60低温钢管道的焊接■焊接技术石油工程建设60低温钢管道的焊接江苏LNG接收站工程是中石油首批开工建设的LNG接收站工程之一,该接收站站内高压低温外输管道采用德国EEW公司生产的60低温钢管。文章介绍了A671GrCC60低温钢管的化学成分、力学性能、焊接工艺和热处理工艺,总结分析了低温钢管焊接施工过程中遇到的问题并提出了解决办法,***后介绍了外输管道的焊接效果。关键词低温钢;***管道;焊接工艺;热处理工艺河南精舞钢铁131*375*08200***1449158902WeldingofA67]Gr.CC60CryogenicSteelPipelineJiangsuLNGTerminalisoneofthefirstbatchofc***tructionLNGterminalprojectsbuiltbyCNPC.Thepipematerialofthehighpressurelowtemperaturegastran***issionpipelineattheterminalis60cryogenicsteelthatwasproducedbyEEWinGermany.Thisarticleintroducesthechemicalcomposition,mechanicalproperties,weldingprocessandheattreatmentprocessof60stee1.analyzestheproblemsarisingfrOmweldingc***tructioncourseandgivesthesoluti***,whichachievegoodweldingquality.Keywo***cryogenicsteel;naturalgaspipeline;weldingprocess;heattreatmentprocess江苏LNG接收站站内***外输管道采用A671Gr.CC60低温钢管,主管道长416m,规格为D711.2mmX46mm,设计压力15MPa,设计温度一46~60。C。德国EEW公司生产的A671GrCC60低温用电熔化焊钢管采用A516Gr.60中、低温压力容器碳钢板卷制焊接而河南精舞钢铁131*375*08200***1449158902成,A516Gr.60钢板为A***E规范推吏用的无铡氏温钢材料,***低使用温度一18—一60。C…。以到货的炉号为冈管为例,其1匕口力学l、生能袤1和表2。依据国际焊接学会(IIW)推荐的碳当量C计算公式:0/%炉号8336680.15O.2012O0.O11O004O.0060.04O.04O.040.17O.O1O.02O.001O.001ASTMA516—2006≤0.230.13—0.450.79—1.30≤0.035≤0.035一一≤0.40≤034≤O.43≤0.04≤0.03≤0.13≤0.042钢管力掌忖睡炉号833668正火+回火38650931105,1OO,139ASTMA516—2006正火+回火≥220415~555≥21≥18注:采用10mm×10mm×55mm的标准冲击试样。●682014年4月魏明等:A671GrCC60低温钢管道的焊接Cea=(C)+∞(Mn)/6+(D(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15式中∞()——括号中元素的质量分数/%。将从表1中查得的各元素的质量分数代入上式可得:C=0.374%(<0l4%),可知该类钢材淬硬倾向和冷裂倾向较小,焊接性良好。3.1焊材的选用焊接技术_按照材料的化学成分、力学性能相匹配的原则,为保证良好的焊接性和焊接接头的低温韧性,选用TIG一80Nil焊丝与W506Ni焊条做为施焊焊材。焊材化学成分和力学性能见表3和表4。3.2坡口加工3怦学成分/%根据施工聊场的实际情况,现场坡口加工采用链条式管道火焰自动切割机进行加工,切割前采用手工氧一***火焰喷枪对管段待切割位置预热79~110。C,坡口尺寸见图1;坡口表面采用砂轮机打磨去除氧化皮,对切割机割伤位置进行手工补焊,抽取管道5%的坡口表面进行渗透检测,检测结果不得有性缺陷,否则应加倍抽检。60+5。罔1管道坡口尺寸33焊接方法及工艺参数焊接层道见图2,焊接方法及焊接工艺参数见表5。41焊蓟预热按照A***EB31.3—2010和焊接工艺评定的要求,焊接前采用电加热带对管道组成件进行预热,预热温度为79~150~C,预热范围为坡口中心两侧各不小于壁厚图2焊接层通示意的5倍(230mm以上)的区域,加热区域采用保温棉保温;焊接过程中应保持层间温度在79—200oC之间,中途中断焊接应重新预热。4.2焊后缓冷保温因钢管壁厚大,焊后立即将管道组成件加热至200~350oC,然后进行保温缓冷,时间不少于60min。4.3焊后热处理磁粉和射线检测合格后对焊缝进行热处理,壁厚t为46mm的焊缝热处理曲线如图3所示。焊后热处理的加热速度、恒温时间及冷却速度按照以下规定执行:(1)当温度升至400oC以上时,加热速度不应大于(512)℃/h,且≤205oC/h。(2)焊后热处理的恒温时间为X2.5min/mm,表5焊陵方法&工艺参数1/1GTAWTIG一80Nil2.4正接8O一12012—252/1***AWW506Ni3.2反接90—12522—253/1—8/3***AWW506Ni3.2/4.0反接9o一17O22~256868710第40卷第2期69■_舟”l焊接技术石油工程建设￡≥25mm时,每增加25mm恒温时间增加0.5h,恒温期间与***低温差应小于65。C。(3)恒温后冷却速度不应大于(65OO/￡)~C/h,且≤260~C/h,400oC以下可自然冷却14]。(4)采用JF—D一360热处理控制设备。4l4硬度检沏以某焊口为例,焊口硬度试验数据见表6。6A671GrCC601氏c:,La铖百通口慷蝴纂勰蛹酶蠹蕊鬟}翁灏饕域母材1101051131D9焊缝178184184182热影响区1121D3119111SH3501—2011规定硬度值HB≤200,上表中的试验数据表明热处理工艺满足要求。51热裂级热裂纹的产生与焊缝金属结晶过程中的低熔点杂质偏析的数量及分布有关,必须有针对性地提高焊材技术要求,严格控制S、P元素的含量,每批焊材均需要厂方进行工艺性试验并提交材料试验报告。5.2低温训性降低为保证焊缝具有较高的低温韧性,在焊接过程中必须控制焊接热输入量和层间温度。因此,应严格进行技术交底,严格控制焊工焊接层道的宽度和厚度。气孔主要出现在焊缝填充层。主要原因是海边环境湿度大、风大,焊材易受潮,因此,应加强过程检查,要求施工班组做好挡风措施、使用焊条保温桶。焊工焊接作业的熟练程度有关,包括对工艺指导书中焊接工艺的掌握,应选用技能过硬、责任心强的焊工。55翠营固定焊_】线检测由于管道壁厚大,对于预制焊口和直管段焊口现场采用X射线机中心***检测,在y源无法进入施工现场的情况下,膨胀节位置和垂直管段的固定焊口无法进行100%射线检测。采取措施如下:(1)合理安排管道预制川页序,优先施工直管段。(2)适当加大膨胀节的预制深度。(3)做好管道安装与无损检测工作的交叉配合。(4)采用射线和超声波联合检测的方式完成固定焊口的无损检测。56低渝阀一焊缝焊接与热处理由于焊接和热处理过程对阀门的加热作用会导致阀体过热变形,影响阀座的密封性。采取措施如下:(1)预热和焊接过程中保证阀门的适度开启。(2)严格控制焊工的焊接速度,在保证层间***低温度的前提下尽量放慢焊接速度。(3)在阀门侧距离焊缝300mm位置采用棉布包裹阀体表面,安排专人不间断地在棉布上面淋水,保证棉布潮湿且无水流出,并采用红外线测温仪对阀体表面温度进行动态监控。通过采用合理的焊接和热处理工艺,施工承包商圆满完成了江苏LNG接收站站内高压低温***外输主管道的焊接施工任务,累计焊接焊口1O5道,拍片877张,射线检测一次合格率达到96.4%,固定口填充层超声波检测15道且全部合格。该接收站外输管道投产运行两年多来未出现任何问题。1]陈文学A516Gr60低温钢使用国产焊材的工艺研究.电焊机,2011,(6):22—242]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册第2卷材料的焊接(第2版)[M】北京:机械工业出版社2001河南精舞钢铁131*375*08200***14491589023】SH3501-2011,石油化工***、可燃介质钢制管道工程施工及验收范【S】4】G***236—2011,现场设备、工业管道焊接工程施工规范【Sl作者简介:魏明(1982一),男,河北承德人,助理工程师,2007年毕业于重厌科技学院焊接工艺及设备***,现从事焊接技术工作。条渣、条孔是焊接过程中易出现的缺陷。这主要与福目2o13~o718;{围日期2。14一o215)