[发明专利]一种高酸性气田输送管线焊接工艺

说明书

技术领域

本发明创造涉及钢管线焊接技术领域，尤其是涉及一种高酸性气 田输送管线焊接工艺。

背景技术

随着石油、天然气需求的不断增长，油、气井的开采条件日趋恶 化、复杂，一些H₂S含量高的腐蚀环境严酷的油气田相继开发，促使 对适应这类酸性服役条件下的石油天然气输送用钢管进行开发与生 产，因此，迫切需要对该类管线钢的焊接工艺进行研究与完善。高含 硫气田的勘探开发一直是天然气工业面临的重大难题之一，在我国广 泛分布的天然气资源中含硫气田占相当大的比例。近30年来，中国天 然气工业产量中，四川气田产量最大，超过1.0×1011m³。然而，四 川大部分气田都为含硫气田，如在川东及川东北地区探明的天然气中 高含H₂S、CO₂以及较高含量的硫醇等有机硫，因此，解决天然气输送 管线的腐蚀问题，是所有的设计者和建设者面临的最大挑战，同时又 是必须克服的难题。然而，油气管道的应力腐蚀开裂往往起源于焊接 接头区域，但在传统上，应力腐蚀开裂的研究工作主要围绕母材进行。 无论焊前预热还是焊后热处理均增加了现场焊接的难度，也增大了施 工成本。焊接技术的相对落后极大地阻碍了5Cr系抗CO₂腐蚀钢应用。 管道焊缝的临界应力腐蚀开裂应力比母材降低了近一半，证明焊缝比 母材的应力腐蚀开裂更为敏感，是油气管道的薄弱环节。

发明创造内容

本发明创造提出一种高酸性气田输送管线焊接工艺，焊接接头具 有优良的综合性能和良好的冲击韧性储备，同时焊接接头具有良好的 抗酸性腐蚀性能，使得管线钢现场焊接施工条件得到改善，生产成本 降低。

本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种高酸性气田输送管线焊接工艺，

①对高酸性气田输送管线的焊接接头进行打磨处理；

②对上述的焊接接头进行点焊定位；

③对上述的焊接接头预热温度和层间温度进行控制；利用火焰加 热，当层间温度超标时，应让其自然冷却至规定值；

④对上述高酸性气田输送管线的焊接接头进行钨极氩弧焊根焊；

⑤进行热焊道焊接，完成热焊道焊接后，停止对位于管线内部的 焊道背面的充氩保护；

⑥进行填充盖面焊接；

⑦上述步骤完成后，对本高酸性气田输送管线进行检验。

进一步，步骤②之前，应将准备焊接的区域清理干净，保证焊接 部位无油污、铁锈、氧化层及其它污物。

进一步，对焊接部除锈时，需对管线钢板边两侧各80mm范围内 的母材进行除锈处理。

进一步，步骤②中点焊的焊缝长度在10-20mm之间。

进一步，步骤④中根焊层厚度≥3.0mm。

进一步，填充盖面焊接焊接完成后进行退火处理，退火温度≥ 600℃。

进一步，管线钢板上的焊接坡口整体呈V型，坡口下半部开口 60°，上半部开口30°。

进一步，焊接时，采用低氢型碱性焊条。

采用了上述技术方案，本发明创造的有益效果为：

本焊接工艺简单，操作方便，焊接接头具有优良的综合性能和良 好的冲击韧性储备，同时焊接接头具有良好的抗酸性腐蚀性能，使得 管线钢现场焊接施工条件得到改善，生产成本降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明创造实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明创造的一些实施例，对 于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明创造实施例中优选的焊接工艺参数；

图2为本发明创造实施例中焊后热处理曲线；

图3为本发明创造实施例中坡口形式示意图；

图4为本发明创造实施例中焊接材料的化学成分；

图5为本发明创造实施例中焊接材料的力学性能参数。

其中：1-管线钢板；2-焊接接头；3-坡口。

具体实施方式