L360QS焊接抗SSC性能评价实验内容

L360MCS抗硫钢管道的焊接

某高含硫天然气气田开发项目,是国家“十一五”重点工程,气田H2S含量13%~ 18% (瞬时稀释1万倍仍会造成一口致命的危害),有机硫含量340.6

mg/m3 ,CO2含量8%~ 12%(v),介质条件非常苛刻。该气田目前保持着H2S含量、并口出口温度和压力等多项世界之最。天然气主输送管道使用抗硫碳钢+缓蚀剂方案进行气体输送，国、内外没有成功应用的先例;项目管道铺设需要穿隧道、过河流,部分山区最大坡度超过70度,施工难度大;主输送管道沿线人口密度大,部分人口距离输送管道只有200m,风险等级高,对输送管道的安全系数要求非常大;除此以外,项目抗硫管道焊接施工还面临着没有可以选用的焊接工艺评定标准、没有适用的抗硫焊材,没有高硫化氢环境下抗硫管道适用的焊接工艺和成熟的施工经验可以借鉴等系列困难。

2009年，该项目建成了国内第一个高含硫气田地面集输系统,该系统大量使用了L360MCS抗硫碳钢管道。本文以该项目天然气主输送管道为例，详细介绍该类抗硫化氢碳钢管道的焊接,为以后同类工程的焊接施工提供经验。

一、L360MCS抗硫碳钢管道简介

L360MCS抗硫碳钢管道为气田地面集输工程的主输送管道，该管道是按照ISO3183. 3的标准进行特殊定制的(化学成分见表1)。其C、S.P等杂质元素含量比较低,可焊性好;在强度等级上属于X52级别，屈服强度不小于360 MPa,抗拉强度不小于460 MPa。考虑到该管道输送介质的特殊性,在该类管道焊接施工过程中,除了需要考虑满足常规力学性能要求以外,需要对其耐腐蚀性能进行重点研究，以通过标准氢致开裂(HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)实验为最终合格判定标准。

二、L360MCS 管道的可焊接性分析

L360MCS管道是按ISO3183. 3标准生产的抗硫化氢碳钢管道，该管道杂质元素控制非常严格,交货状态为形变热处理。

该类管道中的S、P等有害元素含量非常低，P≤0.010%, S≤0, 002 % , Mn/S≈720。在研究这类钢的可焊性以后发现，此类钢碳当量低,可焊

焊接工艺过程综合实验报告

一、实验名称

焊接工艺评定试验

二、实验目的

1．了解焊接工艺评定的全过程。

2．掌握焊接工艺评定试验方法。

3．熟悉焊接工艺评定有关标准。

三、试验用器材

液压万能试验机 1台

X射线探伤仪 1台

直流焊机 1台

四、实验内容及步骤

（一）按JB4708-92标准填写工艺指导书。

（二）按附表二的规定施焊试件。

（三）对焊缝进行外观检查。

主要检查焊接接头表面有无裂纹、未焊 透和未融合。待确定无以上缺陷时方可确定外观检查合格。否则，需找出原因，重新修改附表二，直至合格。

（四）无损检测

外观检查合格后，对试件进行X射线检测。射线检测检测按GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》标准进行。射线探伤按如下步骤：

1．训机

X光机工作参数有：透照距离600mm、透照电压、透照电流5mmA透照时间5min。透照电压依板厚而定。

X光机放置一段时间后，射线管内会泄露少量气体而影响真空度和电子束发射。透过训机可使X 光机进入工作状态。

2．配药

取显影药粉和定影药粉各一套，配制显影液和定影液。

3．装底片

在暗室中将裁好的底片连同增感屏装入赔袋。

4．透照

将等检的对接焊缝置于将好的暗袋前面，调好X光机与试件距离。

5．冲洗底片

焊接工艺过程综合实验报告

在暗室中按有关技术条件冲洗底片。

6．质量标准

按GB3323-87 标准规定，底片的显影质量不低于AB级，符合标准的底片才可以用于评判焊缝质量。

7．各种缺陷在底片上的显露和评判

裂纹是一条黑色的带有曲折的线条。有时也显现直线状。影条的轮廓线较为分明，两头尖且色较淡。中部较宽、色较淡。

未焊透是较裂纹宽的黑条带，一般与坡口间隙一致，有的与夹渣混合，呈块状。

实验二 焊条的工艺性能

一、实验目的

熟悉电焊条工艺性能的评定方法

二、实验装置及实验材料

1,、BX3-400交流电焊机一台

2、直流焊机一台

3、秒表一块

4、飞溅收集盒一个

5、测尘装置一套

6、、A3钢板300X300mm δ=6mm试板2块

三、实验原理

焊条的工艺性能是指焊条在使用和操作时的性能，它是衡量焊条质量好坏的一个重要指标，主要包括焊接电弧的稳定性、焊缝成型、各种位置的适应性，脱渣性，飞溅大小、焊条熔化效率及药皮发红程度、焊条发尘量等。

1、电弧稳定性

焊接电弧是否稳定，直接影响焊接过程能否连续顺利地进行和焊接质量。焊接电弧的

稳定性与很多因素有关，如焊接电源的特性（包括：电流种类、空载电压以及电源的动特

性等）、焊接规范参数和焊条药皮组成等。

其中焊条药皮组成对电弧稳定性有很大的影响，这是因为焊接电弧气氛的成分决定于焊条药皮的组成，而电弧的稳定性又直接与电弧气氛的成分有关。电弧气氛的有效电离位越低，

电弧放电过程越稳定。在药皮中加入电离位低的物质可以降低电弧气氛的电离位，因而就

能提高电弧的稳定性。云母、长石里都含有K20+Na20.他们都是能够提高电弧稳定性的物质。碳酸钾和钾水玻璃稳定电弧的作用更好，常作为稳弧剂使用。

除低氢焊条以外，由于造渣或压涂需要，一般焊条药皮中都含有云母、长石、钛白粉

或金红石等矿物质。因而，电弧稳定性都不成问题，不需要再特意加稳弧剂，电弧就可以

比较满意地燃烧（无论交流电源或直流电源）。低氢焊条由于药皮里的萤石的反电离作用，

使得用交流电源焊接时电弧不能稳定地燃烧，只有直流电源才能维持电弧连续稳定地燃烧

如果低氢焊条要用交流电源焊接，就必须在药皮里特意加稳弧剂如碳酸钾等。

电弧稳定性主要是对交流施焊而言。在交流焊接时，由于电弧每秒100次过零点（50HZ交流电），根据电弧理论及高速摄影结果可知，在自然过零点时，电弧发生微秒级的断弧，但在过零点后，随着电压的上升，对于不同药皮的焊条电弧重新引燃的时间不同，这就表现为电弧的稳定性好坏。电弧稳定性好的焊条，在电流过零点后立即引燃，电弧稳定性差的焊条，电流过零点后要经过一定时间电弧才能重新引燃（对空载为60U-70U的电焊机而言，空载电压超过80U时，电弧易于重新引燃）。

焊接接头的机械性能测试

焊接接头是连接两个或多个金属部件的一种重要方法。为确保安全生产和产品质量，对焊接接头进行机械性能测试是必要的。本文将介绍焊接接头机械性能测试的方法和注意事项。

一、焊接接头机械性能测试的方法

1.拉伸试验

拉伸试验是最常用的焊接接头机械性能测试方法之一。该试验通过施加拉力来测试焊接接头在张力下的承载能力。在拉伸试验中，需要使用万能试验机，根据标准化要求，使用指定类型的夹具和夹具间距来进行试验。

2.弯曲试验

弯曲试验也是一种常用的焊接接头机械性能测试方法。该试验通过施加弯曲力来测试焊接接头在弯曲下的承载能力。在弯曲试验中，需要使用弯曲试验机，根据标准化要求，使用指定类型的夹具和夹具间距来进行试验。

3.冲击试验

冲击试验是测试焊接接头在冲击下的韧性和耐受能力的方法。在冲击试验中，需要使用冲击试验机，通过使用标准化样品和冲击工具，在规定的条件下对焊接接头进行试验。

二、注意事项 1.选择合适的样品

在进行焊接接头机械性能测试之前，需要选择合适的样品。样品应符合相关标准，同时应满足试验要求，以确保试验结果的准确性和可靠性。

2.选择合适的试验方法

在进行焊接接头机械性能测试之前，需要选择合适的试验方法。根据不同的条件和要求，选择相应的试验方法可以节省试验时间和成本，并且提高测试结果的准确性。

3.注意试验过程

在进行焊接接头机械性能测试之前，需要仔细准备所有测试设备和工具，并确保它们的可靠性和有效性。在测试过程中，需要严格遵守标准化要求，注意安全，确保试验过程的顺利进行。

4.分析试验结果

在进行焊接接头机械性能测试之后，需要仔细分析试验结果。对试验结果的分析可以帮助评估焊接接头的质量，发现可能存在的问题，并采取相应的纠正措施，确保产品的质量和安全性。

三、总结

焊接接头机械性能测试是一项非常重要的工作，对于确保焊接接头的质量和安全性起着至关重要的作用。在进行焊接接头机械性能测试时，需要选择合适的试验方法和样品，并严格遵守标准化要求和注意事项，以确保试验结果的准确性和可靠性。