钢悬链线立管环焊缝ECA断裂疲劳评估技术

为解决钢悬链线立管(Steel Catenary Riser,SCR)在深水服役过程中受波浪等循环载荷的作用容易产生疲劳失效的问题,依据英国标准BS 7910,运用Crackwise软件,对含有缺陷的SCR环焊缝进行工程临界评估(Engineering Critical Assessment,ECA),得到SCR着泥段和悬挂段两个关键区域的缺陷允许尺寸,并分析缺陷允许尺寸对错边和角变形的敏感性。结果表明:在外表面、内表面和埋藏等3类缺陷中,外表面缺陷最为危险,埋藏缺陷的临界尺寸随着缺陷与外表面距离的增大而增大;SCR悬挂段所允许的缺陷尺寸比着泥段小很多;角变形对缺陷允许尺寸的影响比错边的影响大。

导管架裙桩套筒的装配及焊接

裙桩式导管架结构平台在我国东海及南海海域应用广泛。裙桩套筒的结构复杂,焊缝数量多,焊接工作量大,焊接变形控制及焊接质量控制存在很大难度。东海某导管架陆地建造中,从装配顺序、焊接变形以及焊接工艺等方面严加控制,在尺寸精度及焊接质量方面均取得良好效果。

采用STT根焊+半自动FCAW焊工艺的X65管线钢焊接接头硫化氢应力腐蚀性能

采用STT+FCAW焊接工艺获得X65管线钢焊接接头,通过组织观察、硬度测试、氢渗透试验以及硫化氢应力腐蚀试验等分析方法对接头的硫化氢应力腐蚀(SSC)性能进行了评价。试验结果表明:该焊接接头组织无明显缺陷,硬度值远小于SSC极限值HV250;氢渗透曲线分析结果显示,相对于母材,焊接接头的J∞L,Dapp值更大,capp,NT值更小,焊接接头试样在SSC试验后未出现开裂现象,具有一定的抗硫化氢应力腐蚀能力。

海底管道X56与F70级钢对接焊接工艺试验研究

旅大油田开发工程中双层油气混输管道立管段外管材料为API5L X56级钢,而锚固件为ASTM A694F70级钢,二者强度级别相差较大,焊接困难。针对上述问题进行了对接焊接工艺试验研究。通过计算碳当量(Ceq),分析了钢材焊接性,选择了焊接方法和焊接材料,设计了对接试件坡口形式,进行了焊接工艺试验与分析。根据API1104标准和旅大油田开发工程项目焊接检验规格书(SPC-S/G-SP-003)的要求,对试验研究所确定的焊接工艺进行了评定,结果表明:焊缝外观检查、超声波探伤和X射线探伤质量合格,拉伸试验、刻槽锤断试验、弯曲试验及低温冲击试验等各项性能指标良好。按照试验研究所确定的焊接工艺施工的旅大油田开发工程海底管道焊接接头质量合格,满足施工技术要求。依据API1104标准的规定,本次试验研究所确定的焊接工艺可以推广到X52-X70(F70)、X56-F70、X56-X70(F70)等不同强度级别海底管道的对接焊接工程。

DH36海洋平台钢水下局部干法多层多道焊接工艺研究

采用自行研制的水下焊接压力舱试验系统,模拟研究了不同水深下的环境压力对DH36海洋工程用钢的局部干法水下多层多道焊接工艺和质量的影响,根据AWS D3.6M—2010标准进行了焊接工艺评定。结果表明,60m以浅水深下,局部干法焊接接头的宏观检测、力学性能指标均满足B级接头质量要求,而且水深对于力学性能基本没有影响,但接头最高硬度会随着水深增加而略有提高。金相显微分析得知热影响区粗晶区组织为粒状贝氏体和少量板条马氏体,焊缝柱状晶区组织为沿晶界析出的先共析铁素体和大量的针状铁素体。

一种立焊缝氩弧焊背部保护气装置的设计

为使更为优质、高效、绿色环保的TIP&TIG(半自动氩弧焊)焊接工艺在工程项目中更好的推广应用,本文设计并制造了立焊缝氩弧焊背部保护气装置。该装置通过实际试验测试,效果良好。

碳钢焊接接头抗CO_2腐蚀的研究

本文通过ANSYS有限元模拟、微区电化学、高温高压反应腐蚀模拟试验,研究三种焊缝及母材的腐蚀倾向。研究结果表明:焊缝存在余高时,焊缝顶端受到的剪切力比母材大;随着焊缝余高的增大,焊缝根部熔合线位置受到的压力增大;焊缝与母材存在着电势差,可以发生电偶腐蚀;焊缝处的电化学阻抗比母材小。以上几个原因的共同作用下,使得焊缝处腐蚀加速,并且在焊缝根部熔合线位置发生局部腐蚀。

焊接检验师在海洋钢结构焊接过程中的角色与行为

焊接是钢结构形成过程中一个极其重要的环节,作为焊接质量的重要保证,焊接检验师在钢结构生产的焊接质量控制中扮演着关键角色。由于海洋钢结构受到水文、气候等诸多因素影响,焊接质量要求更高。结合海洋钢结构工程项目中检验监理的亲身经历,阐述了焊接检验师在钢结构焊接过程中担当的角色和行为,称职的焊接检验师在项目焊接质量控制中担当着"特殊通讯员"的角色,需要与项目工程师、设计人员、工艺工程师、建造经理、焊接领班甚至焊工就质量问题进行沟通,提前采取措施以避免可预见的问题产生。未来优秀的焊接检验师在大型海洋钢结构工程中必然会发挥越来越重要的作用。

LNG低温储罐用9%Ni钢不同焊接工艺对比研究

通过对目前国内外使用的9Ni钢焊接材料的调研筛选,最终选择了三种焊条电弧焊条和两种药芯焊丝作为试验焊材进行焊接试验,并从焊材的操作工艺性、焊接效率、焊后无损检测及力学性能等方面进行了对比分析,认为5种焊材均有优良的焊接性能,但焊接效率和焊后性能有所差别。

DH36钢摩擦叠焊工艺试验研究

对DH36结构钢进行25 mm孔深摩擦叠焊工艺试验,并对焊接过程及工艺参数变化进行实时监测,焊后对接头的宏观形貌、热机耦合过程、硬度分布以及拉伸性能进行了测试。研究结果表明,摩擦叠焊焊接过程可分为预热、加压、恒压焊接以及停转顶锻;对直径18 mm、孔深25 mm的锥形塞孔,在焊接转速7 000 r/min,压力25~40 kN,均可获得无缺陷焊接接头,接头质量最高可近似达到母材的100%,断裂位置主要沿连接面断裂或在母材发生断裂。

9%Ni钢全自动TT立焊焊接工艺开发

目前国内LNG储罐建造中的9%Ni钢立焊均采用焊条电弧焊,该焊接方法存在焊接效率低、劳动强度大、焊接烟尘对焊工人身危害较大等缺点。利用自主研发的小车进行9%Ni钢全自动TT立焊焊接工艺开发,通过控制盒控制焊接,大幅度降低了焊工的劳动强度和烟尘危害,提高了焊接效率。开发的焊接工艺采用无钝边、无间隙组对,降低了坡口加工要求,免去背面气保护,减少了背面清根量和焊缝填充量,节省了建造成本。无损检测及焊后理化性能试验结果表明,焊接接头性能优良,尤其是低温冲击韧性,从数值要求上看具有较大的裕量。

一种国产金属粉芯焊丝封底焊焊接工艺开发

介绍了一种国产金属粉芯焊丝封底焊焊接工艺开发过程。焊接试验采用松下YD-350GM焊接系统,摸索出该国产金属粉芯焊丝封底焊的焊接参数以及焊接控制的措施,并对试验结果进行了测评,重点考察焊材的硬度、低温冲击韧度、抗裂性能。结果表明:焊件焊缝的各项性能,特别是断裂韧度良好,能够满足海洋工程的实际应用要求。

深水铺管船主吊机扒杆变幅滑轮支撑板焊接修复方案研究

介绍了一种位置独特、焊接难度非常大的深水铺管船的吊机扒杆变幅滑轮支撑板焊脚裂纹的修复方案,经实践证明该方法适用可行。

高钢级油井管硫化物应力腐蚀试验的研究

对高钢级高强高韧油套管钢110S和140V进行应力环硫化氢应力腐蚀试验,研究了这两种高钢级油井管钢在硫化氢环境下的应力腐蚀规律。实验结果表明,在H2S环境下1 4 0 V比11 0 S更容易发生应力腐蚀开裂断裂得更快,断口的脆性断裂特征更明显。分析表明,高强钢的硫化物应力腐蚀开裂是通过氢脆(HE)理论实现的,材料的微观组织成分通过影响氢在材料内部的分布和扩散来影响到材料的应力腐蚀开裂敏感性。