长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策分析
贾世增
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贾世增,. 长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策分析[J]. 天然气进展,20225. DOI:10.12721/ccn.2022.157166.
摘要: 随着我国经济的发展和科学技术的不断进步,对于能源的使用量也逐渐增加。因此,对于天然气的开发规模也不断扩大。通过长距离的传输,天然气也通过管道被送到了用户家中和工厂里,很大程度的提高了人们的生活水平和生活质量,因此我们在实际生产中要格外保证天然气管道传输的安全性和稳定性,对于管道的安全性来说,焊接质量是极为重要的,一旦出现裂纹等现象,就会严重影响到管道传输的安全性。天然气长输管道建设质量也随之提升,其极大程度满足了人们对天然气的应用需求,促进了人们生活水平及生活质量的提升,但是由于天然气性质特殊,一旦长输天然气管道出现焊接裂纹,将导致天然气泄漏,对周围居民的生命安全产生严重不良影响,所以本文就长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策展开论述分析。
关键词: 长输天然气管道;焊接裂纹;成因;控制对策
DOI:10.12721/ccn.2022.157166
基金资助:

引言:在国民经济日益进步的背景下,天然气已经成为日常生产生活中必不可少的关键环节,长输天然气管道的应用,可极大程度提升天然气的运输效率,满足天然气运输过程中的要求及人们对天然气的实际需求,天然气应用过程中,为保障天然气的应用质量,必须从长输天然气管道入手,提升管道焊接质量,降低焊接裂纹发生率,以保障天然气管道能够安全稳定运行。

1  输天然气管道产生裂纹的原因

对于天然气管道来说,产生裂纹的最主要原因就是天气较为寒冷,这是裂纹产生的最主要因素。这是由于对于长输天然气管道来说,热影响区和焊接区相互重合,焊接去又比较容易受到温度的影响,温度降低使得焊接接头的组织硬化,从而使其性能变脆,因此在管道焊接的缺陷部位,聚集了大量的氢分子,这就会给天然气管道造成了局部的压力,从而会导致裂纹的出现。除了寒冷的天气,天气过热也会使得长输天然气管道产生裂纹,多是由于温度较高,超出了其承受范围。对于焊接管道来说,内部可能由于高温引发根部的裂纹,形成纵向的裂纹。同时在焊接结晶的过程中,材料的本身也会存在一定的偏析现象,然后焊接管道的压力变大时就会进行结晶,从而形成一些裂纹,这也是长输天然气管道焊接出现裂纹现象的主要原因。除了温度的影响以为,对于长输天然气管道来说,在焊接后,如果管道在特定的温度范围内,经过某些外界因素影响,受到再次加热也会产生裂纹,因为长输天然气管道的钢板内部会存在着一些分层的现象,因此在焊接长输天然气管道时就会产生垂直方向的应力,从而在热影响区产生裂纹。

2  天然气管道焊接裂纹的控制对策

2.1 长输天然气焊接技术

在进行焊接过程中,必须把控焊接的气候条件,以优化焊接过程中的外部条件,在外部环境不同情况下,所应用的焊接技术也应随之变化,以降低由于外部环境问题而对焊接情况产生影响的问题发生。比如,在焊接过程中,外界环境中的风力较大,这就需要强化药芯焊丝的应用。为促进管道抗风能力的增长,还可以应用半自动下向技术开展管道焊接,焊接过程中,需要把控焊接的始末两端情况,以依靠后退引弧技术更好的减少长输天然气管道焊接裂缝问题的发生。

2.2 强化裂纹区域的控制

第一,在应用防御措施过程中,可依靠冷裂纹作为裂纹控制区域的依据,为促进管道塑性的提升,可应用碱性焊条对管道内部氢气分子的含量进行干预,以缩减其中含量,在此过程中必须严格依照相关标准及规定内容对应力进行分散,强化焊接后的热处理工作,降低金属的冷却速度,在开展管道焊接工作前,必须合理应用预热技术,焊接工作完成以后,必须采用缓冷方式进行干预,以确保焊接材料干燥性,焊接过程中,必须对接头中的杂质进行仔细清理,焊接完成后,必须从焊接情况出发,采取对应措施消除氢分子;第二,在进行热裂纹的控制过程中,必须从以下几个方面开展,必须依照焊接顺序,应用碱性焊剂进行焊接,以此降低焊缝中的杂质含量,为对中心线裂缝现象进行改善,必须从焊缝的形成洗漱出发,控制管道内部的化学元素含量,依靠对温度敏感的材料,降低预热温度,并减少焊接应力。对于长输天然气管道焊接的优化方法长输天然气管道安装过程存在许多控制方法,能够有效避免裂纹现象的发生。通过结合长输天气管道安装过程中最长出现的裂纹以及未融合缺陷,提前做好焊接前准备,对流程工艺参数进行合理的选择和运用,能够有效改变焊接工艺,同时,天然气管道材质对管道焊接质量有直接的影响,所以要想获得优质的焊接效果,就必须对天然气管道材质进行严格管控,通过选用达标的管道材质,达到最佳的焊接效果。在管道焊接过程中,要不断完善和优化焊接技术工艺流程,天气管道材质拥有不同的材质性能[3],所以会受到外界因素的制约,其中温度和湿度的变化都会使焊接质量发生变化,从而导致焊接后期出现裂缝现象。所以在安装环境较为恶劣的情况下,如果在焊接时,由于风力变换以及温差作用影响焊接效果,就必须在焊接时通过运用特殊的焊接材料来提高在焊接过程中管道材质的抗风险能力,同时,在应用过程中,要保证两端的焊接效果保持一致,从而能够有效避免裂缝现象发生。在实际操作中,要加强和提高施工人员的综合素质和自身能力,提高管道专业焊接水平。这也对焊接施工人员的专业技术有严格的要求。首先,对于能够上岗的工作人员,要持证上岗才能够满足岗位需求标准,另外,施工操作人员需要能够熟练进行焊机操作,掌握焊接要点,同时具备极强的责任心和专业技能,能够根据施工环境了解整个流程的操作,进行规范化施工管理,同时要对施工操作人员进行定向的培训,从而能够不断更新和提高工作人员的焊接水平。规范施工操作流程,指派专业的工程技术人员进行现场管理,保证施工周期以及确保施工效率,使天然气管道焊接工艺达到质量施工标准。在进行管道焊接过程中,要严格把控焊接工艺流程的详细参数,因为管道的材质有所不同,其焊接工艺参数也存在差异,因此要求事故人员能够详细了解焊接材质及工艺流程,能够根据管道的性能合理调整电流以及焊接速度,使管道内的氢有效分离扩展。在此期间要同时将焊接能量线延长,如果气温度超出一定范围,就会使其出现裂变现象,所以要根据操作具体情况对焊接区域进行有效的管控,确保焊接质量达到施工标准。

3  结束语

综上所述,在天然气管道的建设过程中,要严格防止裂纹现象的出现,一旦发现裂纹就要找到其形成的原因,并且采取优化的控制措施,提高管道焊接的质量,这样不仅可以保证天然气管道的正常运行,也可以保证居民用气的安全。通过长距离的传输,天然气也通过管道被送到了用户家中和工厂里,很大程度的提高了人们的生活水平和生活质量,因此我们在实际生产中要格外保证天然气管道传输的安全性和稳定性,对于管道的安全性来说,焊接质量是极为重要的,一旦出现裂纹等现象,就会严重影响到管道传输的安全性。在焊接过程中要通过合理的过程,有效地避免这一现象的发生,从而对于裂纹进行成因的分析和策略的控制,从而保证天然气管道的稳定运行。

参考文献:

[1] 杨瑞士,陈宏伟.吊点焊接裂纹的防止[J].中国海上油气[J].工程,2002(2).

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[4] 杨影,曹达纯,廖静茹.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制对策分析[J].科技世界,2018(35):94-102.

[5] 刘光辉,刘守田,刘赞.浅析长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制措施[J].工程建设与设计,2018,25(12):52-53.