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在线焊接304拉丝板遇到烧穿和氢致开裂等问题的解决办法

作者: 来源: 日期:2019/12/25 11:05:38 人气:2

在线焊接304拉丝板遇到烧穿和氢致开裂等问题的解决办法

在线焊接304拉丝板过程中会出现多种质量问题。比如焊缝错边、咬边、焊缝宽度不足。烧穿和氢致不锈钢管开裂问题是国内外学者研究的重点。PRCI(国际管道研究协会)对在线焊接不锈钢管存在的问题提供了解决方法,如打磨、套筒、补焊。

(1)烧穿

在线焊接过程中,当熔池下没有熔化金属的瞬态残余强度低于管内压,就会造成管壁焊穿失稳,引起管内介质泄漏,泄漏的油气极有可能引发爆炸,威胁作业人员人身安全和不锈钢管道运行安全。使用低氢焊条焊接并且控制热输入量水平,会产生最小量的熔透深度,能减少烧穿发生的可能性。

国内外研究者主要对不锈钢管烧穿的发生条件、烧穿预测等方面进行了研究。

国外方面,由PRCI出版的《管道维修手册》中对烧穿的预测有比较详尽的研究。在如何防止不锈钢管烧穿方面,PRCI表示采用低氢型焊条进行焊接,若焊弧下方内表面温度低于982℃,只要使用正常焊接程序,就不会出现焊穿。如果焊池下方的未熔化区加热到足够温度(远远高于982℃),即便管压较低也会发生烧穿。因此在防止烧穿方面减压相对无效。美国的BMI和EWI研究所进行了一系列在线焊接安装分输管线试验,得出发生焊穿的临界温度是980℃,其后又开发了可预测在线焊接时的管道内壁温度的软件。加拿大R. J. Belanger等人通过研究表明,不锈钢管压力和烧穿发生可能性正相关,在临界压力下内壁温度仍在规定范围内,因此,只用内壁温度来判断是否烧穿是不够准确的。另外,F. Ramos等人[3]认为综合考虑管道内壁温度和HAZ硬度来预测烧穿。管道的壁厚也能预测烧穿能否发生,PRCI认为壁厚高于6.4mm会使烧穿可能性大大降低,ASME对气体管道烧穿开展过研究[4],研究表面不会发生烧穿的管壁厚度与气体流速和管内压有关。在一定管内压下,随着气体流速的增加,管道安全壁厚(最小壁厚)减少;在一定气体流速下,不锈钢管道安全壁厚(最小壁厚)随着管内压的增加而增加。Cisilino等人对输气管线蚀坑处套袖修补的管道壁厚下限值进行了研究,结果表明,缺陷处可允许套袖修复焊接的剩余壁厚下限值随流速增加而增加。

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