[发明专利]一种大口径长输管线用自动焊焊接工艺

说明书

本发明提供了一种大口径长输管线用自动焊焊接工艺，所述长输管线由若干第一单管和第二单管构成，其中，第一单管为直管，第二单管为直管或弯管，直管和弯管的壁厚差为1～3mm，长输管线在山区丘陵地带长度占整体长度比例为30％以上，平均一公里中弯头个数达12～18个。所述焊接工艺包括以下步骤：在第一单管和第二单管管口处制备U型坡口，将带所述U型坡口的第一单管和第二单管进行对接形成焊接接头组对；采用自动氩弧焊工艺对所述焊接接头组对进行根焊；采用金属粉芯焊丝精确脉冲焊工艺对根焊后的焊接接头组对进行热焊、焊口填充和盖面焊以完成焊接。本发明具有接头组对错边容忍度大、管口加工要求相对较低、焊接一次合格率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种大口径长输管线用自动焊焊接工艺，主要用在石油、天然气等流体长输管道焊接领域。

背景技术

目前，油气长输管道环焊缝所用的焊接方法主要有焊条电弧焊(即手工焊)、自保护药芯焊丝半自动焊(即半自动焊)和熔化极气体保护全自动焊(即全自动焊)。近几年来，全自动焊施工技术在高钢级、大口径管道施工焊接中的比重逐年上升，2016年，全自动焊技术在陕京四线、中靖线和中俄原油管道二线进行了应用，应用比例在20～50％不等，2017～2018年在中俄东线北段管道工程中应用比例达到了100％，后续的工程如中俄东线中段、西气东输四线等工程均全部采用全自动焊的施工工艺。但是，在平原地区采用的内焊机加双焊炬自动焊机施工方式，无法推广应用于山区管道施工。发明人发现，造成无法推广应用的原因有：

一、山区施工热弯较多，平均一公里弯头可达10多个，内焊机因其自身尺寸较大无法通过，不利于连续施工，丢头较多；

二、山区管道施工多为沟下焊接，不利于需要较多机具设备配合的内焊机自动焊施工；

三、热煨弯管和直管段的壁厚差较大，不利于坡口加工、焊接。

根据中贵、中缅国内段油气管路的统计，在20度以内的山区线路长度约占施工总长度的74％，正在建设的闽粤支干线大部分为山区和丘陵地形，中缅管道国内段晴隆改线段全线为山区和丘陵地形，国外中亚D线山区及丘陵也占60％以上。目前，自动焊技术对管口组对的精度和坡口加工质量要求很高，以内焊机加双焊炬工艺为例，该工艺对管口组对错边要求不得大于1mm，坡口钝边要求误差在0.2mm，焊接过程中使用的双V型复合坡口易受坡口加工设备及人员操作影响，在30°坡口与15°坡口交接处容易形成凹槽导致焊接过程出现冷熔或未熔合现象，导致焊接装置出现致命缺陷。此外，内焊机仅能通过7°以下的冷弯，当管路的壁厚较大时通过度数可能会更小，因此在弯头与直管段相连的焊口位置应用十分受限，如果是热弯管则需用多个冷弯代替或者留头待以后连头焊接，极大地影响了施工效率增加了施工难度。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

例如，本发明的目的之一在于提供一种用于较小坡口可容忍较大范围错边量的大口径长输管线用自动焊焊接工艺。又如，本发明的另一目的在于提供一种山区丘陵地带长度占整体长度比例为30％以上，平均一公里中弯头个数可达12～18个，管线中直管与弯管壁厚差达到1～3mm，一次焊接合格率达95％以上的大口径长输管线用自动焊焊接工艺。

为了实现上述目的，本发明提供了一种大口径长输管线用自动焊焊接工艺，所述长输管线由若干根第一单管和第二单管构成，其中，第一单管为直管，第二单管为直管或弯管，且当第二单管为弯管时直管和弯管的壁厚差为1mm～3mm，所述长输管线在山区丘陵地带长度占整体长度比例为30％以上，平均一公里中弯头个数可达12～18个，所述自动焊焊接工艺包括以下步骤：

在第一单管和第二单管管口处分别制备U型坡口，将带所述U型坡口的第一单管和第二单管进行对接形成焊接接头组对，接头组对对接的最高坡度为30°，对接的最低坡度为10°。