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如何提高井管焊接质量

2015-05-30王志龙

科技与企业 2015年7期
关键词:焊接安全工艺

王志龙

【摘要】我们采油五厂在日常生产维护中,经常对井口、井管进行焊接作业,焊接的质量直接影响着采油的产量及安全。因焊接质量造成多次返工、返修,给生产带来负面影响。安全方面,因漏泄点有很多易燃油,给焊接带来诸多不便,如果切割,焊接会造成火灾及爆炸,烧损设备,直接影响焊接人员人身安全,和全年的采油任务。为了保障安全,焊接之前必须用碱水或蒸汽进行清理,合格后方可焊接。经有关部门批准才能检修作业。

【关键词】焊接;质量;材料;工艺;安全

我们采油五厂在焊接一些承压油管道、汽水管道,其中井管为Ф60x6毫米无缝钢管。因生产需要、技术改造,每年都有很多的焊接焊口。在焊接过程中因焊接角度、焊接环境、焊接人员自身技术、焊条的使用、烘干以及油、锈、污的清理都会影响焊后质量,容易造成气孔、咬边、焊瘤、夹渣、未熔合、裂纹等缺陷。因焊接质量造成设备停运现象常有发生。为克服以上缺陷,我们要从源头做起,避免焊接缺陷的产生,降低设备停产率,保证焊接质量和安全生产。

一、井管Ф60x6毫米无缝钢管是属于低合金钢(16锰),焊接时要考虑无缝钢管的合金元素及其抗裂性能、机械性能、抗拉强度、冲击韧度、物理性能等综合因素。必须了解低合金管16锰的化学成分,其化学成分为:c:0.12~0.20 si 0.20~0.55 mn:1.20~1.60 p≤0.045 s≤0.045 根据其化学成分选用匹配的焊接材料。

1、焊接材料的选择与焊接质量息息相关,如果焊条选错会造成焊缝强的下降。焊接材料选高会造成浪费。焊接材料焊条的化学成分要与焊件的化学成分相匹配,通常情况下我们都会选用E5015(507)。根据管件大小,选择焊条直径及焊接电流。E5015(507)焊条的化学成分及性能做一说明:E5015(507)焊条属于低氢型焊条,直流反接,适用于平焊、立焊、仰焊、横焊以及全位置焊接,熔敖金属抗拉强度≥49Mpa(50kgf/mm2),其化学成分为:C:0.012 Mn:0.90 P:0.035 S:0.035 Si:0.55 Mo:0.40~0.65

2、焊条使用前必须严格检查是否在保质期内、受潮、生锈、焊条药皮脱落、开裂,如有以上情况则不允许使用。焊条检验合格后要烘干一小时,烘干温度为350度,恒温两小时。焊条烘干后必须放进保温桶内便于使用。

二、焊件的清理工作

1、焊件的清理:焊件表面不允许有油污、水汽、锈蚀,否则会造成焊管内外产生气孔、夹渣、未熔合等内外缺陷,使焊缝强度降低,容易造成事故。我们先将焊件表面坡口管段用角向磨光机打出金属光泽10-20mm,管子内部采用电磨打磨10-20mm,使管内油污、水锈打磨出金属光泽,方可使用。一般坡口角度30~350便于焊条焊透。坡口的制作一般为火焊切割、机械加工、角向磨光机、切割位依次打磨干净。

2、焊件的定位:焊缝的间隙必须要保证。间隙大小直接影响着焊接的质量。间隙过小会造成焊不透、管内内凹及裂纹。间隙过大易造成烧穿,焊接速度过慢则浪费材料,浪费时间。焊缝应力过大,强度降低、焊缝增宽、熔合不好、焊缝成型不美观,我们要根据管子的大小及壁厚合理选用间隙。例:60*6mm管子对接一般间隙为Ф3.2焊条,去掉药皮后放置在中间为好。

3、焊接操作:点焊。焊接之前必须点焊焊件管。点焊的位置应在时钟十点钟位置和两点钟位置,点焊长度为10~20mm,并打磨斜坡,便于接头。焊接时不许有内凹、夹渣、气孔。未熔合等缺陷,如有必须返工打磨干净,重新点焊到合格为止。起焊点为时钟6点钟位置,从焊件底部焊接,焊接方向应从正仰焊位置由下向上分左右两半周进行焊接操作。当焊到九点处要从管子另一端焊接,防止管子变形。如在一侧焊接,会把另一侧间隙拉大,造成管子弯曲,应力大,给焊接带来很大的难度,无法保证焊接质量。

三、焊接电流的选择

焊接电流如选择不好直接影响整个焊缝,电流过大会造成气孔、烧穿、焊瘤咬边。焊接速度变慢,易造成焊缝表面咬边,焊缝底部增高,焊缝成型不美观,焊缝成形不好。焊接电流过小易造成未熔合,未焊透、裂纹夹渣、内凹、气孔等缺陷,焊缝成形不好,X射线检验不能通过,焊缝强度降低,硬性下降,应力分配不均,给生产带来不利因素。正确选择电流大小是焊接的头等大事。例:60*6mm的无缝钢管焊接,采用Ф2.5E5015焊条,根部焊道采用的焊接电流应为60~75A;填充焊道采用的焊接电流应为100~110A:盖面层焊道采用的焊接焊电流为90~110A。焊条必须烘干,达到标准。从烘干箱取出的焊条要放入烘干筒中,随用随取,应盖紧烘干筒盖子,防止受潮。

四、工件施焊

1、焊接前检查点固焊点是否有内凹、未熔合、气孔、夹渣、油污、铁锈,观察焊缝两边间隙是否一致,是否有错边,如果有及时处理,以便于施焊。先从焊缝底部焊接,焊条要插入焊缝根部,引燃电弧后,电弧稍作停顿,预热2秒左右,应有轻微的横向摆动,并在根部停留3左右秒然后缓慢向前运条再向前施焊,听到有“噗噗”声音为好。焊接速度不宜过快也不应过慢,应均匀施焊。运条幅度要小一些,速度要快一些,电弧要短,焊条与焊件切线的上倾角为80度左右。注意焊缝两边熔合,第一层打底厚度为2.5mm左右,当焊条用完应及时更换焊条,并打磨管子接头处,便于焊透。接头时焊条要在焊缝下边5mm处起焊,预热并在接头处停留2~3秒,再进行施焊。当管子焊到上爬坡时,焊条不要往里给过多,易造成焊瘤,因为铁水有向下的重力,当上接头时,必须要焊过焊缝中心线,接头时焊条要画圆形收弧。一层焊完后要及时清理焊缝内药皮,并用角向磨光机进行打磨,如有夹渣、气孔必须要清理干净,焊缝两边不允许有夹沟,高低不平。质检合格后进行填充。

2、填充焊道的焊接采用橫向锯齿形运条,两边多停、中间不停,焊缝管子根部不许有烧穿、夹渣等缺陷。填充时电流要比打底电流略大一些,以便熔合焊缝两侧,焊接要均匀、圆滑,填充的厚度为2mm左右为宜。填充完毕后要清理焊缝药皮,有缺陷要及时处理。

3、盖面是管子焊接最后一遍。焊条要在焊缝内做横向摆动,熔池要成圆形,焊条要在焊缝两侧多停一停,填满熔池再向前施焊。特别注意是焊缝两侧咬边,焊缝高度为0~3mm为宜,注意底接头不要有夹渣、气孔、未熔合等缺陷。当管子焊到上坡时焊接速度要减慢,焊条摆动到位,不要太宽,保证焊缝上部高度。一般焊口上部都低一些,要填满熔池,并在焊缝上部画圆形弧,并回焊5mm左右,以保证焊缝高度。焊接完毕后焊缝不得打磨修补。自检合格后方可使用。

结束语

焊接井管是一项非常重要的工作,如果焊接不好就会造成设备停运、安全事故以及人身伤亡,焊接前必须清理好管子内外壁油污,并用蒸汽碱水清理,配备消防器材。焊工应穿防烫服,经有关部门同意方可焊接。

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