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成品油長輸管道冬季焊接防護(hù)措施

文檔作者：劉輝員，周翠圓，李志飛		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月01日
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耘造藻糟賊則蚤糟宰藻造鑿蚤灶早醞葬糟澡蚤灶藻
銀川
石嘴山
阿拉善
烏海
巴彥淖爾
地區(qū)年均
氣溫
栽轅益
極端氣溫
最高
栽轅益
最低
栽轅益
年均
地面
溫度
栽轅益
年均
降水量
轅皂皂
平均
風(fēng)速
轅皂·澤原員
標(biāo)準(zhǔn)
凍土
深度
轅糟皂
怨援園
愿援愿
苑援苑
怨援園
苑援猿
猿愿援苑
猿愿援怨
猿遠(yuǎn)援遠(yuǎn)
猿怨援源
猿愿援園
原圓苑援苑
原圓愿援圓
原圓愿援緣
原圓遠(yuǎn)援苑
原猿緣援猿
員員援緣
員員援苑
怨援遠(yuǎn)
員員援遠(yuǎn)
怨援遠(yuǎn)
員愿遠(yuǎn)援猿
員苑緣援怨
圓園圓援源
員遠(yuǎn)猿援圓
員猿怨援源
圓援員
圓援園
圓援怨
源援遠(yuǎn)
圓援遠(yuǎn)
緣愿援猿
—
—
愿苑援遠(yuǎn)
—
寧
夏
內(nèi)
蒙
古
表員管道沿線天氣情況
摘要：寧夏石化成品油外輸管道工程沿線耕地較多，為降低成本，需在氣溫較低的冬季耕地、無經(jīng)濟(jì)作
物時施工。冬季焊接施工主要采用焊前預(yù)熱、使用防風(fēng)棚、保持層間溫度、焊后后熱保溫和擋板封堵等措
施保證質(zhì)量。對蘊(yùn)圓源緣管線鋼采取上述措施保證焊接質(zhì)量，焊接接頭經(jīng)力學(xué)試驗(yàn)和射線探傷檢測，一次性
合格率怨怨援遠(yuǎn)源豫，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。既保證了冬季焊接質(zhì)量，又控制了施工成本，經(jīng)濟(jì)和社會效益明顯。
關(guān)鍵詞：長輸管道；冬季焊接；防護(hù)措施
中圖分類號：栽鄖源苑文獻(xiàn)標(biāo)識碼：月文章編號：員園園員原圓猿園猿穴圓園員圓雪園源原園園怨園原園猿
第源圓卷第源期
圓園員圓 年源 月 耘造藻糟賊則蚤糟 宰藻造鑿蚤灶早 醞葬糟澡蚤灶藻 災(zāi)粵燥造責(zé)援源則援圓圓園暈員燥圓援源
劉輝員，周翠圓，李志飛員
穴員援悅孕耘新疆石油工程建設(shè)有限責(zé)任公司壓力容器廠，新疆克拉瑪依愿猿源園園園；圓援西南石油
大學(xué)，四川成都遠(yuǎn)員園緣園園雪
孕則燥賊藻糟賊蚤增藻皂藻葬澤怎則藻澤燥棗憎藻造鑿蚤灶早蚤灶憎蚤灶賊藻則燥棗造燥灶早原鑿蚤澤賊葬灶糟藻則藻棗蚤灶藻鑿燥蚤造責(zé)蚤責(zé)藻造蚤灶藻
蘊(yùn)隕哉勻怎蚤員，在勻韻哉悅怎蚤圓，蘊(yùn)隕在澡蚤原棗藻蚤員
穴員援孕則藻澤澤怎則藻災(zāi)藻澤澤藻造云葬糟賊燥則贈袁悅孕耘載蚤灶躁蚤葬灶早孕藻賊則燥造藻怎皂耘灶早蚤灶藻藻則蚤灶早悅燥灶澤賊則怎糟賊蚤燥灶悅燥援袁蘊(yùn)賊鑿援袁運(yùn)葬則葬皂葬贈愿猿源園園園袁悅澡蚤灶葬曰
圓援雜糟澡燥燥造燥棗鄖則葬鑿怎葬賊藻袁雜燥怎賊澡憎藻澤賊孕藻賊則燥造藻怎皂哉灶蚤增藻則澤蚤賊贈袁悅澡藻灶早鑿怎遠(yuǎn)員園緣園園袁悅澡蚤灶葬雪
粵遭澤賊則葬糟賊院粵造燥灶早賊澡藻責(zé)蚤責(zé)藻造蚤灶藻藻灶早蚤灶藻藻則蚤灶早燥棗則藻棗蚤灶藻鑿燥蚤造賊則葬灶澤責(zé)燥則賊葬賊蚤燥灶責(zé)則燥鑿怎糟藻鑿遭贈暈蚤灶早曾蚤葬孕藻賊則燥糟澡藻皂蚤糟葬造悅燥則責(zé)燥則葬賊蚤燥灶，賊澡藻則藻葬則藻皂葬灶贈
糟怎造賊蚤增葬賊藻鑿造葬灶鑿澤，蚤灶燥則鑿藻則賊燥則藻鑿怎糟藻賊澡藻糟燥澤賊，賊澡藻責(zé)蚤責(zé)藻造蚤灶藻藻灶早蚤灶藻藻則蚤灶早澤澡燥怎造鑿遭藻糟燥灶澤賊則怎糟賊藻鑿蚤灶憎蚤灶賊藻則憎澡藻灶賊澡藻賊藻皂責(zé)藻則葬賊怎則藻蚤澤造燥憎葬灶鑿
賊澡藻則藻葬則藻灶燥糟葬澤澡糟則燥責(zé)澤援宰藻造鑿蚤灶早蚤灶憎蚤灶賊藻則糟燥灶澤賊則怎糟賊蚤燥灶皂葬蚤灶造贈賊葬噪藻澤皂藻葬澤怎則藻澤澤怎糟澡葬澤責(zé)則藻澡藻葬賊蚤灶早，憎蚤灶鑿遭則藻葬噪澤澡藻造賊藻則，噪藻藻責(zé)蚤灶早蚤灶賊藻則責(zé)葬澤澤
賊藻皂責(zé)藻則葬賊怎則藻葬灶鑿責(zé)燥澤賊憎藻造鑿蚤灶早澡藻葬賊賊則藻葬賊皂藻灶賊，棗造葬責(zé)糟造燥澤怎則藻葬灶鑿澤燥燥灶，賊燥藻灶澤怎則藻賊澡藻憎藻造鑿蚤灶早擇怎葬造蚤賊贈援宰澡藻灶賊澡藻皂藻葬澤怎則藻澤葬糟糟燥怎灶賊藻鑿葬遭燥增藻
葬則藻怎澤藻鑿蚤灶賊澡藻憎藻造鑿蚤灶早燥棗蘊(yùn)圓源緣責(zé)蚤責(zé)藻造蚤灶藻澤賊藻藻造，賊澡藻則葬鑿蚤燥早則葬責(zé)澡蚤糟蚤灶澤責(zé)藻糟賊蚤燥灶賊藻澤賊葬灶鑿皂藻糟澡葬灶蚤糟葬造責(zé)則燥責(zé)藻則賊蚤藻澤燥棗憎藻造鑿躁燥蚤灶賊燥灶藻原賊蚤皂藻擇怎葬造蚤棗蚤藻鑿
擇怎葬造蚤賊贈則藻葬糟澡藻澤怨怨援遠(yuǎn)源豫，憎澡蚤糟澡糟葬灶澤葬賊蚤澤棗贈賊澡藻擇怎葬造蚤賊贈澤賊葬灶鑿葬則鑿澤援醞燥則藻燥增藻則，葬棗賊藻則賊澡藻擇怎葬造蚤賊贈葬澤澤怎則葬灶糟藻皂藻葬澤怎則藻澤葬則藻賊葬噪藻灶蚤灶賊澡藻憎蚤灶賊藻則
糟燥灶澤賊則怎糟賊蚤燥灶，賊澡藻擇怎葬造蚤賊贈燥棗賊澡藻憎藻造鑿澡葬澤遭藻藻灶蚤皂責(zé)則燥增藻鑿，賊澡藻糟燥澤賊澡葬澤遭藻藻灶則藻鑿怎糟藻鑿葬灶鑿棗燥造燥憎蚤灶早早則藻葬賊藻糟燥灶燥皂蚤糟葬灶鑿澤燥糟蚤葬造遭藻灶藻棗蚤賊澤援
運(yùn)藻贈憎燥則鑿澤院造燥灶早原鑿蚤澤賊葬灶糟藻燥蚤造葬灶鑿早葬澤責(zé)蚤責(zé)藻造蚤灶藻；憎藻造鑿蚤灶早蚤灶憎蚤灶賊藻則；責(zé)則藻糟葬怎賊蚤燥灶皂藻葬澤怎則藻澤
收稿日期院圓園員圓原園圓原圓園
作者簡介院劉輝穴員怨愿苑—雪，男，四川南充人，學(xué)士，主要從事
油氣長輸管道及儲罐焊接的工作。
園前言
隨著油氣資源的不斷開發(fā)與利用，作為安全、
經(jīng)濟(jì)、有效的油氣運(yùn)輸手段，成品油長輸管道得到
了快速發(fā)展。寧夏石化成品油外輸管道采用常溫密
閉順序輸送工藝，輸送油品為寧夏石化分公司生產(chǎn)
的怨猿裕汽油、園裕柴油、原員園裕柴油和原圓園裕柴油。干線
起于寧夏回族自治區(qū)的銀川市西夏區(qū)穴中銀管道銀
川原油末站雪，途經(jīng)寧夏石嘴山、內(nèi)蒙古烏海、阿拉
善、巴彥淖爾，止于巴彥淖爾的臨河末站。油品外輸
管道工程設(shè)計(jì)壓力遠(yuǎn)援源醞孕葬，使用蘊(yùn)圓源緣管線鋼。
蘊(yùn)圓源緣管線鋼是在普通低碳鋼和普通低合金高強(qiáng)
度鋼的基礎(chǔ)上添加了微量穴含量不大于園援圓園豫雪的合
金元素穴主要是強(qiáng)烈的碳化物形成元素，如暈遭、災(zāi)、
栽蚤等雪，從而使鋼材具有良好的綜合力學(xué)性能、焊接
性和抗腐蝕性能眼員演，常用于四川等西南地區(qū)輸氣管
道的建設(shè)。西南地區(qū)冬季溫度較高，基本不影響其
在冬季的焊接，然而西北冬季的氣溫較低穴見表員雪，
焊接施工時必須考慮防護(hù)措施，因此研究蘊(yùn)圓源緣管
線鋼的冬季焊接防護(hù)措施就十分必要。
窯90窯
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耘造藻糟賊則蚤糟宰藻造鑿蚤灶早醞葬糟澡蚤灶藻
憎穴悅雪
園援員圓園
憎穴雜蚤雪
園援員怨園
憎穴醞灶雪
園援怨苑園
憎穴孕雪
園援園園苑
憎穴雜雪
園援園園猿
憎穴暈蚤雪
園援員圓園
憎穴悅則雪
園援園猿園
憎穴醞燥雪
園援園員園
憎穴悅怎雪
園援員園園
憎穴災(zāi)雪
園援園園愿
憎穴暈遭雪
園援園園圓
憎穴栽蚤雪
園援園園遠(yuǎn)
表圓蘊(yùn)圓源緣管線鋼化學(xué)成分豫
澤轅醞孕葬
猿緣園
遭轅醞孕葬
緣員緣
緣轅豫
圓怨
表猿蘊(yùn)圓源緣管線鋼力學(xué)性能
表源焊條化學(xué)成分
焊條
耘緣園員緣
耘遠(yuǎn)園員園
憎穴悅雪
約園援員園
臆園援員猿
憎穴醞灶雪
園援猿園耀園援緣緣
園援猿園耀園援遠(yuǎn)園
憎穴雜蚤雪
約園援園猿園
臆園援員源園
憎穴雜雪
臆園援園猿園
臆園援園園苑
憎穴孕雪
臆園援園猿園
臆園援園員圓
豫
員冬季焊接難點(diǎn)和解決措施
員援員冬季焊接難點(diǎn)
穴員雪溫度較低，母材受氣溫影響，焊接時易出現(xiàn)
冷裂紋。
在原員緣益進(jìn)行焊接操作時，因環(huán)境溫度過低，在
焊接過程中會出現(xiàn)母材和焊縫受熱不均勻，使母材
和焊縫局部產(chǎn)生應(yīng)力集中，在熔合區(qū)出現(xiàn)冷裂紋。
穴圓雪環(huán)境條件惡劣，產(chǎn)生氣孔、夾雜等缺陷。
現(xiàn)場施工基本上是在野外沙漠和荒地中進(jìn)行。
由于風(fēng)的影響，在焊接過程中，母材中的悅和空氣
中的韻發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的悅韻會繼續(xù)與韻發(fā)生
反應(yīng)產(chǎn)生悅韻圓氣體，且不能及時溢出，將在焊縫中
形成悅韻圓氣孔。受風(fēng)的影響，熔池金屬液成型不規(guī)
則，熔渣出現(xiàn)在熔池中形成夾雜。
穴猿雪焊后冷卻速度過快，易產(chǎn)生氫致裂紋。
由于溫度過低，焊后冷卻速度較常溫快，雖然
使用低氫型焊條焊接，但空氣中的水和氫氣將與焊
條中的悅葬云圓反應(yīng)生成勻云，這是低氫型焊條的脫氫
反應(yīng)，用于控制焊縫中氫的含量。但由于冷卻速度
增大，焊縫焊后冷卻時間變短，冷卻速度增大，脫氫
反應(yīng)不徹底，使焊縫中氫的含量比常溫焊接時高，
易產(chǎn)生氫致裂紋。
員援圓解決措施
穴員雪使用防風(fēng)棚。
在長輸管道焊接中，防風(fēng)棚是使用最多也是最
有效的一種防護(hù)措施。傳統(tǒng)管線焊接的移動電站都
配備有焊接防風(fēng)棚，在防風(fēng)棚內(nèi)施焊有利于提高焊
接質(zhì)量，減少環(huán)境因素對焊接質(zhì)量的影響。
穴圓雪焊前預(yù)熱。
本工程焊接規(guī)程中未要求進(jìn)行焊前預(yù)熱。在常
溫下焊接，蘊(yùn)圓源緣管線鋼因焊接性良好，強(qiáng)度不高，無
需預(yù)熱焊縫性能就能達(dá)到鄖月緣園猿遠(yuǎn)怨原圓園園遠(yuǎn)規(guī)定要
求；但在冬季施工時，由于氣溫較低，為避免出現(xiàn)冷
裂紋等焊接缺陷和應(yīng)力集中現(xiàn)象，給后面試壓等工
序帶來風(fēng)險(xiǎn)，采用了焊前預(yù)熱方法。預(yù)熱能夠有效防
止冷裂紋，但合理選擇預(yù)熱溫度十分重要。預(yù)熱溫
度過高，一方面惡化了勞動條件，另一方面在局部預(yù)
熱條件下，由于附加應(yīng)力的產(chǎn)生反而促使產(chǎn)生冷裂
紋眼圓演。因管徑小，考慮成本之后采用自制加熱器預(yù)熱，
預(yù)熱溫度員園園益耀員猿園益，預(yù)熱寬度大于等于員園園皂皂。
穴猿雪層間溫度。
在焊接過程中，根焊后猿皂蚤灶內(nèi)開始進(jìn)行填充
蓋面，始終保持層間溫度在愿園益以上，如果不能及
時進(jìn)行填充蓋面，施焊前需對已冷卻的焊道進(jìn)行加
熱，保證焊縫受熱均勻。
穴源雪后熱保溫。
焊接條件下，加熱和冷卻速度都比較快，必然
會對金屬的相變產(chǎn)生較大影響眼猿演。冬季焊接在溫度較
低的情況下，焊后冷卻速度更快，對金屬相變會產(chǎn)
生更大的影響。為了改善焊接熱影響區(qū)組織，應(yīng)采用
后熱保溫的措施來降低冷卻速度。施工中使用環(huán)形
加熱器進(jìn)行后熱，后熱后使用自制的保溫套進(jìn)行焊
后保溫，保溫時間圓源澡，保溫套是耐熱帆布里面填
充石棉網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)有效，如圖員所示。
圖員焊接后熱保溫
穴緣雪擋板封堵。
在焊接組對前使用自制可拆卸鋼擋板封堵管
端，控制管內(nèi)風(fēng)速，避免因管內(nèi)風(fēng)速過大造成焊接
質(zhì)量問題。
圓試驗(yàn)材料和焊接工藝
圓援員母材
試驗(yàn)用蘊(yùn)圓源緣管線鋼規(guī)格漬圓員怨援員皂皂伊緣援遠(yuǎn)皂皂，由
寶雞鋼管廠生產(chǎn)，化學(xué)成分和力學(xué)性能見表圓、表猿。
圓援圓焊接材料
采用大西洋生產(chǎn)的耘遠(yuǎn)園員園和耘緣園員緣穴允緣園苑雪焊條，
規(guī)格漬猿援圓皂皂，化學(xué)成分和力學(xué)性能見表源、表緣。
焊接工藝劉輝等：成品油長輸管道冬季焊接防護(hù)措施第源期
窯91窯
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耘造藻糟賊則蚤糟宰藻造鑿蚤灶早醞葬糟澡蚤灶藻
表愿拉伸試驗(yàn)
試驗(yàn)
編號
栽原員
栽原圓
試樣
類型
焊件
焊件
試樣尺寸
轅皂皂
圓緣援員怨伊緣援緣緣
圓緣援員怨伊緣援緣園
極限
載荷轅暈
遠(yuǎn)源園園園
遠(yuǎn)緣園園園
抗拉強(qiáng)度
遭轅醞孕葬
源遠(yuǎn)緣
源苑園
斷裂特征
及位置
延性斷母材
延性斷母材
表怨冷彎試驗(yàn)
試驗(yàn)
編號
云月原員
砸月原員
云月原圓
砸月原圓
試樣
類型
焊件
焊件
焊件
焊件
彎曲
類別
面彎
背彎
面彎
背彎
彎心直徑
轅皂皂
怨園
怨園
怨園
怨園
彎曲型式
哉型
哉型
哉型
哉型
評定
結(jié)果
合格
合格
合格
合格
表員園刻槽試驗(yàn)
試驗(yàn)
編號
暈員
暈圓
試樣
類型
焊件
焊件
試驗(yàn)方法
采用拉伸方法將試件拉斷
采用拉伸方法將試件拉斷
試驗(yàn)結(jié)果
斷口無缺陷
斷口無缺陷
表員員維氏硬度
測試點(diǎn)
員圓猿源緣遠(yuǎn)
測試點(diǎn)
苑愿怨
員園
員員
員圓
硬度
員猿怨援緣源
員源愿援猿圓
員遠(yuǎn)園援員圓
員遠(yuǎn)員援猿源
員遠(yuǎn)愿援源員
員苑園援緣園
硬度
員遠(yuǎn)苑援怨圓
員苑緣援員園
員苑員援苑圓
員緣苑援圓源
員緣員援苑源
員源愿援遠(yuǎn)猿
勻?yàn)?zāi)
表苑焊接層數(shù)
壁厚轅皂皂
緣援遠(yuǎn)
根焊層數(shù)
員
填充焊層數(shù)
園耀圓
蓋面焊層數(shù)
員
表遠(yuǎn)焊接工藝參數(shù)
焊道
根焊
填充
蓋面
焊材
耘遠(yuǎn)園員園
耘緣園員緣
耘緣園員緣
規(guī)格
轅皂皂
猿援圓
猿援圓
猿援圓
焊接
方向
下向
上向
上向
極性觹
閱悅原
閱悅垣
閱悅垣
電壓
哉轅災(zāi)
圓圓耀猿緣
員愿耀圓愿
員愿耀圓愿
電流
隕轅粵
遠(yuǎn)園耀怨園
苑園耀員圓園
苑園耀員圓園
焊接速度
增轅糟皂·皂蚤灶原員
遠(yuǎn)耀員圓
緣耀員緣
緣耀員緣
注：閱悅原為焊條接負(fù)，閱悅垣為焊條接正。
遭轅醞孕葬
逸源怨園
逸源苑園
園援圓轅醞孕葬
逸源員園
逸猿愿園
緣轅豫
逸圓圓
逸圓猿
表緣焊條金屬力學(xué)性能
焊條
耘緣園員緣
耘遠(yuǎn)園員園
粵運(yùn)災(zāi)轅允穴原圓園益雪
逸源苑
—
粵運(yùn)災(zāi)轅允穴原猿園益雪
逸圓苑
逸圓苑
圓援猿焊接工藝規(guī)程
采用焊條電弧焊，纖維素焊條根焊垣低氫型焊條
填充、蓋面，根焊與填充焊間隔時間小于緣皂蚤灶，層
間溫度大于等于愿園益，焊接工藝參數(shù)見表遠(yuǎn)。在溫度
原員愿益、風(fēng)速員園皂轅澤時，采用上述措施進(jìn)行現(xiàn)場焊接。
接頭形式為對接，災(zāi)型坡口，坡口角度遠(yuǎn)園毅依緣毅，
鈍邊園援緣耀員援緣皂皂，間隙圓援園耀猿援園皂皂。焊接坡口如圖圓
所示，焊接層數(shù)見表苑，順序如圖猿所示。
圖圓焊接坡口
猿焊接結(jié)果
猿援員力學(xué)性能試驗(yàn)
截取無損檢測合格的焊接接頭進(jìn)行拉伸、冷
彎、刻槽、硬度等力學(xué)性能試驗(yàn)，結(jié)果見表愿耀表員員。
試驗(yàn)結(jié)果符合鄖月緣園猿遠(yuǎn)怨原圓園園遠(yuǎn)《油氣長輸管道工程
施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求。
猿援圓檢測結(jié)果
圓園員員年員圓月員日耀圓園員圓年員月員緣日焊接的
猿猿圓遠(yuǎn)道焊口，經(jīng)方圓檢測公司檢測，一次性合格率
高達(dá)怨怨援遠(yuǎn)源豫，其中玉級片子圓愿圓猿張，域級片子源怨員張。
源結(jié)論
在工程中采取防護(hù)措施后，工程質(zhì)量得到保證，
各項(xiàng)性能均符合設(shè)計(jì)要求，焊后缺陷明顯減少，一次
性合格率上升猿豫。
采用防風(fēng)棚、焊前預(yù)熱、焊中加熱，焊后后熱保
溫和使用防風(fēng)擋板之后，在冬季低溫下能夠進(jìn)行正
常焊接，且未出現(xiàn)冷裂紋、氫致裂紋和氣孔等焊接
缺陷。這些措施有效地提高了焊接質(zhì)量，控制了施
工成本，保證了工期進(jìn)度。
參考文獻(xiàn)：
眼員演康小兵援微合金元素鈮、鈦對低碳微合金鋼組織——性能
影響的研究眼閱演援鞍山：鞍山科技大學(xué)，圓園園緣援
眼圓演張文鉞援用平板剛性拘束試驗(yàn)測定焊接冷裂紋敏感性的研
究眼允演援天津大學(xué)學(xué)報(bào)，員怨愿緣穴圓雪：遠(yuǎn)怨原苑苑援
眼猿演張文鉞援焊接冶金學(xué)眼醞演援北京：機(jī)械工業(yè)出版社，員怨怨怨援
圖猿焊接順序
焊接工藝第源圓卷

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