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天然气螺旋钢管管道工程焊接标准

参加燃气管道焊接的焊工必须取得有关部门颁发的《锅炉压力容器焊工合格证》,并连续从事焊接工作,方可准许参加焊接。
  化学成分和机械性能不清楚的钢管和电焊条不得用于燃气管道工程。
  一般情况下应尽量采用电弧焊,只有壁厚不大于4mm的钢管才可用气焊方法焊接。

一、管子端面检查及组对

  管子端面的形状和尺寸是保证焊接质量的首要条件。燃气管道的焊接一般均采用对接接头,根据管壁厚度可分为不开坡口的对接接头和V形坡口对接接头。
  不开坡口适用于壁厚4mm时及以下的钢管,为保证焊透,通常留有1~2mm的间隙。
  V形坡口适用于壁厚度超过4mm采用。坡口形状及尺寸如表5—3—1所示。坡口的主要作用是保证焊透,钝边的作用是防止金属烧穿,间隙是为了焊透和便于装配。不同壁厚的管子、管件对焊时,如两壁厚相差大于薄管壁厚的25%,或大于3mm时,必须对厚壁管端进行加工,加工要求如图5—3—1所示。
 
表5—3—1 钢管对接接头尺寸(mm)

 

 

  管子坡口可采用车削、氧气切割或碳弧气刨等方法进行加工。
  管子组对时,两管纵向焊缝应错开;环向距离不小于lOOmm;错口允许偏差为O.5~1.Omm。组对短管时,短管长度不应小于管径,而且不应小于150mm。

二、沟边焊接工作的组织

  对口完毕即可进行点固焊,然后焊接成一定长度的管段,待强度试验后,将管段下到沟槽内再焊成管路。焊接工作由一定数量的管子工和焊工组成作业组按流水作业进行。
  1. 对口点固焊组 负责把管子放在垫木或转动装置上,对好口,点固焊成管段。
  2. 转管焊接组 把点固焊的管段全部施焊完毕,并进行强度试验。
  3.固定口焊接组 把下到沟底的各管段连接施焊成管路,一般是在沟内对口和固定口全位置焊接。
  上述作业组形式适于长距离和较大管径(DN>150)的焊接工程,短距离的焊接工程根据施工具体条件组织一个或两个作业组。

三、管道的焊接技术

  (一)固定口全位置焊接技术
  水平管道固定口的焊接特点是焊缝的空间位置沿焊口不断变化。焊接时要随着焊缝空间位置的变化不断改变焊条角度,因此操作比较困难。另外,焊接过程中熔池形状也在不断变化,不易控制,往往出现根部熔透不均匀,表面凸凹不平的焊道。焊缝的不同空间位置,容易产生的缺陷也不相同。如将管口分成八等分(5—3—2),则从位置1至6容易出现各种缺陷,部位2容易出现弧坑未填满和气孔,部位5容易出现熔透过分,形成焊瘤,部位3和4熔渣与铁水容易分离。焊接时要根据不同位置的特点调整操作工艺,避免产生焊接缺陷。
  水平管固定口的焊接通常是以平焊点6和仰焊点1为界,将环形焊口分为两个半圆形焊口,按仰焊、仰立焊、平立焊和平焊的顺序进行焊接。

 


图5-3-1 不同壁厚钢管的对接


 

图5-3-2 水平管固定口焊接位置分布
1-半圆起点;2-仰焊;3-仰立焊;4-平立焊;5-平焊;6-半圆终点

  (1)前半圈的焊接 起焊应从仰焊部位中心线前5~15mm处开始(图5—3—3),提前起焊尺寸依管子直径而定,管径小提前尺寸相应减少。在坡口侧面上引弧,先用长弧预热,当坡口开始熔化时迅速压短电弧,靠近钝边作微小摆动。在钝边溶化形成熔池后,即可进行熄弧焊,然后方可继续向前施焊。用“半击穿法”将坡口两侧钝边熔透,使其反面成形,然后按仰焊、仰立焊、立焊、斜平焊及平焊顺序将半个圆周焊完。为了保证接头质量,前半圈收尾时应在越过平焊部位中心线5~15mm处熄弧。焊接时焊条角度的变化如图5—3—3所示。焊接过和程遇到点固焊缝时,必须用电弧将焊缝一端的根部间隙熔穿,以确保充分熔合。当运条至点固焊缝另一端时,焊条应稍停一下,使之充分熔合。


 

图5-3-3 固定口全位置的焊接的焊条角度变化

  (2)后半圈的焊接 由于仰焊起焊时最容易产生未填满弧坑、未焊透、气孔、根部裂纹等缺陷,所以在后半圈焊接开始时,应把前半圈起焊处的焊缝端部用电弧割去约10mm的一段,既可除去可能存在的缺陷,又可以形成缓坡形的焊缝端部,为确保半圈接头处的焊接质量创造有利条件。其操作方法是先用长弧预热原焊缝端部,待端部熔化时迅速将焊条转成水平位置,对准熔化铁水用力向前一推,必要时可重复2~3次,直到将原焊缝端部铁水推掉形成缓坡形槽口。随后将焊条移回到焊接位置,从割槽的后端开始焊接,这时切勿熄弧,以使原焊缝充分熔化,消除可能存在的缺陷。当运条至中心线时须将焊条向上顶一下,以便将根部熔透,形成熔孔后方可熄弧。此后即可进行后半圈的正常焊接。
  (3)平焊接头 平焊接头是两个半圈结尾的交接部分,也是整个焊口的收尾部分,要保证此处充分熔合并焊透。为此,运条至原焊缝尾部时,应使焊条略向前倾,并稍作前后运条摆动,以便充分熔合。当接头封闭时,将焊条稍微压一下,这时可以听到电弧击穿根部的声音,说明根部已充分熔透,填满弧坑后即可熄弧。
  (4)表面多层焊 完成封底焊缝后,其余各层的焊接就比较容易了。要注意使各层焊道之间,以及与坡口之间必须充分熔合。每焊完一道要仔细清除熔渣,以免产生层间夹渣。
  (二)固定,横焊技术
  横焊时,熔池金属有自然下流造成上侧咬边的趋势;表面多层焊道不野外焊得平整美观,常出现高低不平的缺陷。
  (1)封底焊 因为全部是横焊,条件相同,所以在各种位置时都要使焊条与管子之间保持相同角度(图5—3—4)。具体操作技术完全同于横焊单面焊双面成型操作技术。焊接时要尽可能将熔池的形状控制为斜椭圆形,如图5—3—5(a)所示,这时不易产生夹渣。要避免出现凸圆形焊缝(图5—3—5),凸圆形焊缝容易产生层间夹渣及熔合不良等缺陷。在用碱性低氢焊条时,运条只能在熔池中作斜向来回摆动,采用不灭弧半击穿焊法。电弧不得任意离开熔池,以免出现气孔等缺陷。组对间隙小时,应增大电流或使电弧紧靠坡口钝边作直线运条,用击穿法进行焊接。


 


图5-3-4 横焊运条角度

 

图5-3-5 横焊根部焊缝形状
(a)斜椭圆形(b)凸椭圆形

  (2)表面多层焊 为了避免夹渣、气孔等缺陷,焊接电流应大些,运条速度不宜过快,熔池形状尽可能控制为斜椭圆形。若铁水与熔渣混合不易分清,可将电弧略向后一带,熔渣就被吹向后方而与铁水分离。当遇到焊缝表面凸凹不平时,在凸处运条应稍快,在凹处则应稍慢,以获得较平整的焊缝。表面多层焊可采用直线或斜折线运条法。
  (三)转动口焊接技术
  管子组对后,长度不过长时应尽量采用转动焊法。转动焊可以在最佳位置施焊,因此在整个焊接过程中焊条角度、运条方法等都保持不变,焊接质量也较容易保证。
  转动口单面焊双面成型焊接时可在立焊位置和斜立焊位置进行,如图5—3—6所示。立焊位置可保证根部良好熔合与焊透,熔渣与铁水容易分离,组对间隙较小时更适于采用立焊位置;斜立焊位置除具有立焊位置的优点外,还具有平焊操作方便的优点,可用较大的电流,以提高焊接速度。

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点击次数:  更新时间:2014-12-09 20:49:41  【打印此页】  【关闭
   
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