摘要:本文主要介绍了天然气净化液化处理装置(简称LNG工程)低温管道的焊接工艺。通过对施工中低温管道焊接易产生的问题进行分析 选出低温管道焊接的最佳工艺,并研究了几种焊道背面冲氩的方法。此工艺方法通过生产实践证明能很好的保证低温管道焊缝及热影响区具有较高的低温性能。
1前言
2000年7月,我参加了总公司承揽的投资1亿多元的天然气净化液化处理工程(简称LNG工程),该工程是石化集团的重点工程,其装置是国内首座低温LNG商用实验站,是目前国内生产规模最大的LNG装置,最低设计温度一162℃,装置建成后由于介质系液化天然气,与空分行业的制氮、制氧工业相比具有易燃、易爆特点,在系统安全性上要求很高,低温管道主要采用0Cr18Ni9,不锈钢材料。我在实践过程中,为保证焊道及焊接热影响区具有较高的低温冲击韧性,加强了对焊接的分析研究,对低温工况不锈钢管道的焊接积累了一点经验,现浅谈一下自己的一点认识。
2、0Cr18Ni9的焊接要求
0Cr18Ni9属于奥氏体不锈钢,其组织为奥氏体(A)加3-5%铁素体(F)。它具有良好的塑性和高温、低温性能。它在焊接热循环的作用下,主要显示出以下基本要求:
①焊接过程中采用小的线能量输入,减小热影响区范围,加快焊缝及热影响区的冷却速度对不锈钢的焊接是有益的。
②用0Cr18Ni9焊接时导热系数小,存在过热区,也容易造成热影响区的晶粒长大。焊缝高温停留时间过长,也会导致焊缝的枝晶倾向加剧。因此要求尽量选择线能觉输入较小的焊接方法。
③由于导热系数小而线膨胀系数大,自由焊态下焊接易产生较大的变形,选用能量集中,热影响区窄的焊接方法能在一定程度上减少焊接变形。
3、焊接工艺方案
3.1焊接方法
对于壁厚3.5-5mm、DN15-DN150的不锈钢管焊口,采用钨极氩弧焊打底、填充、盖面对于¢356*6的放空线,采用TGF一308L氢弧焊打底,手工电弧焊填充、盖面。
3.2焊接材料
HooCr21Ni10、TGF-308L(用于死口打底焊接及DN350管线打底焊接)、A137焊条(用于DN35o管线填充、盖面)。
3.3冷却速度控制
每焊接1/4焊口进行一次水淬处理,层间温度≦60C。
4、生产中出现的问题与解决方法
4.1不锈钢氩弧焊打底内表面氧化问题的解决方法,采用的是如下几种:
A.直接封堵法
焊接前用封堵物(如绵纱),焊后把封堵物取出,适用于小口径短管道的预制焊接。
B.自制橡胶板胎具
