公司名稱：廣州市安普檢測技術服務有限公司6kmwv.cn
1. 概述
中-緬油氣管道工程海底輸氣管道位於幹線其起始段，既起於馬德島附近海域，在馬德島與陸上管道相連，穿越Fletcher hayes海峽後，在此連接陸上管道。線路長度約5.56km,最大水深約22m，天然氣管道設計壓力為10MPA,管道外徑1016mm*22.2mm,原油管管直徑813mm*19.1mm,管材X70。由於該項目投資大，難度高，最關鍵的工作是輔管船上的焊接，為此指定一套高質量、高效率的焊接工藝是保證鋪管質量及項目進度的先決條件。
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2. 海底管道焊接工藝技術
海底管道鋪設風險高、難(nan)度(du)大(da)，管(guan)材(cai)以(yi)低(di)合(he)金(jin)高(gao)強(qiang)鋼(gang)為(wei)主(zhu)，對(dui)焊(han)接(jie)強(qiang)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)。需(xu)要(yao)指(zhi)定(ding)合(he)適(shi)的(de)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)，滿(man)足(zu)焊(han)縫(feng)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)和(he)低(di)溫(wen)斷(duan)裂(lie)韌(ren)性(xing)。因(yin)此(ci)，在(zai)施(shi)工(gong)之(zhi)前(qian)，按(an)照(zhao)工(gong)程(cheng)要(yao)求(qiu)及(ji)相(xiang)關(guan)標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)編(bian)製(zhi)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)規(gui)程(cheng)，對(dui)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定(ding)試(shi)驗(yan)提(ti)供(gong)指(zhi)導(dao)。試(shi)驗(yan)後(hou)，根(gen)據(ju)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定(ding)結(jie)果(guo)對(dui)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)規(gui)程(cheng)的(de)相(xiang)關(guan)內(nei)容(rong)進(jin)行(xing)修(xiu)改(gai)，最(zui)終(zhong)為(wei)實(shi)際(ji)施(shi)工(gong)中(zhong)的(de)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)提(ti)供(gong)依(yi)據(ju)。
焊接工藝規程中主要包含：焊接設備的選擇、焊材的匹配、焊接坡口的設計及焊接參數。
（1）焊接設備的選擇 選擇焊接設備是海底管道焊接工作中的重要環節，製約著焊接質量及效率，同時設備的穩定性和安全行也是一個重要因素。
依托中-緬海底管道項目的實際特點，采用STT表麵張力焊打底，自保護藥芯半自動焊填充蓋麵。STT表麵張力焊打底速度快，單麵焊雙麵成形，易操作，焊縫RT通過率高；自保護藥芯半自動焊效率高，電弧穩定性好。將兩種焊接方法結合起來，既能保證工程質量，又能加快工程進度。
由(you)於(yu)海(hai)底(di)管(guan)道(dao)處(chu)於(yu)海(hai)洋(yang)的(de)特(te)殊(shu)環(huan)境(jing)限(xian)製(zhi)中(zhong)，存(cun)在(zai)施(shi)工(gong)投(tou)資(zi)大(da)，工(gong)程(cheng)質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)高(gao)，服(fu)役(yi)環(huan)境(jing)複(fu)雜(za)多(duo)變(bian)的(de)特(te)點(dian)。在(zai)保(bao)證(zheng)焊(han)接(jie)質(zhi)量(liang)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，海(hai)底(di)管(guan)道(dao)焊(han)接(jie)要(yao)求(qiu)最(zui)大(da)限(xian)度(du)縮(suo)短(duan)工(gong)期(qi)，從(cong)而(er)減(jian)少(shao)施(shi)工(gong)成(cheng)本(ben)；同時，焊接必須在水汽環境中進行，要求設備盡可能具有抗潮濕性能。為滿足以上要求，比較和分析了國內外現有品牌的電源，選擇LINCOLN DC-400、STT等焊接電源，圖片1所示。
（2）焊材的匹配 根據項目中所選設備及管道材質，確定采用和表1所示的焊接材料進行焊接。
（3）焊接坡口設計 考慮到本次項目選用同直徑、同壁厚鋼管對接，鋼管水平固定（5G位置）的de方fang式shi，為wei了le得de到dao較jiao好hao的de單dan麵mian焊han雙shuang麵mian成cheng形xing效xiao果guo，同tong時shi防fang止zhi擴kuo散san氫qing無wu法fa及ji時shi排pai出chu，導dao致zhi產chan生sheng延yan遲chi裂lie紋wen等deng焊han接jie缺que陷xian，為wei此ci選xuan擇ze開kai口kou較jiao大da的de坡po口kou形xing式shi（見圖2），有利於焊接過程中擴散氫的溢出，提高焊接質量。
（4）焊接參數 焊接之前需要預熱，溫度為100-200度，焊接方法為STT根焊、自保護藥芯焊絲半自動焊填充、蓋麵，焊接試驗的焊接參數為表格2所示。
3. 焊接工藝試驗
為了保證所選焊接工藝的焊接質量，按照AP11104，對焊接進行無損檢測後，進行力學性能測試和斷裂韌性評價。通過試驗結果驗證並修正所選焊接工藝。
（1）焊縫外觀及無損檢測 焊接試驗完成後立即進行強製水冷，冷卻水流量為50L/min。24h後試件經過外觀檢查合格，其內部質量經過X射線探傷達到AP11104《管道及有關設施的焊接》中無損檢測驗收標準，評定合格。
（2）力學性能測試結果 試驗主要是根據中-緬海底管道項目技術規格書規格以及API 1104相關標準對材料特別是焊縫區域的強度、硬度、剛性、塑性和韌性等進行檢測，進而起到焊接工藝評定的作用，試驗結果為表3-表6所示。此外，側彎試驗和刻槽試驗均未發現裂紋，結果合格。
（3）斷裂韌性測試 由(you)於(yu)焊(han)接(jie)時(shi)熱(re)循(xun)環(huan)過(guo)程(cheng)不(bu)同(tong)導(dao)致(zhi)組(zu)織(zhi)性(xing)能(neng)不(bu)能(neng)均(jun)勻(yun)，進(jin)而(er)生(sheng)產(chan)缺(que)陷(xian)，故(gu)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)成(cheng)為(wei)海(hai)底(di)管(guan)道(dao)中(zhong)的(de)薄(bo)弱(ruo)環(huan)節(jie)。加(jia)載(zai)時(shi)焊(han)接(jie)導(dao)缺(que)陷(xian)處(chu)產(chan)生(sheng)的(de)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)，通(tong)常(chang)成(cheng)為(wei)裂(lie)紋(wen)萌(meng)生(sheng)的(de)源(yuan)頭(tou)或(huo)者(zhe)轉(zhuan)化(hua)為(wei)裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)的(de)推(tui)動(dong)力(li)，導(dao)致(zhi)結(jie)構(gou)強(qiang)度(du)大(da)幅(fu)度(du)下(xia)，迅(xun)速(su)發(fa)生(sheng)災(zai)難(nan)性(xing)的(de)破(po)壞(huai)。因(yin)此(ci)，焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)抗(kang)開(kai)裂(lie)性(xing)能(neng)的(de)評(ping)價(jia)，對(dui)保(bao)證(zheng)海(hai)底(di)管(guan)道(dao)的(de)安(an)全(quan)適(shi)用(yong)更(geng)具(ju)現(xian)實(shi)意(yi)義(yi)。
根據標準BS7448，通過測試焊縫和熱影響區斷裂韌度CTOD值，對中-緬海底管道焊接進行斷裂韌性測試。試驗采取三點彎的形式，取樣位置和式樣尺寸，圖3、圖4所示，試驗結果為表7所示。
4. 結束語
中-緬管道實際海上集輸工程中，海底管道全長5560m，累計焊接580道，最終返修24道，一次合格率到95.9%。焊縫成形好，焊接質量高，到達了預期目標。
由you於yu焊han接jie工gong藝yi規gui程cheng編bian製zhi合he理li，施shi工gong計ji劃hua切qie合he實shi際ji，各ge部bu門men組zu織zhi協xie調tiao得de當dang，因yin此ci該gai項xiang目mu得de以yi順shun利li完wan成cheng。在zai保bao證zheng工gong程cheng質zhi量liang和he施shi工gong安an全quan的de前qian提ti下xia，共gong計ji節jie約yue綜zong合he成cheng本ben850.1萬元，取得了明顯的經濟效益。
文章轉載“愛學術”。
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