鋁方管長輸管道金口連頭質(zhì)量分析 

      東西部能源供需矛盾日益突出，由于近年來中國經(jīng)濟迅猛發(fā)展。國家加大了發(fā)展長輸鋁方管道的投資力度。近年來西氣東輸二線、西氣東輸三線等一系列長輸鋁方管道的施工，標志著中國長輸鋁方管道建設的新高峰。本單位參與施工了中貴線七標隴西支線及天水支線兩條支線，兩條支線的鋁方管徑分別為Φ19和Φ73屬于小口徑鋁方管道。由于鋁方管道途經(jīng)多處山區(qū)及河流，地質(zhì)情況復雜，鋁方管線分為多段施工，后期連頭口較多，鋁方管道施工的重點難點，其中金口連頭的質(zhì)量控制更是質(zhì)量鋁方管理的重中之重。長輸鋁方管道施工中將用一段鋼鋁方管將兩個相鄰固定鋁方管道連接在一起的焊接接頭稱為連頭焊口，俗稱死口。其中不參與鋁方管道試壓的連頭焊口稱為金口。長輸鋁方管道建成運營后屬于常年運行的狀態(tài)，且輸送介質(zhì)為石油或天然氣，一旦發(fā)生事故不堪設想，因而金口連頭的質(zhì)量直接關系到整條長輸鋁方管道的安全。技術要求 .1金口連頭地點的選擇 金口連頭地點的選擇應與焊接機組及施壓機組充分溝通后選擇在鋁方管道地勢平坦段，連頭焊口宜選擇在直鋁方管段上，應避免連頭焊口設在不等壁厚焊縫處、熱彎和冷彎轉(zhuǎn)角處，以及彎頭、彎鋁方管、定向鉆返平段等位置。通過金口位置的選擇可充分避免金口焊接完成后承受應力。連頭所用鋁方管材的質(zhì)量要求 金口連頭所用鋁方管材應在使用前按照長輸鋁方管道施壓標準進行強度及嚴密施壓方可使用，避免由于鋁方管材母材缺陷導致質(zhì)量問題。連頭用鋼鋁方管或鋁方管段的長度應不小于1.5倍的鋁方管徑。連頭用鋁方管段應盡量選擇帶有原鋼鋁方管鋁方管端的短鋁方管，

       現(xiàn)場切割的鋁鋁方管段，鋁方管端切斜最大應不超過3°。切斜如下圖所示；下料及組對 由于金口連頭的兩端鋁方管口已固定，鋁方管道不能軸向拉動和移動，測量、劃線和切割過程中應考慮熱脹冷縮的影響量，確保下料準確。金口連頭地點兩側(cè)鋁方管道的自由端長度宜為每端030米，以方便組對。連頭坡口宜采用機械坡口機或帶軌道的火焰自動切割機，采用坡口機時須去除機械加工造成的內(nèi)卷邊，采用火焰切割機切割后將坡口打磨成型，用磨光機去除氧化層，使其露出金屬光澤。鋁方管口組對采用外對口器，不得強力組對，組對前對鋁方管端5mm范圍內(nèi)的油污，鐵銹、毛刺等進行清理。鋁方管口清理完成后應立即進行組裝焊接，避免二次清鋁方管。應將相鄰制鋁方管焊縫在對口處錯開不小于100mm距離，嚴禁十字焊縫的發(fā)生。連頭焊口的組對間隙和錯邊量應符合焊接工藝規(guī)程的要求，同時滿足《油氣長輸鋁方管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50369-00610..條規(guī)定。組對完成后要做好組對紀錄，并與焊工互檢，合格后辦理工序交接。當組對質(zhì)量不符合規(guī)范要求時，不應進行焊接。.4金口焊接 焊接是金口連頭最關鍵的一環(huán)，焊接中一定要嚴格執(zhí)行焊接作業(yè)規(guī)程及焊接作業(yè)指導書。根焊層的焊接過程中要保持勻速運條，同時注意避免熔池過高，嚴格控制熔孔直徑在.5mm左右，焊條盡量伸向根部并在?；『笥媒悄C對接頭進行打磨，這樣可有效避免未焊透、焊瘤及內(nèi)凹的產(chǎn)生。熱焊層中易發(fā)生的缺陷有夾渣及氣孔：根焊層清根可避免夾渣的產(chǎn)生；電弧長度小于焊條直徑，做好焊條烘干，適當延長焊接金屬的保溫時間，焊接過程中注意觀察熔池的冷卻可有效避免氣孔的產(chǎn)生。當發(fā)現(xiàn)熔池中有氣孔產(chǎn)生時應立即停止作業(yè)，待角磨機打磨掉缺陷部位后重新焊接。咬邊及接頭超高是蓋面層易發(fā)生的質(zhì)量缺陷：嚴格控制熔池形狀為橢圓狀，注意焊條在坡口邊緣的停留時間可避免咬邊的產(chǎn)生；施焊時適當延長電弧對母材的預熱時間，壓弧后快速運條可預防接頭超高。當環(huán)境溫度低于-10℃的情況下，除采取焊接工藝規(guī)程規(guī)定的措施外，還應采取電加熱等伴熱措施保證預熱溫度和層間溫度，當發(fā)現(xiàn)層間溫度不滿足焊接規(guī)程要求時應停止施焊，

連頭焊口的組對間隙和錯邊量應符合焊接工藝規(guī)程的要求，同時滿足《油氣長輸鋁方管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50369-00610..條規(guī)定。組對完成后要做好組對紀錄，并與焊工互檢，合格后辦理工序交接。當組對質(zhì)量不符合規(guī)范要求時，不應進行焊接。.4金口焊接 焊接是金口連頭最關鍵的一環(huán)，焊接中一定要嚴格執(zhí)行焊接作業(yè)規(guī)程及焊接作業(yè)指導書。根焊層的焊接過程中要保持勻速運條，同時注意避免熔池過高，嚴格控制熔孔直徑在.5mm左右，焊條盡量伸向根部并在?；『笥媒悄C對接頭進行打磨，這樣可有效避免未焊透、焊瘤及內(nèi)凹的產(chǎn)生。熱焊層中易發(fā)生的缺陷有夾渣及氣孔：根焊層清根可避免夾渣的產(chǎn)生；電弧長度小于焊條直徑，做好焊條烘干，適當延長焊接金屬的保溫時間，焊接過程中注意觀察熔池的冷卻可有效避免氣孔的產(chǎn)生。當發(fā)現(xiàn)熔池中有氣孔產(chǎn)生時應立即停止作業(yè)，待角磨機打磨掉缺陷部位后重新焊接。咬邊及接頭超高是蓋面層易發(fā)生的質(zhì)量缺陷：嚴格控制熔池形狀為橢圓狀，注意焊條在坡口邊緣的停留時間可避免咬邊的產(chǎn)生；施焊時適當延長電弧對母材的預熱時間，壓弧后快速運條可預防接頭超高。當環(huán)境溫度低于-10℃的情況下，除采取焊接工藝規(guī)程規(guī)定的措施外，還應采取電加熱等伴熱措施保證預熱溫度和層間溫度，當發(fā)現(xiàn)層間溫度不滿足焊接規(guī)程要求時應停止施焊，立即用火焰加熱器重新加熱。應在環(huán)境溫度變化下降前至少完成根焊縫的焊接，根焊過程中，不應振動或移動鋁方管道。每層焊道的厚度不應超過3mm連頭作業(yè)完成后，宜將道連頭焊口以外的未回填鋁方管道部分回填，待后道工序完成后再回填連頭作業(yè)坑處的焊口。.5修補和返修焊接 焊接過程中的層間缺陷應立即清理修補，并控制層間溫度，每處修補長度應大于50mm且不大于鋼鋁方管周長的1/3若相鄰兩修補處的距離小于50mm時，應按一處缺陷進行修補。焊縫余高不應大于mm局部不能大于3mm超高部分可進行打磨，但不能傷及母材，要與母材圓滑過渡。蓋面焊縫局部余高不足，或表面存在明顯氣孔、咬邊等缺陷時，應對相應部位焊縫的整個表面寬度進行打磨和焊接修補。返修焊接應嚴格執(zhí)行返修焊接工藝規(guī)程的各項規(guī)定，根部焊縫存在不合格時不允許進行返修，除根部焊縫缺陷外，同一部位返修不應超過1次，返修不合格應進行割口。返修過程中應使用角向砂輪機清除焊縫內(nèi)部缺陷。打磨部位應嚴格遵守“返修通知單”要求，返修焊縫打磨長度要適當，一般打磨長度應以返修長度為中心向兩側(cè)延伸0-30mm即打磨總長度應為返修長度加上40-60mm并形成船形的圓滑過渡，打磨深度應超過缺陷深度1-mm返修焊接前應仔細檢查焊道以證實缺陷完全清除。返修焊接應進行整口預熱，預熱寬度應大于坡口兩側(cè)100mm低溫環(huán)境條件下施焊應采取伴熱措施保證層間溫度，焊后對返修區(qū)域進行保溫，防止快速冷卻。返修焊道的起點與終點不應與原始焊道的起點與終點相重合。