L360QS+UNS N08825双金属复合管热丝TIG自动焊接工艺

双金属复合管作为一种油气输送管道材料,具有较强的耐蚀性能,特别适用于输送强腐蚀性介质。我国川渝地区的油气资源含有较高的硫化氢(H2S)和其他硫化物,管道内部形成了复杂的腐蚀环境,易导致管道内壁腐蚀、应力腐蚀开裂等多种失效形式。川渝地区油气管道常采用镍基合金、不锈钢等高性能的耐腐蚀材料,其中铁山坡项目中选用了L360QS+UNS N08825双金属复合管作为输送管道材质。针对825镍基复合管传统手工焊接方式效率不高,质量受人为因素影响大的问题,通过焊材匹配、自动焊接设备选型、焊接工艺参数优化等手段,开展焊接试验,研发了L360QS+UNS N08825双金属复合管热丝TIG自动焊接工艺,并在铁山坡项目中进行了实施应用,取得了显著的效果,一次焊接合格率可达99.2%,同时针对焊接缺陷返修和易出现的质量问题进行了分析,提出了相应的工艺措施。该工艺对于同类材质管道焊接具有重要的指导意义和参考价值。

基于密集连接和多尺度池化的X射线焊缝缺陷分割方法

为解决X射线底片焊缝缺陷分割精度不高、边界信息模糊的问题,本文提出一种改进的Dilated_Pooling_Unet(DP_Unet)网络分割模型。首先,在上下采样间加入编解码信息提取模块DP_block,旨在下采样后最大限度地保留原始缺陷语义信息及减少连续卷积与池化操作造成的损失;然后,在模型中添加GAM注意力机制重点关注焊缝缺陷部分,有效提升缺陷特征通道的学习能力,降低背景噪声影响;最后,提出一种融合二元交叉熵和DiceLoss的混合损失函数,用于解决网络训练时不均衡的正负类数据问题。实验数据集由公开数据集GDX-ray缺陷数据集组成。实验结果表明,本文所提方法在GDX-ray数据集上有较好表现,Dice值达到了93.45%,与基线算法相比均有显著提高。该方法具有良好的分割性能,优于传统的分割算法,有效提高了底片焊缝缺陷分割精度。

焊接方法对X65焊接接头耐H2S腐蚀性能的影响

本文介绍了X65油气输送管线在湿硫化氢环境下的腐蚀形式和影响因素,通过焊接接头硬度试验和HIC试验分析了GTAW、SMAW、SAW三种不同的焊接方法及不同的焊接参数对焊接接头耐硫化氢腐蚀性能的影响,试验证明三种焊接方法的焊接接头均满足相关规范的要求,但不同焊接方法和焊接参数的焊接接头对硫化氢腐蚀的敏感性差异较大。

油气输送管道失效分析技术现状及研究进展

油气输送管道在长期服役过程中易出现失效问题并带来安全和经济风险。概述了油气输送管道的失效类型及特点,对失效分析技术现状及其研究进展进行了综述。将数字技术和智能化技术融入到传统的无损检验和断口失效分析中,大幅提高了常用失效分析技术的时效性和准确性;总结归纳了油气输送管道失效评估技术与计算机模拟分析技术的研究现状及进展,评述了其中的问题,指出了未来的发展方向。最后对油气输送管道失效预测预警新技术进行了展望。

大型海管坡口机作业能力提升设计与应用

自动化焊接技术的应用对提升海管铺设效率尤为重要,而海管管端坡口加工机是实现海管自动焊接的关键配套设备。近年来,大管径油气管线铺设项目越来越多,进而对坡口机的能力要求越来越高。本文介绍了通过对24"-42"坡口机设备手册进行研究分析,进行专业化的改造,从而提升坡口机设备的作业能力,达到了48"超大管径海管铺设作业能力要求,具有较好的推广应用前景和经济效益。

导管架TKY节点半自动金属粉芯焊接技术研究

为解决TKY节点焊接难度大、施工强度高、机械化程度低的问题,设计并开发出一种半自动焊接工艺,采用金属粉芯焊丝气体保护焊封底,药芯焊丝气体保护焊进行填充盖面相组合的焊接工艺。通过优选焊材、优化焊接参数以及控制焊接过程保证焊接接头质量,通过无损检测和力学性能试验表明,焊接接头符合标准要求,满足施工要求。

海洋油气管线预制焊材消耗与工日计算软件开发

编写了一套海洋油气管线预制焊材消耗和工日计算程序,借助MATLAB平台,开发了含有人机交互GUI界面的软件。该软件可快速计算焊接材料消耗、匹配施工定额、自动识别管线材质、尺寸、壁厚、预制工序和焊接工艺、自动计算工日等功能。该软件的开发与应用有效降低了施工管理人员的劳动强度,提高了计算工作效率,降低了生产成本。该软件实现了焊材消耗与定额统筹管理,为全面分析施工工效提供一个应用平台,是海洋油气平台施工领域数字化转型的成功尝试。

小直径薄壁钢制管道用B型套筒尺寸优化研究

针对小直径薄壁钢制管道用B型套筒修复过程中,出现标准要求不一致、套筒几何尺寸不合理、角焊缝处应力集中导致延迟开裂等问题,以外径273 mm、钢级L245的钢管为研究对象,建立B型套筒与钢管的有限元模型,分析B型套筒的长度、厚度、焊缝形式以及安装间隙对套筒角焊缝应力的影响。结果表明,在采用B型套筒修复钢管时,在地质稳定区,套筒壁厚不小于11.3 mm,对于地质不稳定区,套筒壁厚应为11.3~17 mm;通过控制角焊缝宽度为焊缝高度的1.5倍,可有效降低角焊缝处的应力,从而降低套筒角焊缝处开裂的几率;在安装B型套筒时,将安装间隙控制在1~4 mm范围内,可有效避免钢管几何偏差、焊接工作量等对套筒安装和焊缝应力的影响。

油气管道焊接材料数据库应用系统研究

为了提高油田运输管道的焊接质量与施工速度,以SQL Server为数据库基础,WEB页面构建框架展示,navicat软件连接前后端,对符合国家标准与试验验证后的焊材型号和焊接参数进行归纳总结,设计开发了油气管道焊接材料数据库应用系统。结果表明,该数据库应用系统以同种母材管道焊材、异种母材管道焊材为选材基础,实现了油田管道焊接信息查询、存储与管理功能。研究结果可对油田管道焊接技术研发和管道焊接效率的提升提供参考依据。

套磨铣工具硬质合金耐磨层制备工艺研究进展

套磨铣工具是井下修井的重要装备,随着我国石油工程井下作业越来越多,对套磨铣工具的性能和使用寿命提出了更高要求。本研究系统介绍了目前国内外硬质合金耐磨层制备方法的研究进展,针对具有较好应用前景的制备方法进行了分析,包括激光熔覆、电弧焊、等离子焊以及钎焊等,重点对硬质合金和填充材料的成分开发、焊接工艺优化进行了深入探讨,为未来套磨铣工具强化材料及其加工工艺发展提供参考。

JCOE直缝埋弧焊管边沿预弯半径大小与“噘嘴”的研究

为有效控制JCOE直缝埋弧焊管成型缝“噘嘴”量、提高焊缝性能和质量,在多年生产实践和经验积累的基础上,总结出了一套通过优化边沿预弯半径控制“噘嘴”量的工艺方法,包括不同规格钢管预弯半径设计和测量。经过300余种规格钢管的生产实践验证,皆能得到较理想的钢管形体尺寸和“噘嘴”控制效果,大管径、厚壁、高钢级JCOE直缝埋弧焊钢管生产控制效果尤为明显,主要介绍了预弯弧度的设计原理、方法和经验公式总结,阐述了在日常生产中的运用效果。该工艺控制成果可在类似生产线上推广应用。

X52材质大口径钢制管道全位置自动焊应用总结

针对X52管线钢的全自动焊焊接接头,充分考虑双焊炬的相互影响以及施工环境的影响,对焊接工艺参数进行了调整和优化,通过拉伸试验、弯曲试验、刻槽锤断试验及硬度试验等机械性能试验验证了焊接工艺的可靠性,形成了焊接工艺评定;同时分析并解决了现场焊接中出现的问题,提炼总结了双焊炬自动焊焊接工艺参数优化的要点,形成了适用于X52管线钢的铜衬垫全自动焊工艺。对焊缝进行了金相分析和硬度试验,从微观上分析了焊缝金属组织结构的分布情况,发现X52管线钢焊缝、热影响区及母材硬度分布与对应区域金相组织中珠光体含量呈正相关,进一步验证了该焊接工艺条件下焊缝金属及热影响区金相组织的一致性。结果表明,铜衬垫全自动焊工艺适用于大口径钢制管道的焊接,采用该工艺可以明显提升焊接质量和焊接效率。

基于PHA理论的数据整合分析技术在油气输送管道环焊缝质量风险排查中的应用

为精准定位油气输送管道环焊缝质量隐患,有效地开展现场开挖复检和修复工作,管道建设期数据资料恢复和分析是排查前期最重要的工作内容。该文针对广东省管网公司管道环焊缝风险排查的工作实践,对管道不同时期的多源数据对齐、一致性复核、底片复评等工作过程进行分析和研究,总结在排查前期可结合预先危险性分析的管理理念通过数据整合分析技术提升油气管道排查的有效性,为后续的现场工作提供实施保障,进而提升排查工作效率和经济效益。

基于正交试验的管道环焊缝风险排查方案研究

油气管道环焊缝是管道系统的重要组成部分。近年来,管道环焊缝质量问题日益突显,为保障油气管道安全平稳高效运行,各油气管道管理单位组织开展管道环焊缝风险质量排查,但排查及治理存在工作量大、复评缺陷点位占比不高、排查效率低等问题。为提高风险排查效率,以历史管道环焊缝开挖复拍数据为研究对象,系统性分析其质量影响因素,以提高缺陷焊口开挖准确率为考核指标,引入正交试验法,通过对各类影响因素进行分析比对,识别质量影响的主要因素。分析结果表明,管道环焊缝开挖准确率影响因素敏感度由大至小顺序为:内检测异常程度>施工标段>底片复评等级>焊口类型>变壁厚,通过构建环焊缝开挖优化模型,对进一步提升管道环焊缝排查效率具有指导意义。

中等口径薄壁管全自动焊技术开发及应用

随着全自动焊技术在高钢级大口径管道上的推广应用,焊接效率与环焊缝质量稳定性不断提高。中等口径薄壁管道因焊接设备、管端不圆度等因素限制,焊接工艺仍以手工焊、半自动焊或手工自动组合焊为主。针对L415M D508×7.1 mm管道开展了全自动焊技术研发,并在中俄东线嫩江支线进行了工程应用。采用0间隙无衬垫的组对方式,配合自动氩弧根焊+实心焊丝自动填充盖面工艺,获得的环焊缝力学性能满足相关标准规范要求。同时,结合中俄东线嫩江支线实践,分析总结了施工工艺和低温环境对中等口径薄壁管全自动焊的影响,提出了在冬季低温环境下确保焊接设备正常运转和保证施工质量的措施。

油气田站场管道焊缝CR检测技术应用

针对油气田站场管道焊缝胶片照相射线检测存在工作效率低、废液处置难、胶片不易保存、技术局限性和胶片数字化扫描成本高等问题,分析了油田站场小口径管道、弯头、大小头、法兰、三通管等检测特点,并在施工地点分散、施工环境复杂等因素下阐述CR检测的技术优势。检测前进行工艺验证试验和最小灰度值测试,采用双壁单影透照和双壁双影透照工艺,制定一套满足IP板使用的外界条件及保护措施,优化了扫描仪激光功率、步进精度、扫描的及时性、光电倍增管电压等参数,采用数字远程评审系统交互式评审和专家技术支持,在多个施工现场进行了应用,为油气田站场数字化射线检测技术应用奠定了基础。

全自动焊接技术在长输管道抢维修中的应用

为更好掌握全自动焊接技术在长输管道抢维修作业中的适用情况和应用效果,文章简要概括了在进行抢维修全自动焊接作业前需要准备的事项,并结合全自动焊机在B型套筒焊接作业中的实际应用,探讨总结了全自动焊接全过程的操作要点和焊接注意事项。结果表明,全自动焊接技术在管道抢维修业务中同样存在很大的应用空间,能够在保证焊接质量的同时,减少焊接作业时间,降低焊工作业劳动强度。与此同时,管道抢维修全自动焊接需要充分识别并严格控制各环节的关键数据,才能确保焊接质量可靠。

钨极氩弧自动焊根焊在中小管径管道焊接中的应用

为全面推广自动焊在中小管径长输管道建设中的应用,通过对自动焊焊接方式的调研和比选,提出采用钨极氩弧自动根焊+外焊机自动焊试验段应用方案。该方案是使用自动钨极氩弧焊工艺实现根焊单面焊双面成形,熔化极单焊丝气体保护下向焊填充盖面的一种焊接工艺,该工艺参数范围大,适用于各种地形,充分发挥了氩弧焊抗风能力强、熔透可靠、缺陷少的优势,减少了人为因素的干扰,实现了高质量自动化的全自动焊接。焊接工艺评定研究结果表明,此种焊接方式符合国标及DEC文件的要求,为中小管径管道自动焊的应用提供了技术储备和支持。同时该焊接方式也为集气管道、二氧化碳输送管道等中小管径高压管道焊接提高焊接质量指明了方向,具有良好的应用前景。

浅析长输管道全自动焊接设备管理与维护

随着我国综合国力的不断提高及经济实力的飞速上升,作为国家重要基础能源,油气需求量逐年递增。为全面提高油气长输管道运输的安全性和高效化,合理化利用自动焊接设备是十分必要的。相比其他管道工程,由于长输油气管道动辄几千公里,需要穿越高山河流、山谷平原等地形,地理环境的复杂化以及人为因素的存在,做好全自动焊接设备管理与维护,是推动区域经济可持续发展的重要保障,为此本文通过剖析长输油气管道存在的安全隐患,就全自动焊接设备的有效性管理与维护措施展开深入探讨。

基于应变的高钢级管道环焊接头失效评定方法

基于应变的失效评定图程序(Strain Based Failure Assessment Diagram,SBFAD)可以提高大范围屈服条件下的管道及环焊接头的断裂评估准确性。本文构建了含缺陷的X80管道环焊接头数值分析模型,详细阐释了SBFAD方法及其评估曲线的影响因素,明确了不同等级评估曲线的应用场景,并基于X80管道环焊接头的实测力学性能定量评估了含缺陷的X80管道环焊接头临界应变承载能力。研究结果表明:(1) Budden提出的SBFAD方法按照评估曲线的不同,可分为Option 1、Option 2和Option 3,其修订后的Option 1M和Option 2M曲线的非保守性大幅降低。BS 7910提供的Option 2要比基于Budden修订的Option 2M曲线的评估结果更为激进。(2)基于SBFAD方法中的Option 2曲线评估较大尺寸的缺陷可能会呈现非保守的结果。材料的应变硬化指数(n)值对Option 2曲线几乎没有影响,而随着n值的减小,Option 3曲线会缓慢上移,随着n值的增大,SBFAD曲线的截止线值呈明显递减趋势。(3)现有的Option 2曲线无法体现强度匹配系数的影响。随着焊缝强度匹配系数的增加,Option 3曲线逐渐上移,上移幅度则与缺陷尺寸相关,Option 2曲线在评估等匹配焊接缺陷时具备较高精度,在评估强度高匹配的焊接缺陷时,其结果可能过于保守,而在评估强度低匹配的焊接缺陷时,其结果可能是非保守的。(4)基于X80管道环焊接头的实测力学性能对其临界应变承载能力进行评估(缺陷尺寸和断裂韧性固定),Budden提出的Option 1M的评估结果最为保守,基于BS 7910-2019的Option 2评估结果最为激进。结论认为,基于SBFAD方法评估的保守性与其评估曲线、评估参数的选择密切相关,应针对评估需求选择合适的评估参数及合理的评估曲线以避免出现非保守的评估结果,研究结果为X80管道环焊接头的工程失效评估提供了理论与技术支撑。