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1、芻議焊接技術在我國石油工程中應用 摘要:組合焊接技術能充分發(fā)揮不同焊接技術的優(yōu)勢,提高焊接質量和工程的使用壽命。本文從焊接設備、焊接材料、焊接技術組合方案及焊接工藝等角度,深入探討了組合焊接技術在石油工程建設中的應用情況,同時根據(jù)目前國內外石油工程工程建設的情況,結合石油工程建設中焊接技能人才單打一的技術已不能適應企業(yè)急需的現(xiàn)狀,論文對復合型焊接技能人才的選拔、管理及使用方面的有關問題進行了探討。論文成果對組合焊接技術在石油工程建設中的進一步應用奠定了基礎。關鍵詞:組合焊接技術;石油工程建設;工程應用中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A文章編號:前言近幾年國內外石油工程
2、的基本建設項目越來越多,對焊接技術的要求也越來越高,焊接工藝的多樣化已成為一種趨勢,從特種材料的小口徑高含硫天然氣氣田管網(wǎng)集輸、裝置凈化項目;高強鋼、大口徑的天然氣輸氣管道和碳素鋼、合金鋼的進戶城市天然氣管網(wǎng);到原油、成品油及其它能源化工、供水及高壓超高壓等項工程的建設情況來看,所選用的大多是組合焊接技術[1],該項技術能充分發(fā)揮不同焊接技術的優(yōu)勢,提高焊接質量和工程的使用壽命。1焊接設備7焊接設備制造廠家較多,其使用性能差別較大,近幾年來從事石油工程建設施工企業(yè)使用的焊接設備,選用一機多用的多種用途直流弧焊電源的單位較多,這些設備不但具有焊條電弧上向焊功能,而且還具有焊條電
3、弧下向焊、藥芯半自動焊、CO2氣體保護焊功能,有的設備還具有氬弧焊功能。常用的焊接設備主要有:國外生產(chǎn)的有林肯、米勒焊機,國內生產(chǎn)的有川焊、熊谷、奧太、時代、運達等廠家的焊接設備。2金屬材料與焊接材料2.1金屬材料石油工程建設所使用的金屬材料種類較多,如:黑色金屬材料類的低碳鋼、中碳鋼、普低合金鋼、不銹鋼和特種用途的鍋爐壓力容器用鋼、管道專用鋼、耐熱鋼、耐腐蝕鋼、異種鋼等;有色金屬材料類的鎳合金、鋁合金、銅合金材料及復合材料等。在石油工程建設中選用的金屬材料其強度、硬度、塑性、韌性等項技術指標均能滿足焊接工藝的要求,大部分金屬材料的焊接性能較好,在施工中根據(jù)設計要求,通過調整
4、焊接工藝方案,選擇不同的焊接技術都能滿足施工技術要求。2.2焊接材料金屬材料的類別、性能、強度等級不同,含碳量或碳當量不同,其可焊性差別較大,所選用的焊接材料也不一樣,用于金屬材料焊接的焊接材料主要有:2.2.1手工焊條電弧上向焊條7目前施工企業(yè)使用的焊條以國內生產(chǎn)的為主,該類焊條可分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條十一大類,使用較多的焊條主要有:E4303、E4315、E5015、E5016、R307、R347、A302、A307、A347、Z248、Z30
5、8等。2.2.2手工焊條電弧下向焊條目前施工企業(yè)使用的焊條以國外生產(chǎn)的為主,該類焊條是用于油氣管道焊接的專用焊條,主要有纖維素型和低氫型兩種焊條,使用較多的焊條主要有:E6010、E7010、E8010、E8018等。2.2.3各類焊絲目前施工企業(yè)使用的焊絲國內外生產(chǎn)的都有,可分為CO2氣體及氬弧焊填充焊絲、埋弧焊絲、自保護藥芯焊絲、硬質合金焊絲、銅及銅合金焊絲、鋁及鋁合金焊絲、鎳及鎳合金焊絲、鑄鐵氣焊絲、碳鋼、低合金鋼氣焊絲,部分焊絲焊接時需要使用相應的焊劑、纖料、焊粉,使用較多的焊絲主要有:H08A、H08C、H10Mn2Si。E71T8-Ni1J等。2.2.4氣體使用較
6、多的氣體主要有氬氣、二氧化碳氣體、混合氣體(氬氣+二氧化碳氣)、氧氣、乙炔氣等。3焊接技術組合方案7根據(jù)近幾年石油工程集輸管網(wǎng)、長輸管道、場站建設、壓力容器、城市天然氣管網(wǎng)建設的情況來看,為了確保工程實體的焊接質量,施工單位根據(jù)設計單位的要求,在單面焊雙面成型焊接技術的應用上,根焊+填充蓋面焊采用組合焊接技術可以有效的保證工程實體的焊接質量。即:焊條電弧下向焊+焊條電弧上向焊、焊條電弧下向焊+焊條電弧下向焊、焊條電弧下向焊+藥芯焊絲半自動焊、焊條電弧下向焊+全位置自動焊、焊條電弧下向焊+CO2氣體保護焊、STT+藥芯焊絲半自動焊、RMD+藥芯焊絲半自動焊、STT+全位置自動焊
7、、TIG焊+焊條電弧上向焊、TIG焊+焊條電弧下向焊等。特種金屬材料的焊接,如:高含硫的鎳基復合材料在基層、過度層、復層所選用的焊接材料是有區(qū)別的,采用的焊接工藝也不盡相同,和不銹鋼復合材料及異種金屬材料的焊接工藝也有不同之處[2-3]。4焊接工藝組合焊接工藝對坡口的要求沒有大的變化,一般為單邊V型坡口。在金屬材料厚度較薄的情況下為了保證焊接質量,可以選擇30°±0.5°的單邊V型坡口,如果金屬材料的厚度在14mm以上可以考慮選擇22°±1°的單邊V型坡口。不同的焊接工藝對焊接質量的要求都是一樣的,焊工