Знания в области сварки стальных нефтегазовых трубопроводов

С развитием нефтяной промышленности транспортировка нефти и газа по стальным трубопроводам быстро развивалась благодаря своей безопасности, экономичности, опыту и эффективности. Направлением развития наземных нефте- и газопроводов становятся стальные трубопроводы для транспортировки нефти и газа на большие расстояния, большого диаметра и высокого давления. Трубопроводная сталь Высокопрочная сталь серии x56-X70 широко используется в строительстве стальных трубопроводов, а стальные трубопроводы повышенной прочности X80 также находятся на стадии разработки и применения, например, в Германии. В 1993 году стальной трубопровод X80 диаметром 1200 мм и было построено длиной 126 км. В 1994 году Канада провела пробное строительство стального трубопровода X80 длиной 1200 м-3 км. В связи с быстрым строительством нефтяных и газовых стальных трубопроводов, процессы сварки стальных трубопроводов, сварочное оборудование и сварочные материалы также получили большое развитие. Многие производители участвовали в рыночной конкуренции. В стране и за рубежом имеется множество зрелого сварочного оборудования и сварочных материалов для строительства стальных трубопроводов. Ниже для справки представлен обзор оборудования и материалов для сварки стальных трубопроводов известных зарубежных производителей.
1. Обзор широко используемых процессов сварки стальных нефтегазопроводов в стране и за рубежом. В 1970-х и 1980-х годах сварка стальных трубопроводов в основном представляла собой ручную сварку целлюлозными электродами, направленными вниз, и полуавтоматическую сварку CO2. Поскольку эти методы являются ручными, они неэффективны и качество сварки низкое. Ограниченная уровнем ручного труда, в середине 1980-х годов в связи с непрерывным развитием техники силовой электроники и компьютерной техники технология управления сварочным оборудованием вступила в эпоху интеллекта, создав тем самым условия для успешного внедрения новой техники и новые процессы автоматизации сварки стальных трубопроводов. , что значительно повысило эффективность сварки и качество сварки стальных трубопроводов. Например, технология и оборудование для сварки в среде защитного газа STT (The Surface Tension Transfer) C02, разработанные компанией Lincoln Company, характеризуются мягкой дугой, минимальным разбрызгиванием и превосходной сваркой. Качество нижней сварки привлекло внимание всего мира и стало одним из предпочтительных методов сварки стальных трубопроводов, особенно нижней сварки. Другим примером является всепозиционное автоматическое сварочное оборудование для стальных трубопроводов производства MAGENATECH, в котором применяется технология адаптивного управления, которая не только преодолевает горизонтальные ограничения ручного управления, но и значительно повышает эффективность и качество сварки. Подводя итог, можно сказать, что современные методы сварки стальных трубопроводов в основном включают в себя следующее:
1.1 Для ручной сварки используйте целлюлозные сварочные стержни, направленные вниз. При наличии стальных трубопроводов с серьезной сероводородной коррозией или стальных трубопроводов, работающих в холодных условиях, для сварки используйте сварочные стержни с низким содержанием водорода, вертикальные и направленные вниз. Благодаря гибкости ручной сварки и невысоким требованиям к сварочному оборудованию, ручная дуговая сварка по-прежнему составляет 40-50% объема работ по сварке стальных трубопроводов на открытом воздухе. Например, в последние годы проект стального трубопровода из Шэньси в Пекин в моей стране был приобретен у компании Bole. Было произведено более 1000 тонн различных целлюлозных сварочных стержней. Прогнозируется, что годовая потребность в сварочных стержнях для стальных нефтегазопроводов моей страны в ближайшие несколько лет будет варьироваться от 3 до 5000 тонн, и существует тенденция к увеличению.
1.2 Приварите нижнюю часть целлюлозного электрода вертикально и поверхность сварочного присадочного материала, защищенного газом C02. Благодаря высокой производительности и низкой стоимости сварки C02, этот метод в последние годы постоянно пропагандируется и применяется. Однако при сварке стальных нефтегазопроводов сварку во всех положениях необходимо выполнять в меньшем диапазоне токов, используя метод перехода короткого замыкания. Используется переходный метод короткого замыкания. Поскольку грунтовочная сварка склонна к таким дефектам, как неполный проплавление, для достижения односторонней сварки и формирования обратной стороны используются вертикальные нисходящие целлюлозные электроды, а затем используется высокоэффективная сварка в среде защитного газа C02. для заполнения поверхности. Этот процесс используется чаще.
1.3 Полуавтоматическая сварка самозащитной порошковой проволокой Полуавтоматическая сварка самозащитной порошковой проволокой особенно подходит для ветреной погоды на открытом воздухе. Он не использует C02 и опирается на защиту газа, создаваемую сердечником из флюса. Он обладает хорошей ветроустойчивостью и может использоваться для труб с высокими скоростями напыления. Для сварки во всех положениях самозащитная порошковая сварочная проволока производства компании Lincoln в настоящее время признана во многих странах. Ее бренды включают NR-207, NR-204-H, NR-208 H и т. д., которые могут применяться к стальным трубопроводам x70, x80 и другим. Вертикальная нисходящая сварка. Однако этот метод также имеет недостаток, заключающийся в том, что корень сварного шва склонен к неплавлению во время нижней сварки.
1.4 Полуавтоматическая или полностью автоматическая сварка в среде защитного газа C02 высокопроизводительным сварочным аппаратом. В результате углубленных исследований технологии управления переходным процессом сварки в защитном газе С02 при коротком замыкании в зарубежных странах успешно созданы высокопроизводительные источники питания, способные своевременно контролировать формы сварочного тока и напряжения или управлять выходными характеристиками. электрической энергии. Вышеупомянутая поверхность STT компании Lincoln в США, технология сварки с переносом натяжения, относится к категории контроля формы волны. За счет улучшения характеристик сварочного оборудования может быть реализована полуавтоматическая и полностью автоматическая сварка стальных трубопроводов в защитных газах 02, что значительно повышает эффективность и качество сварки. Кроме того, автоматическая сварка IC также используется для сварки труб на заводах. Этот метод имеет хорошее качество, но низкую эффективность производства.
2. Сварочные материалы для сварки стальных трубопроводов.
2.1 Целлюлозный сварочный стержень вертикально вниз