大直径双层埋弧焊管在油气输送管道应用中的技术问题探讨
天然气管道输送技术的发展

天然气管道输送技术的发展1、天然气长输管道的发展动态(1)加大管径和提高压力加大管径和提高压力既可以提高管道的输送能力,又可以节约投资和降低钢材消耗。
输气管道的直径在1000mm及其以上的管道属于大口径管道。
目前国际上长输管道最大直径为苏联至欧洲的1420mm输气干线,著名的阿意输气管道直径为1220mm,我国的西气东输一线管道直径为1016mm、钢级X70、设计压力10MPa,西二线管道干线:管径1219mm、钢级X80、设计压力12MPa,也进入了近年来世界性的大口径输气管道行列。
高压输送是当前输气管道技术发展趋势。
管道采用的最高输气压力,在一定程度上反映了一家输气管道的整体技术水平。
目前欧洲和北美天然气管道的设计压力普遍在10MPa以上。
加拿大至美国的ALLAINCE输气管道设计压力为12MPa,是目前压力最高的陆上长距离输气管道。
我国的西气东输一线管道采用10MPa的输气压力,西二线采用12MPa,达到了当代世界先进水平。
(2)增大输送距离采用超长管道输送天然气被认为是最为经济的方法。
20多年来,欧美各国投入大量资金建设了一大批长距离、大口径的输气管道。
美国为了开发阿拉斯加的天然气资源,于1980~1986年建成了美国横贯阿拉斯加输气管道系统,该系统贯穿阿拉斯加和加拿大境内,向美国本土的48个州输气,管道总长为7763km。
我国最长的西气东输一线天然气管道(已投产,二线在建干线全长4859km,加上若干条支线,管道总长度超过7000km。
)总长近4000km,是目前世界上最长的输气管道之一。
(3)采用高钢级管道钢目前,世界上干线输气管道均采用高强度合金钢,以达到减少钢材耗量,降低工程造价的目的。
加拿大的统计分析表明,每提高一个钢级可减少建设成本7%。
国外输气管道普遍采用X70管道钢,少数采用了X80管道钢。
某些公司正在研制X100及更高等级的管道钢。
国内X70级管道钢和钢管生产技术已趋成熟。
螺旋埋弧焊管(SSAW)

⑵、螺旋埋弧焊管(SSAW)螺旋埋弧焊管设备投资较少,因采用价格较低的窄带(板)卷连续焊接生产大口径(Ф1016~2400mm)焊管,生产工艺简单、运行费用低,具有低成本运行优势,在中大口径低压输水、热力和打桩管等市场具有价格优势,但在压力管道工程,尤其是燃气管线中应用应具有必要的硬件配置,如无损检测和理化检验设施,加强质量保证措施,严格按生产许可证实施监管。
目前,在我国油气输送螺旋焊管已形成了以石油系统所属钢管厂为主的基本格局。
采用低残余应力成型和管端机械扩径等先进技术,经过严格质量控制的螺旋焊管在质量上可与直缝焊管相媲美,在我国西气东输等油气长输管道工程中获得了广泛应用,是我国油气长输管道工程采用的主要管型。
其目前的产能已经能够满足我国油气长输管道工程建设的需要,并已大量出口。
因此应加强现有机组的技术改造,严格控制新的产能建设。
⑶、直缝埋弧焊管(LSAW)直缝埋弧焊在我国是较晚发展起来的先进制管技术,过去主要采用UOE技术制造,近年来渐进式JCOE在我国和全世界逐渐成为另一种新的主流技术。
直缝埋弧焊管质量可靠,广泛应用用于油气高压输送主干线上。
该焊管机组由于投资相对较大,使用的原材料为成本较高的单张宽厚板,工艺较复杂,生产效率低,产品成本较高。
因此,该技术受到原料(钢板)质量、价格以及制管成本的制约,在一般应用领域里缺乏竞争力。
由于我国高压油气输送管线每年需要大中口径焊管100万吨左右。
主要采用螺旋焊管,直缝埋弧焊管将作为螺旋焊管的补充,主要应用于螺旋焊管机组不能生产的大壁厚钢管(17.5mm以上)和弯管用母管,其用量受到一定限制。
宝钢计划建设的新的UOE机组投产后,国内直缝埋弧焊管产能将超过我国高压油气输送管线建设需要,今后不宜再建设新的直缝埋弧焊管机组。
现有机组要加强技术改造,进一步提高质量和技术水平。
应加快高韧性焊接材料和X80以上管线钢板,尤其是直缝埋弧焊管用管线钢宽厚板的国产化,以适应将来洲际大口径输气管线建设的需要。
中亚—俄罗斯地区钢管标准问题探讨——以克阿管线钢管供货标准磋商为例

中亚—俄罗斯地区钢管标准问题探讨———以克阿管线钢管供货标准磋商为例王钢,王文博,王瑾(中国石油技术开发有限公司,北京100028)摘要:克孜勒奥尔达—阿斯塔纳天然气管线项目为哈萨克斯坦全资项目,该项目在材料成分、钢管冲击试验、钢管长度等方面与我国常用标准存在一些差异,且止裂韧性指标没有明确要求。
为统一项目标准,规避风险,通过双方技术磋商,采用俄罗斯伏尔加钢管厂的企业标准ТУ14-156-77—2008,该标准兼容了API SPEC5L和俄罗斯ГОСТ标准体系的要求,在技术指标方面双方达成了一致,同时,双方对钢管止裂韧性指标进行了确定。
克阿管线项目钢管技术标准的确定,可为我国掌握中亚—俄罗斯地区管线钢管标准体系提供一定的参考。
关键词:低温埋弧焊接钢管;标准;中亚—俄罗斯地区中图分类号:TG113.2文献标识码:B DOI:10.19291/ki.1001-3938.2021.02.009 Discussion on Steel Pipe Standard in Central Asia-Russia RegionsBased on the Negotiation of Kyzyl Orda-Astana Pipeline ProjectWANG Gang,WANG Wenbo,WANG Jin(China Petroleum Technology&Development Co.,Ltd.,Beijing100028,China)Abstract:The Kyzyl Orda-Astana gas pipeline project is a wholly-owned project in pared with the common standard in China,there are some differences in material components,steel pipe impact test,and steel pipe length,etc.There is no clear requirement for the index of crack arrest toughness.In order to unify the project standard and avoid risks,through technical consultation between both parties,the enterprise standard of Russian Volga steel pipe plant,ТУ14-156-77—2008, is adopted.The standard is compatible with the requirements of API SPEC5L and RussianГОСТstandard system,and both sides have reached an agreement on the technical indexes.At the same time,both sides have determined the crack arrest toughness indexes of steel pipes.The determination of the steel pipe technical standard of Kyzyl Orda-Astana gas pipeline project can provide certain reference for China to master the standard system of pipeline steel pipe in central Asia-Russia region.Key words:low temperature submerged arc welded steel pipe;standards;central Asia-Russia regions0前言哈萨克斯坦的克孜勒奥尔达—阿斯塔纳天然气管线钢管供货项目由中国石油技术开发有限公司与哈萨克斯坦KSS公司于2019年3月经多次协商确定。
大直径焊管生产线横移车节电技术应用

1 横 移 车 工作 原 理
横移 车主要用 于钢 管在生 产线各工 序 间 的横
向输 送 , 为 四轮 和八 轮 两 种 车型 。 四轮 横 移 车 分
个 工位横 向输送 到下 一个 工位 。采用这 种方 式
输送 大直径 、 厚壁 钢管 时 , 巨大 的撞 击力不 但容 易
主要 用于钢 管 在辊 道 两侧 、 辊道 与 旋 转辊 或 台架
之 间的输送 ; 轮横 移 车 主要 送设备 的故 障 , 且还会 产生 巨大 的噪音 , 而 另外 , 钢管 的快 速滚 动 对 操 作人 员 也存 在 很 大 的 安全风 险 。 因此 ,0 1年 之 后 , 国新 建 的 大 直 20 我 径焊管 生产线 普遍 采用 横移 车进行 钢管 的横 向输 送 。对 于一条 包括 制造 、 精整 、 检验 等完整 工序 的 大直径 埋弧 焊管 生产线 , 通常需 要 2 0台 以上 的横 移车 。南京 巨龙钢 管公 司 的大直径 直缝埋 弧焊 管 生产线 使用 的横 移 车 超 过 了 5 0台 。笔 者 结 合 大
焊管 ・ 3 第3 卷第9 .00 月 期 21年9
●工 艺 与 设 备
大 直 径 焊 管 生产 线横 移 车 节 电技 术应 用
吴 亚 军 ,史 福 昌 ,李竹 滨 ,李 杉 ,徐 海
( 渤海石 油装备 有 限公 司 巨龙 钢管有 限公 司 ,河北 青 县 0 2 5 ) 668
摘 要 :介 绍 了大直径 焊管生 产线横 移车 的 工作 原理 及组 成 , 析 了钢 管横 移 车 油泵控 制 方 分
式存在 的 巨大 电能损 耗 , 出了一种横 移车 的节 电控 制 方法及 节 电控制 过程 中应 注意 的事 项。 提
X100大直径螺旋埋弧焊管的试制

Ab t a t T i a t l n r d c d t a- r d c o o re o d p i g X1 0 HRC, r d c d b h n o s c s me se l s r c : h s ri ei to u e r lp o u t n c u f o t 0 c i i s a n p o u e y C i a d me t o te i
螺旋 焊管 ,除部 分性 能指标外其 它均满足技 术要 求 ,为后 续 同钢级螺旋 焊 管的生产奠定 了工 艺基
础 ,并提 出了部 分改进 建议 。
关键词 :X1 0 0 ;螺 旋埋弧焊 管;成 型 ;焊接参数 ;质量检验
中图分 类号 : G 3 .5 T 3 57
文献 标志 码 : A
文章编 号 : 0 1 3 3 (0 2 0 — 0 0 0 10 — 98 2 1)3 0 6— 6
Tr a — o uc i n fXI 0 La ge Di m e e i lpr d to o O r a t r SAW pe Pi
LU D —ig Y injn Y N S a—h , I i I ey , I a - , A h osu L U L n J u
Z y n te i e F co y o G o p s c e s l o lt d t a r d c in o O p r lwed d p p ,i a ia g Se lP p a tr fBS Gr u u c s f l c mp e e r lp o u t f XI 0 s i l e i e t p r u y i o a s t p o e t sc n me t e h ia e u r me t. te t b i e e h oo y b s o u s q e t AW i e p o u t n wi h r p ri a e c n c lr q i e t e n s I sa l h d t c n lg a e fr s b e u n s S pp rd ci t t e o h s meg a e a d p t o w r o r v me t u g sin . a r d , n u r a d s mei o e n g e t s f mp s o Ke r s y wo d :XI 0 S O ; AW i e fr n ; l i g p r me e ; u l y i s e t n p p ; omi g wed n a a tr q ai n p ci t o
X65管道的现场焊接

X65阿布扎比原油管道现场焊接前言:长距离、大管径、高压输送已成为现代油、气输送管线的主体,为确保输送管线建设的经济性、运行的安全性和可靠性,X65等高性能的管线钢在管线建设上营运就越来越普遍了。
我公司施工的阿布扎比原油管道项目所采用钢管材质为X65、管线直径DN1219、壁厚为15.9-25.4mm,外防腐采用3层PE,管线设计压力约10Mpa。
气体保护焊方法由于其效率高,焊接质量好等优点,获得了广泛的应用。
阿布扎比原油管道主线路采用自动气体保护电弧焊,气体保护电弧焊是利用电弧作为热源,气体作为保护介质的熔化焊。
在焊接过程中,保护气体在电弧周围造成气体保护层,将电弧、熔池与空气隔开,防止有害气体的影响,并保证电弧稳定燃烧。
X65化学成分及机械性能(API SPEC 5L 、ISO 3183、GB/T 9711)焊材的化学成分及机械性能(ER70S-G气体保护焊丝)1、焊接工艺及现场评定试验1、1焊接工艺在阿布扎比原油管道施工中,根据ASME规范2001版的规范进行焊接工艺评定。
焊接方法为自动气体保护电弧焊,母材为API 5L X65 PSL 2,管子内径为1219 mm ,壁厚为15,9 mm ≤ T ≤25.4mm 接头形式为“U”型坡口对接;焊接位置为水平固定;焊材采用ER70S-G 气体保护焊丝。
1.2现场焊接工艺评定试验根焊: AWS A5.18, ER70S-G Group 5, 生产厂家:伯乐牌号:BOHLER TS-6, Wire Diameter 0.9mm,热焊:AWS A5.18, ER70S-G Group 5, 生产厂家:伯乐牌号:BOHLER SG3-P, Wire Diameter 0.9mm,填充:AWS A5.18, ER70S-G Group 5, 生产厂家:伯乐牌号:BOHLER SG3-P, Wire Diameter 0.9mm, 盖面:AWS A5.18, ER70S-G Group 5, 生产厂家:伯乐牌号:BOHLER SG3-P, Wire Diameter 0.9mm,焊接遍数:6-9遍电源类型:直流焊接位置:水平固定5G 焊接方向:下向焊接焊工数量:2导电嘴直径:0.9mm ~1.6mm摆动:最大14度焊丝干深长度:1/3” to 3/4”焊缝形式和尺寸:按照下图的接头形式层间时间间隔:根焊及热焊之间最多5分钟,其它层之间可间隔24小时。
长输油气管道用管线钢简述
长输油气管道用管线钢简述摘要:随着输油输气行业的迅速发展,管线钢作为主流用钢,其经济性、可靠性和稳定性越来越受到关注。
本文从常用管线钢类型、发展历史、工程建设使用情况对管线钢的应用趋势进行了系统的分析;从管线钢的金属成分、力学性能、显微组织等方面对常用管线钢进行了对比分析,介绍了高强度管线钢的特点,并肯定了其未来广阔的发展前景。
关键词:管线钢;超高强度;发展趋势1管线钢的分类目前国内长输管道采用的钢管类型主要有无缝钢管、直缝电阻焊钢管、直缝埋弧焊钢管和螺旋缝埋弧焊钢管等几种[1]。
钢管类型和材质一般根据使用压力、温度、介质特征、适用地区等因素,经技术经济比较后确定。
无缝钢管承压高、外防腐层质量易于保证,但是椭圆度大,生产成本较高。
直缝电阻焊钢管在寒冷的环境中仍能够承受较高的压力,苏联在西伯利亚的天然气输送中,采用直缝电阻焊钢管,输送压力高达9.8Mpa。
螺旋缝埋弧焊钢管是将钢带按一定螺旋线的角度(成型角)卷制,钢管直径大、价格便宜,缺点是边成型边焊接,易产生缺陷,与相同长度的直缝焊管相比,焊缝长度增加30--100%。
直逢埋弧焊钢管采用JCO或者UO成型方法卷制,焊缝长度相对较短、整体扩径后残余应力小,缺点是价格高。
一般地段管材采用螺旋缝埋弧焊钢管,在维修困难地段、热煨弯头、穿跨越段根据应力核算采用直缝埋弧焊钢管。
2为什么采用高等级钢2.1建设需求截至2018年底,国内三大石油公司共有油气主干管道9.6万公里。
2018年我国天然气消费同比增长了18%(约增长400亿立方米),而新建成油气管道总里程只有2863千米,同比大幅放缓。
从运输能力与消费量的比重看,我国天然气管道密度为19.97千米/亿立方米,世界平均水平为33.73千米/亿立方米。
随着国民经济发展和环保要求提高,再加上“十四五”管网规划的要求,需要短期内建设更多的管道以提高输送量。
2.2提高输送量的手段目前提高输送量主要有三种方案:一是增加输送距离,我国油气资源资源60%集中在偏远地区或从中亚和俄罗斯进口,长距离输送必将成为我国油气管道建设的发展趋势;二是增大管径,由于钢管是由钢板或钢带卷制而成,受到钢板和钢带的尺寸限制,管径的增大幅度受到限制;三是提高输送压力,目前新建设管道的设计压力逐年上升。
螺旋埋弧焊管双丝高速焊工艺参数的优化
般 情况 下 , 内外 表 面坡 口的形 式 为 不 对 称
x形 , 内坡 口深度 小 , 坡 口深度 大 。内焊 熔 深 控 外 制在 壁 厚 的 12左 右 , 焊 熔 深 控 制 在 壁 厚 的 / 外
管径 的 8 %为宜 , 几种规格钢管 的推荐外焊偏 心
距 见表 1 。
表 1 几种规格 钢管的推荐外焊偏心距
维普资讯
焊 管 . 3 卷第4 .07 月 第 0 期 2 年7 0
・9 6・
●经验 交 流
螺 旋 埋 弧焊 管 双 丝 高速 焊 工 艺 参 数 的优 化
胡德虎 ,赵 炜 ,牛 辉 ,张 峰
( 宝鸡 石 油钢 管有 限责任 公 司 ,陕西 宝 鸡 7 10 ) 20 8
焊 接速 度 为 1 7~2 0m mi。如 果 不考 虑 精 整 . . / n 处 理能 力 和检验 时 间 限 制 , 用 宝 鸡 石 油 钢 管 有 采 限责任公 司生产 的焊 接材 料 匹配 , 生 产 壁 厚小 在
于 1. m 25 m的钢管时 , 焊接速度 可以提高到22 .0
径 、 壁 管生 产 中最容 易 出现该 缺 陷 。 厚 外 焊 双丝 焊点 选在 逆 钢管 旋转 方 向后移适 当
为适应高速焊接 , 内坡 口角度不宜选择过大 ,
否 则 容易造 成 内 焊缝 中 间 凹槽 太 深 , 至低 于母 甚 材, 同时有 焊偏 现象 。外 坡 口可适 当选 择大 角度 , 特 别 是 钢 管 定 货 标 准 对 外 焊 缝 余 高 要 求 低 于
~
内
外
24 / i。但 双丝 焊设 备较复杂 , .0m mn 工艺参数
调整难度大 。常见的焊接缺陷有前后焊丝错位而
管道焊接技术(5篇)
管道焊接技术(5篇)管道焊接技术(5篇)管道焊接技术范文第1篇【关键词】管道焊接;下向焊;焊接工艺1、前言我国能源资源主要分布在西部和北部,而东南部经济相对发达,能源消耗较大,每年需要运输大量的能源。
管道运输是一种低成本运输方式,可输送油气,也可输送煤炭。
应当乐观开展管道运输,不仅能够减小铁路运输的紧急压力,而且也是海上油气资源开发、输送的迫切需要。
管道焊接是保证管道密性和强度的关键,是保证管道质量的关键,是保证管道平安生产的重要条件。
大型输油、输气管道一般都是大口径、长距离金属管道需要一种质优高效的焊接工艺,目前我国广泛采纳的一种焊接施工技术是金属管道下向焊焊接工艺,这种技术以其焊接速度快、焊接质量好成形美观、焊道背面成形平缓、匀称、节约焊接材料、降低工艺难度和工人劳动强度等优点,在我国石油、输气金属管道施工中应用得特别普遍。
管道下向焊不仅可以提高管道焊接效率,缩短管线铺设时间,而且能够提高经济效益。
2、管道下向焊简介输油、输气管道的焊接施工常在野外作业,焊接时要转动钢管使熔池处于水平位置是很困难的,因此焊接是在钢管固定不转动的状况下,对环形焊缝进行全方位施焊。
下向焊技术是到目前为止优点较多的焊接工艺,已成为我国大部分长距离管线建设设计文件指定必需采纳的焊接工艺。
特殊是大型输油、输气管道的焊接施工中,为了加速工程进度,保证质量,在操作技术上普遍采纳下向焊接技术。
下向焊必需采纳性能优良的下向焊专用焊条。
下向焊工艺,是从环形焊缝的顶部引弧,向底部施焊,每一半的环缝焊接时,焊接位置先后经受水平一倾斜一立焊一半仰焊一仰焊位置。
3、焊接设备及材料3.1焊接设备焊接设备在使用中应能保持性能稳定,长时间工作无过热、过流和欠压等现象。
在根焊时电弧推力要适中,无断弧现象,根部成形好。
同时依据长输管线的单移动性要求,焊机能够具有较强的移动便利性。
我公司在施工中选用的是我国西安北方电气公司的MPM8/350CX型直流弧焊自发电焊机,该MPM系列是西安北方电气公司与意大利Genset公司作产品,采纳全套进口组件生产。
油气管道无损检测技术
油气管道无损检测技术管道作为大量输送石油、气体等能源的安全经济的运输手段,在世界各地得到了广泛应用,为了保障油气管道安全运行,延长使用寿命,应对其定期进行检测,以便发现问题,采取措施。
一、管道元件的无损检测(一)管道用钢管的检测埋地管道用管材包括无缝钢管和焊接钢管。
对于无缝钢管采用液浸法或接触法超声波检测主要来发现纵向缺陷。
液浸法使用线聚焦或点聚焦探头,接触法使用与钢管表面吻合良好的斜探头或聚焦斜探头。
所有类型的金属管材都可采用涡流方法来检测它们的表面和近表面缺陷。
对于焊接钢管,焊缝采用射线抽查或100 %检测,对于100 %检测,通常采用X射线实时成像检测技术。
(二)管道用螺栓件对于直径> 50 mm 的钢螺栓件需采用超声来检测螺栓杆内存在的冶金缺陷。
超声检测采用单晶直探头或双晶直探头的纵波检测方法。
二、管道施工过程中的无损检测(一)各种无损检测方法在焊管生产中的配置国外在生产中常规的主要无损检测配置如下图一中的A、B、C、E、F、G、H工序。
我国目前生产中的检测配置主要岗位如下图中的A、C、D、E、F、G、H工序。
图一大口径埋弧焊街钢管生产无损检测岗位配置(二)超声检测全自动超声检测技术目前在国外已被大量应用于长输管线的环焊缝检测,与传统手动超声检测和射线检测相比,其在检测速度、缺陷定量准确性、减少环境污染和降低作业强度等方面有着明显的优越性。
全自动相控阵超声检测系统采用区域划分方法,将焊缝分成垂直方向上的若干个区,再由电子系统控制相控阵探头对其进行分区扫查,检测结果以双门带状图的形式显示,再辅以TOFD (衍射时差法)和B扫描功能,对焊缝内部存在的缺陷进行分析和判断。
全自动超声波现场检测时情况复杂,尤其是轨道位置安放的精确度、试块的校准效果、现场扫查温度等因素会对检测结果产生强烈的影响,因此对检测结果的评判需要对多方面情况进行综合考虑,收集各种信息,才能减少失误。
(三)射线检测射线检测一般使用X 射线周向曝光机或γ射线源,用管道内爬行器将射线源送入管道内部环焊缝的位置,从外部采用胶片一次曝光,但胶片处理和评价需要较长的时间,往往影响管道施工的进度,因此,近年来国内外均开发出专门用于管道环焊缝检测的X 射线实时成像检测设备。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大直径双层埋弧焊管在油气输送管道应用中的技术问题探讨【摘要】石油、天然气生产量的不断增加,使油气运输管道的输送量和压力也在不断升高,对油气输送管道越来越高的要求,使传统的单层埋弧焊管制造难度不断极大,成本也越来越高。
大直径双层埋弧焊管以多层超高压容器和双金属复合管的结构作为启发,从结构上提高钢管的承压能力,即不造成太大的技术难题,又能很好地提高管道的输送能力。
但在应用到油气输送管道中,大直径双层埋弧焊管还有一些包括钢管检测的技术问题存在。
【关键词】大直径双层埋弧焊管无损检测 ut
随着我国石油、天然气生产量的不断增加,我国在油气输送管道方面的技术也得到了进一步的发展。
油气的输送是一个大规模的工程,利用管道运输相对经济、安全。
油气输送管道主要采用的是直缝埋弧焊管,与螺旋埋弧焊管比起来,这种输送管道更具优势,但随着对管道安全性的要求,直缝埋弧焊管的厚度不断增加,生产技术难度增大,由于受到管线钢板厚度的限制,大直径埋弧焊管在油气输送时质量稳定性差,成材率低,成本高。
人们对油气运输中经济效益和运行安全性越来越高的要求,使运输管道在生产上仅靠增加厚度和强度是远远不够的,因而需要新的生产技术来生产出相对更经济、更安全的运输管道。
大直径双层埋弧焊管的设计,是受到了多层超高压容器和双金属复合管结构的启发,将大直径双层埋弧焊管应用在油气运输中,能提高了管道的输送能力,使油气运输的安全性和经济效益得到提
高,但在其应用中,还有技术问题需要解决。
1 大直径双层埋弧焊管的结构
大直径双层埋弧焊管是在大直径埋弧焊管的基础上设计完成的,采用的仍是埋弧焊技术,但其管道是由内管和外管组成,内、外管的材料使用的是直缝双面埋弧焊钢管。
比起一般的双金属复合管,大直径双面埋弧焊管内、外管的直径更大,管壁也更厚,内管的外径比外管的内径小2至5毫米,厚度均在8至25毫米之间,比一般内管厚度在1至3毫米的一般双金属复合管的耐压能力要强得多。
而内外管同时承受内压,也使运输管道的抗压能力更高,更加安全。
比起一般的单层直缝埋弧焊管,大直径双层埋弧焊管仅仅只是增加了内管外焊缝清理、外管内焊缝和穿管的工序,在生产技术上并不会造成太大的难度。
2 大直径双层埋弧焊管在应用中的优点
大直径双层埋弧焊管在油气运输应用中的优点可以用一个简单的例子来解释,如大型起吊机上的钢丝,一根钢丝承受的重量是十分有限的,但很多钢丝拧在一起形成的起吊机上的钢丝就能承受重得多的重量。
通过以上的例子不难看出,如果将两个 15毫米厚的单层钢管复合成一个30毫米厚的双层钢管,其抗压能力就会提高,而生成技术也不会因为钢管的厚度而造成困难,既能使钢板的质量稳定性、性能水平和合格率、生产率得到提高,还能降低生产技术难度,并
降低成本。
3 大直径双层埋弧焊管在应用中的技术问题
大直径双层埋弧焊管应用到工程中,能给油气运输的技术带来革新,但要将其用到工程中,还有包括钢管检测在内的一些技术问题需要探讨解决。
3.1 钢管检验和验收标准
ut(ultrasonic testing),即超声波检测,是工业中无损检测中的一种,主要是利用超声波来对试件进行宏观缺陷、几何特性、组织结构和力学性能变化的检测,通过研究超声波对试件的反射、透射和散射波,对试件的特定应用性进行评价。
我国现有的油气输送埋弧焊管标准有gb/t9711、iso3183《石油天然气工业输送钢管交货技术条件管线钢管》、api spec 5l《管线管规范》和一些具体的工程技术条件,大直径双层埋弧焊管的内外管复合后,ut检测需要确定内外管的间隙和扩径率。
内外管之间的间隙太小会给穿管造成困难,而间隙太大又会在使用过程中由于承压问题引起管道变形,影响油气运输的安全性。
由于油气管道在输送天然气时,输送的是高压缩比的可燃性天然气,一旦管道出现裂缝,就会很快造成长距离的扩展,从而造成极大的损失。
对于传统的单层埋弧焊管,经过试验和分析,已经提出了对钢管断裂韧性的指标要求,但由于双层埋弧焊管的结构不同,管道的止裂能力也会不同,因此ut检测需要对大直径双层埋弧焊管的止裂韧性进行检测研究,解决钢管的止裂韧性指标的确定这一
技术难题。
油气运输是一个长距离、大规模的工程,不同地区的不同地质、环境条件都影响着管道的设计,在一些地震、滑坡、泥石流多发的地区,管线都采用了“基于应变设计法”的概念,这就需要使用抗大变形的钢管,以使钢管达到更高的抗压缩和拉伸应变性能。
目前,抗大变形管基本上使用的都是单层直缝埋弧焊管,对其变形能力已经有了很多的研究和计算,建立了很多的分析方法,但还没有对双层埋弧焊管的变形能力进行专门的研究。
3.2 制造技术
大直径双层埋弧焊管的制造工艺比单层埋弧焊管多出的是穿管
和扩径的工序,要使穿管顺利,就需要将内管的外焊缝和外管的内焊缝余高打磨掉,这个工序虽然看似简单,但需要很大的工作量,因此也成为双层埋弧焊管制造中的技术难题之一。
而内外管之间的间隙大小和扩径率则要求内外管的尺寸必须精确,同时,还需要考虑到内管和外观的变形量,使内外管既能顺利完成穿管工序,又能紧密贴合。
3.3 管道环焊缝焊接
一般单层埋弧焊管的环形焊缝只要将两根钢管无缝连接好就可
以了,但双层埋弧焊管在进行环焊缝时,要将两根钢管连接起来时,中间的母材是分开的,但焊缝是一体的,这必然会给焊接带来难题。
在焊接过程中,内外管之间可能存在的任何污物都会影响到焊缝的质量,而在管道运行中,内外管分界面和环焊缝交界处的不连续
也可能会引起焊缝处的开裂。
4 总结
采用双层埋弧焊管的结构来制造尤其输送管道,不仅能减少生产技术上的难度,降低成本,还能根据不同的情况,发挥不同材料的性能特点,满足在特殊情况下的输送要求,而作为一种新型的管道结构,双层埋弧焊管在应用时还存在着不少技术问题。
但是,虽然还存在着一些问题,我们仍应相信,通过不懈的研究和努力,这些问题终会被解决,从而使大直径双层埋弧焊管结构更好地应用在油气输送管道中,促进输送管道制造技术的发展。
参考文献
[1] 王晓香.建设大孔径直缝埋弧焊管生产线可行性研究的几点说明[j].焊管,1998,21(4):52-54
[2] 李鹤林.油气输送钢管的发展动向与展望[j].焊管,2004,27(6):1-11
[3] 李为卫.油气输送管道用大直径双层埋弧焊管[j].焊管,2009,32(3):27-30。