[发明专利]一种盐穴储气库注采管柱焊接工艺

摘要

本发明涉及一种盐穴储气库注采管柱焊接工艺，具有如下步骤：选择焊丝、选择焊接方式、烘干焊丝、清理焊接坡口、组对、焊接坡口预热处理、第一焊层根部焊接、第二焊层填充焊接、第三焊层盖面焊接和焊缝质量检测。与现有技术相比，本发明采用新型焊接管材以及合理的焊接工艺，满足储气库运行时高压以及压力变化对套管刚度和强度以及气密封性要求；焊接时通过严格控制焊接电流、电压以及焊接速度与焊接方式，确保焊接缝的力学性能，有效避免了出现裂缝、未熔合以及烧穿等焊接缺陷；增加了整个焊接过程中对焊接环境、焊接温度的监测以及焊道数量的要求，提高了焊接质量，有效减少了缺欠、内凹的产生。 1

主权项

1.一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，具有如下步骤：

(1)选择焊丝：选用含锰合金元素的低合金焊丝，选用型号为直径Φ2.0mm的GB/T8110 ER50‑6和直径Φ3.2mm的AWS A5.28 ER100S‑G；

(2)选择焊接方式：选用根部焊接+填充/盖面、多层多道手工焊接方式，包括直流正接的惰性气体保护焊和直流反接的电弧焊两种焊接方法；

(3)烘干焊丝：焊丝在300℃条件下烘干2小时，并存放在保温桶内待用；

(4)清理焊接坡口：对待焊接套管坡口及其内外表面边缘25mm范围内的油、漆、锈、毛刺进行打磨清理，直至出现母材金属色泽；

(5)组对：将一根准备焊接的套管A端和另一根套管B端组对，用外对口器进行对口，对口间距3.5～4.0mm；

(6)焊接坡口预热处理：对待焊接套管的坡口两侧进行预热，预热温度大于80℃，并用测温笔在距焊接坡口25mm处测量确认；

(7)第一焊层根部焊接：用直径Φ2.0mm的GB/T8110 ER50‑6的焊丝进行惰性气体保护根部焊接，焊接电流为120～140A，电压10～15V，先对称定位焊接3～4点后，进行全位置焊接，随后撤离对口器，根部焊接速度为50～80mm/min；

(8)第二焊层填充焊接：完成第一焊层和焊接接头的清理后，用直径Φ3.2mm的AWS A5.28 ER100S‑G的焊丝进行电弧焊填充焊接，焊接电流为100～130A，焊接电压为18～24V，填充焊接速度为140～240mm/min；

(9)第三焊层盖面焊接：完成第二焊层填充焊接和焊接接头抛光后，用直径Φ3.2mm的AWS A5.28 ER100S‑G的焊丝进行电弧焊盖面焊接，焊接电流为100～130A，焊接电压为18～24V，盖面焊接速度为120～200mm/min，完成后无需打磨；

(10)焊缝质量检测：上述焊层全部完成后，在焊缝附近打上焊工钢印以及焊缝编号，待焊缝温度降至环境温度后，对焊缝焊接质量进行检测。

2.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，所述的套管为满足盐穴储气库运行要求的可焊接套管，钢级为BJ80。

3.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(5)中所述的套管A端坡口为15°、B端为45°，坡口钝边为1.0mm。

4.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(6)中，当环境温度低于5℃时，采用感应加热或电加热的方法进行预热，焊接坡口预热宽度应不小于75mm；当环境温度高于5℃时，采用火焰加热或电加热的方法进行预热，焊接坡口预热宽度应不小于50mm。

5.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(7)中所述的根部焊接环境为：环境湿度≤70％，风速≤2m/s，必要时可以采用防风棚遮挡。

6.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(7)中所述的外对口器在完成根部焊接的50％以上且焊接接头均匀分布时方能撤离。

7.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(8)中所述的填充焊接环境为：环境湿度≤70％，风速≤5m/s，必要时可以采用防风棚遮挡。

8.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(8)中所述的根部焊接结束后与开始填充焊接之间的时间间隔<10min。

9.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(8)在进行根部焊接、填充焊接以及盖面焊接方式完成不同焊层时，应根据焊层焊缝开口宽度确定各层焊道数量：

若所在焊层焊缝开口宽度小于12mm时，采用单道焊；

若所在焊层焊缝开口宽度在12mm和20mm之间时，采用双道焊；

若所在焊层焊缝开口宽度超过20mm时，采用三道焊。

10.如权利要求9所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(8)中所述的填充焊接为多道焊时，在进行最后一道焊时，应填充至距离套管外表面1mm～2mm处。

11.如权利要求9所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，步骤(8)中所述的盖面焊接为多道焊时，每道焊至少覆盖前一道焊宽度的1/3。

12.如权利要求1所述的一种盐穴储气库注采管柱的焊接工艺，其特征在于，所述的各焊层或焊道开始焊接时的温度在80℃～150℃之间。