海洋油气管道的焊接装备及技术分析.pdf

136技术应用与研究一、海洋油气管道的焊接装备及技术重要性首先，焊接装备的选择和优化对于焊接质量的保证至关重要。海洋油气管道通常处于复杂的海洋环境中，面临着高压、低温、海水腐蚀等严酷条件。因此，必须选择适应海洋环境的特殊焊接设备，如具有防腐蚀能力的焊接电源、防护罩、防风设施等。这些装备的使用可以提高焊接过程的稳定性和安全性，减少焊接缺陷的产生，确保管道连接的牢固性和密封性。其次，焊接技术的发展和应用对于海洋油气管道的质量和效率有着直接的影响。随着科技的进步，新型高效焊接技术的出现，如激光焊接、电阻焊接等，具有焊接速度快、能量集中、热影响区小等优势。这些技术可以提高焊接速度和质量，减少热影响区的扩散，降低焊接变形和残余应力，从而提高管道的可靠性和耐久性。最后，海洋油气管道的安全性是焊接装备及技术的重要关注点。焊接过程中的焊接缺陷、接头材料的腐蚀、焊接接头的疲劳等问题都可能导致管道的泄漏和故障。因此，对于焊接装备和技术的研究和应用需要注重管道的安全性评估和监测，采取合适的焊接工艺和质量控制措施，确保管道在长期使用中的安全可靠。二、海洋油气管道的焊接装备1.焊接机器人第一，系统规划和准备。在开始焊接工作之前，需要进行系统规划和准备。这包括确定焊接机器人的类型和规格，根据管道的尺寸、材质和工艺要求选择适合的焊接机器人。同时，需要对焊接工作场所进行安全评估和准备，确保机器人能够在安全的环境中进行焊接操作。第二，程序编写和参数设定。焊接机器人的操作需要预设焊接程序和设定焊接参数。焊接程序可以根据焊接工艺要求进行编写，包括焊接路径、速度和焊接参数等。焊接参数如焊接电流、电压和焊接速度等需要根据管道材质和焊接需求进行设定。这些程序和参数的设定可以通过机器人控制系统进行输入和调整。第三，焊接准备和工件定位。在进行焊接操作之前，需要进行焊接准备和工件定位。这包括对管道进行清洁和表面处理，确保焊接区域的清洁度和可焊性。同时，需要对管道进行定位和固定，确保焊接位置的准确性和稳定性。可以使用专门的夹具或支架来辅助焊接机器人完成定位和固定。第四，焊接操作和监控。一旦焊接准备和工件定位完成，焊接机器人可以开始焊接操作。根据预设的焊接程序和参数，机器人会按照设定的路径和速度进行焊接。在焊接过程中，机器人会实时监控焊接参数和工件状态，确保焊接的质量和一致性。同时，机器人也可以配备传感器和监测设备，进行焊接缺陷的检测和记录。第五，质量检验和修复。完成焊接操作后，需要进行质量检验和修复。可以使用超声波检测仪、射线检测仪等设备对焊缝进行质量检测，检查焊接缺陷和裂纹等问题。如果发现问题，可以利用焊接机器人进行修复和补焊，确保焊接的质量和连接的可靠性。修复过程需要重新设定焊接参数和路径，以及进行修复焊接的准备工作。第六，数据记录和报告。在焊接过程中，可以利用焊接机器人的控制系统进行数据记录和报告生成。这些数据包括焊接参数、工艺参数、焊接时间等，可以用于质量控制和事后分析。通过对数据的记录和分析，可以不断改进焊接工艺和提高焊接质量。2.焊接电源第一，选择合适的焊接电源。根据焊接工艺要求和管道材料的特性，选择适合的焊接电源。常见的焊接电源包括直流焊接电源和交流/直流焊接电源。直流焊接电源适用于焊接低碳钢、不锈钢等材料，而交流/直流焊接电源适用于焊接铝合金和其他特殊材料。第二，设定焊接参数。根据焊接工艺要求和管道材料的特性，对焊接电源进行参数设定。焊接参数包括焊接电流、电压、极性和焊接速度等。这些参数的设定将直接影响焊海洋油气管道的焊接装备及技术分析孙维天中海油能源发展装备技术有限公司【摘要】在海洋环境的极端条件下，海洋油气管道的安全和可靠性是确保能源供应的关键要素之一。而焊接作为海洋油气管道的核心工艺之一，对管道的连接质量和密封性起着至关重要的作用。有鉴于此，下文将针对海洋油气管道的焊接装备和技术展开分析，希望能够为海洋油气管道建设提供有益的参考和指导。【关键词】海洋油气管道；焊接；装备；技术；运用；分析【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2023.18.046137技术应用与研究接质量和焊缝的性能。第三，连接焊接电源。将焊接电源与焊接设备进行连接，确保稳定的电力供应。焊接电源通常具有输入和输出端口，需要将输入端口与电源接口进行连接，并将输出端口与焊接枪或焊接机器人进行连接。第四，调整焊接参数。根据具体的焊接要求和管道材料的特性，通过焊接电源的控制面板或软件界面进行焊接参数的调整。根据焊接工艺要求和焊接工作的特点，调整焊接电流和电压，以获得适当的焊接热量和熔池形成。第五，监控焊接过程。在焊接过程中，焊接电源通常配备有监控系统，可以实时监测焊接参数和工作状态。焊接电流和电压的波形可以用于判断焊接过程的稳定性和一致性。通过监控焊接过程，可以及时发现焊接问题并采取相应的措施进行调整。第六，实施焊接操作。在焊接参数设定和监控确认完成后，进行实际的焊接操作。焊接电源会根据设定的焊接参数提供所需的电流和电压，从而产生适当的热量来融化焊接材料，形成焊缝。第七，数据记录和报告。焊接电源通常配备有数据记录功能，可以记录焊接参数和焊接过程的相关数据。这些数据可以用于质量控制和事后分析，并生成焊接报告。3.焊接头部处理设备第一，前处理。焊接头部的前处理是确保焊接接头清洁和表面准备的关键步骤。首先，使用除锈工具如刷子、砂纸等，将焊接接头表面的氧化物、腐蚀物和杂质去除，以确保焊接区域的清洁度。然后，使用溶剂或清洗剂对焊接接头进行清洗，以去除油污和污垢。最后，使用酒精或其他清洁剂进行表面处理，以增强焊接接头的可焊性和附着力。第二，焊接操作。在进行焊接操作之前，需要将焊接头部定位和固定。焊接头部处理设备通常配备有夹具或支架，用于确保焊接接头的准确位置和稳定性。夹具或支架的选择应根据管道的尺寸和形状进行合理安排，以便于焊接操作的进行。第三，焊接过程监控。焊接头部处理设备通常具有焊接过程监控功能，可以实时监测焊接参数和工作状态。焊接参数如焊接电流、电压和焊接速度等可以通过设备控制面板进行设定和调整。焊接过程监控可以用于检测焊接过程中的异常情况，例如电弧稳定性、熔深和焊缝形貌等，以确保焊接的质量和一致性。第四，后处理。完成焊接操作后，焊接头部处理设备用于焊接接头的后处理。这包括对焊缝进行修整和清理，以确保焊接接头的外观和几何形状符合要求。使用修整工具如砂轮、刮刀等，将焊接头部的凸起和不平整部分修整至符合要求。然后，使用清洗剂或溶剂对焊接接头进行清洗，以去除焊渣、氧化物和其他污垢。最后，进行目视检查和质量检验，以确保焊接接头的质量和可靠性。4.焊接检测设备（1）检测方法选择。根据焊接接头的特性和检测要求，选择适合的检测方法。常用的焊接检测方法包括目视检查、射线检测、超声波检测、磁粉检测和涡流检测等。根据需要，可以选择单一方法或结合多种方法进行综合检测。（2）检测操作。根据选定的检测方法，进行相应的检测操作。下面以常用的几种检测方法为例进行说明：第一，目视检查。使用肉眼或放大镜等工具，对焊接接头进行外观检查。检查焊缝的形状、熔合度、焊缝的完整性和气孔等缺陷。第二，射线检测。通过使用X射线或伽马射线等辐射源，检测焊接接头的内部缺陷。检测结果可以通过胶片或数字成像系统进行观察和分析。第三，超声波检测。使用超声波探头将超声波引入焊接接头内部，检测焊缝的缺陷。超声波反射和传播的变化可以用于判断焊缝的质量和存在的问题。第四，磁粉检测。通过涂覆磁性粉末在焊接接头表面，利用磁场的作用检测焊缝的裂纹、夹杂物等缺陷。检测结果可以通过观察磁粉粒子的聚集和排列来判断。第五，涡流检测。通过在焊接接头表面引入交变电流，利用涡流的产生和变化检测焊缝的缺陷。检测结果可以通过观察涡流的干扰和变化来判断。（3）数据分析和评估。根据检测结果，对焊接接头的质量进行数据分析和评估。根据焊接标准和要求，对检测结果进行判定，确定焊接接头的合格性和可靠性。第四，报告和记录：将检测结果整理成报告，并记录相关数据。报告应包括焊接接头的检测方法、结果、问题和建议等信息。这些记录可以用于质量控制、事后分析和追溯。三、海洋油气管道的焊接技术1.电弧焊接技术第一，选择电弧焊接方法。根据具体情况选择适当的电弧焊接方法。常用的电弧焊接方法包括手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊。手工电弧焊适用于小型焊接作业，操作简单灵活。埋弧焊适用于长焊缝的焊接，可以提高焊接速度和焊缝质量。气体保护焊适用于焊接高合金钢和不锈钢，可以避免氧化和污染。第二，设置焊接参数。根据焊接材料和焊接方法，设置合适的焊接参数。包括焊接电流、电压、焊接速度和焊接角度等。这138技术应用与研究些参数的选择对于焊接质量和焊缝外观都有重要影响。一般情况下，需要根据实际焊接试验和经验来确定最佳的焊接参数。第三，进行焊接操作。根据设定的焊接参数，进行焊接操作。焊接时，焊工需要将焊条或焊丝引入电弧区域，形成熔融池，并将其与焊缝进行熔合。焊工需要控制电弧的稳定性和焊接速度，以保证焊缝的均匀性和质量。同时，焊工需要注意焊接位置的控制和焊接质量的检查，及时发现并修复焊缝缺陷。2.TIG焊接技术第一，设置焊接参数。根据焊接材料的类型和规格，设置合适的焊接参数。主要包括电流、电压、气体流量和焊接速度等。这些参数的选择对于焊接质量和焊缝外观都有重要影响。一般情况下，需要根据实际焊接试验和经验来确定最佳的焊接参数。第二，准备设备。准备TIG焊接设备，包括TIG焊机、气瓶和气体调节器等。确保设备的正常工作和气体供应的稳定性。检查焊机的电源接线、气体管路和接地线等，以确保安全和良好的焊接条件。第三，开始焊接。将钨电极安装在TIG焊枪上，并调整合适的电弧长度。使用氩气或其他惰性气体进行保护，并控制气体流量以确保焊缝区域的保护效果。焊工将TIG焊枪靠近焊缝，并启动电弧。同时，焊工需要控制电弧的稳定性和焊接速度，以保证焊缝的均匀性和质量。第四，焊接操作。焊工使用TIG焊枪将焊丝或焊条引入电弧区域，形成熔融池，并将其与焊缝进行熔合。焊工需要控制焊接速度和焊缝的填充，以确保焊缝的质量和外观。同时，焊工需要注意焊接位置的控制和焊接质量的检查，及时发现并修复焊缝缺陷。3.管对管焊接技术第一，设置焊接参数。根据管道的材料类型、尺寸和壁厚等，设置适当的焊接参数。主要包括焊接电流、电压、焊接速度和焊接角度等。这些参数的选择对于焊接质量和焊缝外观都有重要影响。一般情况下，需要根据实际焊接试验和经验来确定最佳的焊接参数。第二，准备设备。准备管对管焊接设备，包括焊接机、焊接夹具和辅助工具等。确保设备的正常工作和夹具的稳定性。检查焊机的电源接线、夹具的位置和夹持力等，以确保安全和良好的焊接条件。第三，安装管道。将待焊接的两根管道通过夹具或固定装置固定在合适的位置。确保管道的对齐度和间距符合要求，并使用合适的夹具夹持管道，以便进行焊接操作。第四，开始焊接。根据设定的焊接参数，开始进行管对管焊接。焊工使用焊接枪或手持焊接设备，将焊条或焊丝引入焊接区域，并形成熔融池。焊工需要控制焊接速度和焊缝的填充，以确保焊缝的质量和外观。同时，焊工需要注意焊接位置的控制和焊接质量的检查，及时发现并修复焊缝缺陷。4.自动化焊接技术第一，安装自动化焊接设备。将自动化焊接设备安装在焊接工作站或焊接平台上。这些设备通常包括焊接机器人、焊接电源、传感器和控制系统等。确保设备的正常工作和稳定性，并根据焊接要求调整焊接机器人的位置和参数。第二，程序编程。根据焊接要求和管道结构，对自动化焊接设备进行程序编程。这些程序可以包括焊接路径、焊接速度、焊接参数的设置等。编程过程需要考虑管道的尺寸、角度和焊接接头的类型等因素，以确保焊接的准确性和一致性。第三，启动自动化焊接。通过控制系统启动自动化焊接设备，开始进行焊接操作。焊接机器人会根据预设的程序和路径，精确控制焊接参数和焊接路径，将焊条或焊丝引入焊接区域，并形成熔融池。同时，传感器会监测焊接过程中的温度、电流和焊缝质量等参数，以进行实时监控和调整。第四，监控和质量控制。在自动化焊接过程中，需要对焊接质量进行监控和控制。通过传感器的反馈和控制系统的调整，可以实时检测焊接参数的准确性和焊缝的质量。如果出现异常或不合格的焊接情况，系统可以自动停止焊接，并进行相应的报警或修正。5.焊接技术注意点上述四项焊接技术在运用中均需注意以下三点：第一，前期准备。在进行焊接检测之前，需要进行适当的前期准备。首先，对焊接接头进行清洁和表面处理，以确保检测的准确性和可靠性。清洁焊缝表面可使用溶剂或清洗剂去除油污和污垢。其次，对焊缝进行必要的标记和定位，以便于后续的检测和评估。第二，焊后处理。焊接完成后，需要进行焊后处理工作。包括对焊缝进行修整、清理和质量检验等。修整焊缝可以去除焊接过程中的凸起或不平整部分，提高焊缝外观和连接质量。清理焊缝可以去除焊渣和焊接过程中产生的污垢，保证焊缝的干净和质量。第三，质量检验可以通过目视检查、无损检测等方法，对焊缝进行评估，确保焊接接头的合格性和可靠性。四、结束语综上所述，海洋油气管道的焊接装备及技术在海洋工程领域扮演着重要的角色。我们应当结合项目实际情况选择适宜的焊接装备和技术，实现高质量、高效率的焊接操作，确保海洋油气管道的安全运行和可靠性。（下转第248页）248综述（上接第138页）参考文献：1姜晓东，程晓辉.油气管线的焊接工艺技术分析J.石油石化物资采购，2022(13):101-103.2苏宝.石油天然气管道焊接技术水平提高研究J.消费导刊，2019(016):216.3李为卫，何小东，葛加林.油气管道环缝焊接国外先进标准的启示和借鉴J.石油管材与仪器，2020，6(2):7.4宋明员.分析石油管道焊接技术及质量控制J.百科论坛电子杂志，2020(005):12-13.作者简介：孙维天（1988），男，汉族，吉林榆树人，本科，工程师，研究方向：工程管理、管道工程。（上接第180页）泄放量的计算J.化工设计通讯，2020，46(06):47-48.2蔡叶彤.天然气点供站存在问题与安全管理措施J.石化技术，2020，27(06):354-355.3易华.石油化工项目的安全管理措施J.化工设计通讯，2021，47(04):22-23.4刘宇曦.液化气安全生产管理技术及应用实践微探J.中国石油和化工标准与质量，2020，40(13):197-198.5黄怀亮，肖志伟.液化石油气储罐区安全管理J.中国石油和化工标准与质量，2020，40(14):73-74.作者简介：章瑜（1989），男，汉族，安徽桐城人，本科，助理工程师，研究方向：油气储运工程。41(17):145-146.2申研文，刘雪松.海洋石油自动化仪表设计及安装调试J.科学与信息化，2021(30):37-40.3张强.浅谈海洋石油平台撬内仪表设计与安装J.石化技术，2020，27(2):314-315.4何小涛，白鹤，赵丹，等.海洋石油平台易熔塞仪表管回路的施工以及安装测试J.中国石油和化工标准与质量，2021，41(20):17-18.5宋永强，于光金，董书发.海洋石油工程仪表管安装及测试探讨J.大众科技，2018，20(7):67-6874.6张鹏宇.海洋石油平台中控仪表系统工作及检验要点分析J.石化技术，2023，30(4):200-202.作者简介：高松（1989），男，汉族，山东济南人，本科，工程师，研究方向：工程管理、电仪工程。（上接第204页）容器内存在压力时其安全保护装置是否能自动锁死，且快开门无法打开。检查发现快开门符合检验要求。其安全阀、压力表的检验报告均在检验有效期内，且压力表量程与实际使用压力相匹配，安全阀整定压力与使用压力和设计压力符合相关要求。现场检验结束后，按照TSG 21-2016固定式压力容器安全技术监察规程要求方法进行气密性试验，试验选取压力为本次定期检验确定的允许使用压力，分阶段充压到指定压力后，保压30min，观察压力表无压降，接管法兰，快开门处等连接部位用肥皂水检漏无泄漏迹象，证明泄漏实验满足要求。三、总结近年来，随着经济社会不断发展。特种设备安全问题被越来越重视起来。有关资料显示，我国压力容器设备中有三分之一以上为快开门压力容器快开门安全连锁装置失效而导致的。本文介绍了收发球筒类快开门压力容器在定期检验过程中重点检查以及需要注意的部位，为特种设备定期检验人员提供现场检查以及检验的一点参考，为特种设备的安全运行及社会经济发展提供技术保障。参考文献：1陈巍巍，张武昌.浅谈收发球筒装置的设计及应用J.广东化工，2013，40（9）：212-213.2TSG21-2016 固定式压力容器安全技术监察规程S.2016.作者简介：何旭波（1995），男，汉族，陕西咸阳人，本科，助理工程师，研究方向：特种设备检验。（上接第237页）