电厂管道A671CC60CL22直缝埋弧焊钢管制造工艺

电厂管道A671 CC60 CL22直缝埋弧焊钢管制造工艺

埋弧焊管的焊缝均为对接接头的焊缝,如果不控制好焊缝余高和转角半径,则焊趾处的应力就大,以致焊管在服役过程尤其是在腐蚀介质中,如H2S水溶液、海水、海洋大气等,易在焊趾处产生应力腐蚀裂纹。

    焊管在成型和焊接过程中不可避免地会产生残余应力,因此管坯在成型、焊接后要消除残余应力。扩径可消除残余应力,但是残余应力很难完全消除,焊趾处的残余应力也就不可能消除。为了预防在焊趾处产生应力腐蚀裂纹,这就需要控制好成型、焊接时的残余应力,尤其是焊趾处的残余应力。

    国外油气输送钢管生产厂家对焊管残余应力都有内控标准。例如,日本NKK公司规定,UOE焊管内表面的残余压应力σr∧100 MPa;日本住友金属公司规定,UOE焊管内表面不允许存在残余拉应力,即σr∧0;加拿大Welland公司规定每班检查环切试样的张开位移量ΔL,要求ΔL∧20 mm[2]。

    在螺旋焊管的生产中,内焊缝往往出现“马鞍形”,即焊缝中间低,两边高,焊缝和母材基本上成直角,更谈不上圆滑过渡了,这种焊缝在焊趾处的应力集中度相当大。笔者在工作期间发现,已服役多年的螺旋焊管内焊缝的两边焊趾处腐蚀出很深的沟槽。因此,避免出现这种“马鞍形”焊缝,否则就会严重影响输送管道的服役年限。“马鞍形”焊缝的产生,主要是由于内焊缝焊头的位置处于下坡焊位置,焊速越大越严重。据文献[3]介绍,国外螺旋焊管的内焊焊头处在上坡焊的位置,如图2所示。焊缝的形状随着前丝的偏中心位置L和前丝与后丝之间的间隙I的变化而改变,当L的取值范围为0～20 mm,I的取值范围为14～18 mm时可获得良好的焊缝形状[3],可减少或预防“马鞍形”焊缝的产生。L的调整还应随焊速的变化而改变。

     除焊头位置外,焊剂也是影响焊缝形状的一个重要因素。国内螺旋焊管的内焊焊头大都处在下坡焊的位置。

   当螺旋埋弧焊管处在边成型边焊接的过程中,必然会造成内焊焊缝呈“马鞍形”,且焊速愈大愈严重。要改变这种状态,就要使焊头基本处在图2所示的上坡焊位置。

电厂管道A671 CC60 CL22直缝埋弧焊钢管制造工艺