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天然氣管道下向焊接缺陷

下向焊工藝是從60年代中期開始發展起來的一種手工電弧焊焊接工藝方法,目前天然氣管線施工中被廣泛使用的一種焊接方法。我公司在南京天然氣高壓管道工程中柳塘調壓站55/1、崗下輕油連接線中采用了下向焊焊接工藝,其焊接特點是,在管道水平放置固定不動的情況下,焊接熱源從頂部中心開始垂直向下焊接,一直到底部中心。其焊接部位的先后順序是:平焊、立平焊、立焊、仰立焊、仰焊。下向焊焊接工藝采用纖維素下向焊焊條,這種焊條以其獨特的藥皮配方設計,與傳統的由下向上施焊方法相比,其優點主要表現在:
(1)焊接速度快,生產效率高。因該種焊條鐵水濃度低,不淌渣,比由下向上施焊提高效率50%。
(2)焊接質量好,纖維素焊條焊接的焊縫根部成形飽滿,電弧吹力大,穿透均勻,焊道背面成形美觀,抗風
能力強,適于野外作業。
(3)減少焊接材料的消耗,與傳統的由下向上焊接方法相比焊條消耗量減少20%-30%。
(4)焊接一次合格率可達90%以上。
下向焊焊接中易產生的缺陷及其防止措施如下:
1 焊接中易產生的缺陷
1.1 夾渣產生的原因
(1)打底焊后清根不徹底,致使在快速熱焊時,未能使根部熔渣完全溢出。
(2)打底焊清根的方法不當,使根部焊道兩側溝槽過深,呈現“W”狀。在快速熱焊時,流到深槽的熔渣來不及溢出而形成夾渣。
(3)在6點鐘位置收弧過快也易產生夾渣。
1.2 氣孔產生的原因
(1)蓋面焊時,熔池過熱,吸覆大量的周邊空氣。
(2)蓋面焊時,焊條擺動幅度太大,熔池保護不良。
(3)根部間隙過小,容易產生根部針形氣泡。
(4)焊條未在規定時間內用完或長時間暴露在空氣中。
1.3 裂紋產產的原因
(1)如果施工地段起伏較大,土墩未及時墊到位,使管子處在受力狀態,在焊接收弧點(尤其是6點鐘位置)易出現應力裂紋。
(2)在焊接過程中,如過早松開或撤離對口器,致使熔池中的鐵水未來得及凝固好,在焊接收弧處容易產生
裂紋。
(3)焊工在6點鐘位置采用直線熄弧等不當的收弧方法,致使熔池未填滿形成弧坑而出現弧坑裂紋。
1.4 內凹產生的原因
(1)對口間隙過大。
(2)打底焊時焊條送人深度不夠。
(3)焊接電流過大,熱焊時在5-7點鐘位置運弧太慢。
2 針對易產生的缺陷所應采取的措施
   根據工程用的管材和焊材要求,對每次工程要作好焊接工藝評定,編寫好焊接工藝操作規程,并要求電焊工嚴格按焊接工藝規程要求進行操作施焊。
   作好焊材的保護,焊條在運輸和存放過程中,嚴禁摔、撞、磕及碰等,確保焊材的完好性。
2.1 焊前準備要求
(1)組對前應將坡口及其內外側表面不小于25mm區域范圍內的油、漆、垢、銹和毛刺等雜物采用電動鋼絲刷
清理干凈,且不得有裂紋、夾層等缺陷,并呈現金屬光澤。
(2)組對前要對坡口進行修磨,使坡口角度及鈍邊等符合設計參數和焊接工藝要求。
(3)焊接施工前應用砂輪機將鋼管兩端15 mm內的螺旋焊縫磨成緩坡,以保證該處焊道熔合良好。 (4)管道組對尺寸要符合焊接工藝要求。
2.2 焊接過程中采取的措施
(1)防止夾渣的措施
   打底焊后要派專業砂輪工進行清渣,清根要徹底,每個接頭點一定要打平。清根時要將根焊道清成“U”形槽,避免清成“W”形槽。6點鐘收弧時要將熔池填滿后,再運弧到成形的焊縫上進行收弧,要采用平甩法熄弧。
(2)防止氣孔的方法
   ①蓋面時,電流不要太大(電流應低于填充焊電流),采用小電流、短電弧、快焊速焊接,避免過熱現
象,防止表面氣孔。
   ②焊接時采用適應的運條技術,否則將使熔池超前,易造成長時間短路、焊條粘在焊道上,這對脫氧
不利,易產生氣孔,但是焊條擺動寬度不應超過焊條直徑的兩倍,否則也易產生氣孔。
   ③防止組對間隙過小缺陷,由于組對間隙過小,在焊接時造成過大的母材稀釋作用,而妨礙排氣,致
使形成根部針狀氣泡。
   ④焊條在使用過程中,要存放在焊條保溫筒內,要隨用隨取,嚴禁焊條暴露在外,以防焊條受潮。
(3)防止裂紋的措施
   ①在起伏地段施工時,土墩要及時墊到位,或采用倒鏈配合,嚴格控制在焊接過程中焊口受力現象。
   ②焊接過程中嚴禁松撤對口器。
   ③電焊工在6點鐘收弧時,一定要保證熔池填滿,且采用平用法方式熄弧,嚴禁采用直線式方法熄弧。
(4)防止內凹缺陷的措施
   ①加強質檢力度,控制組對質量,確保組對間隙,鈍邊符合焊接工藝要求。
   ②土墩一定墊得足夠高(一般不低于400mm)以便于焊工操作,保證運條深度;
   ③打底焊時電流不易過大,而熱焊在5—7點鐘時運條速度要適中,不要太慢。

 
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