铝方管长输管道金口连头质量分析 

      东西部能源供需矛盾日益突出，由于近年来中国经济迅猛发展。国家加大了发展长输铝方管道的投资力度。近年来西气东输二线、西气东输三线等一系列长输铝方管道的施工，标志着中国长输铝方管道建设的新高峰。本单位参与施工了中贵线七标陇西支线及天水支线两条支线，两条支线的铝方管径分别为Φ19和Φ73属于小口径铝方管道。由于铝方管道途经多处山区及河流，地质情况复杂，铝方管线分为多段施工，后期连头口较多，铝方管道施工的重点难点，其中金口连头的质量控制更是质量铝方管理的重中之重。长输铝方管道施工中将用一段钢铝方管将两个相邻固定铝方管道连接在一起的焊接接头称为连头焊口，俗称死口。其中不参与铝方管道试压的连头焊口称为金口。长输铝方管道建成运营后属于常年运行的状态，且输送介质为石油或天然气，一旦发生事故不堪设想，因而金口连头的质量直接关系到整条长输铝方管道的安全。技术要求 .1金口连头地点的选择 金口连头地点的选择应与焊接机组及施压机组充分沟通后选择在铝方管道地势平坦段，连头焊口宜选择在直铝方管段上，应避免连头焊口设在不等壁厚焊缝处、热弯和冷弯转角处，以及弯头、弯铝方管、定向钻返平段等位置。通过金口位置的选择可充分避免金口焊接完成后承受应力。连头所用铝方管材的质量要求 金口连头所用铝方管材应在使用前按照长输铝方管道施压标准进行强度及严密施压方可使用，避免由于铝方管材母材缺陷导致质量问题。连头用钢铝方管或铝方管段的长度应不小于1.5倍的铝方管径。连头用铝方管段应尽量选择带有原钢铝方管铝方管端的短铝方管，

       现场切割的铝铝方管段，铝方管端切斜最大应不超过3°。切斜如下图所示；下料及组对 由于金口连头的两端铝方管口已固定，铝方管道不能轴向拉动和移动，测量、划线和切割过程中应考虑热胀冷缩的影响量，确保下料准确。金口连头地点两侧铝方管道的自由端长度宜为每端030米，以方便组对。连头坡口宜采用机械坡口机或带轨道的火焰自动切割机，采用坡口机时须去除机械加工造成的内卷边，采用火焰切割机切割后将坡口打磨成型，用磨光机去除氧化层，使其露出金属光泽。铝方管口组对采用外对口器，不得强力组对，组对前对铝方管端5mm范围内的油污，铁锈、毛刺等进行清理。铝方管口清理完成后应立即进行组装焊接，避免二次清铝方管。应将相邻制铝方管焊缝在对口处错开不小于100mm距离，严禁十字焊缝的发生。连头焊口的组对间隙和错边量应符合焊接工艺规程的要求，同时满足《油气长输铝方管道工程施工及验收规范》GB50369-00610..条规定。组对完成后要做好组对纪录，并与焊工互检，合格后办理工序交接。当组对质量不符合规范要求时，不应进行焊接。.4金口焊接 焊接是金口连头最关键的一环，焊接中一定要严格执行焊接作业规程及焊接作业指导书。根焊层的焊接过程中要保持匀速运条，同时注意避免熔池过高，严格控制熔孔直径在.5mm左右，焊条尽量伸向根部并在停弧后用角磨机对接头进行打磨，这样可有效避免未焊透、焊瘤及内凹的产生。热焊层中易发生的缺陷有夹渣及气孔：根焊层清根可避免夹渣的产生；电弧长度小于焊条直径，做好焊条烘干，适当延长焊接金属的保温时间，焊接过程中注意观察熔池的冷却可有效避免气孔的产生。当发现熔池中有气孔产生时应立即停止作业，待角磨机打磨掉缺陷部位后重新焊接。咬边及接头超高是盖面层易发生的质量缺陷：严格控制熔池形状为椭圆状，注意焊条在坡口边缘的停留时间可避免咬边的产生；施焊时适当延长电弧对母材的预热时间，压弧后快速运条可预防接头超高。当环境温度低于-10℃的情况下，除采取焊接工艺规程规定的措施外，还应采取电加热等伴热措施保证预热温度和层间温度，当发现层间温度不满足焊接规程要求时应停止施焊，

连头焊口的组对间隙和错边量应符合焊接工艺规程的要求，同时满足《油气长输铝方管道工程施工及验收规范》GB50369-00610..条规定。组对完成后要做好组对纪录，并与焊工互检，合格后办理工序交接。当组对质量不符合规范要求时，不应进行焊接。.4金口焊接 焊接是金口连头最关键的一环，焊接中一定要严格执行焊接作业规程及焊接作业指导书。根焊层的焊接过程中要保持匀速运条，同时注意避免熔池过高，严格控制熔孔直径在.5mm左右，焊条尽量伸向根部并在停弧后用角磨机对接头进行打磨，这样可有效避免未焊透、焊瘤及内凹的产生。热焊层中易发生的缺陷有夹渣及气孔：根焊层清根可避免夹渣的产生；电弧长度小于焊条直径，做好焊条烘干，适当延长焊接金属的保温时间，焊接过程中注意观察熔池的冷却可有效避免气孔的产生。当发现熔池中有气孔产生时应立即停止作业，待角磨机打磨掉缺陷部位后重新焊接。咬边及接头超高是盖面层易发生的质量缺陷：严格控制熔池形状为椭圆状，注意焊条在坡口边缘的停留时间可避免咬边的产生；施焊时适当延长电弧对母材的预热时间，压弧后快速运条可预防接头超高。当环境温度低于-10℃的情况下，除采取焊接工艺规程规定的措施外，还应采取电加热等伴热措施保证预热温度和层间温度，当发现层间温度不满足焊接规程要求时应停止施焊，立即用火焰加热器重新加热。应在环境温度变化下降前至少完成根焊缝的焊接，根焊过程中，不应振动或移动铝方管道。每层焊道的厚度不应超过3mm连头作业完成后，宜将道连头焊口以外的未回填铝方管道部分回填，待后道工序完成后再回填连头作业坑处的焊口。.5修补和返修焊接 焊接过程中的层间缺陷应立即清理修补，并控制层间温度，每处修补长度应大于50mm且不大于钢铝方管周长的1/3若相邻两修补处的距离小于50mm时，应按一处缺陷进行修补。焊缝余高不应大于mm局部不能大于3mm超高部分可进行打磨，但不能伤及母材，要与母材圆滑过渡。盖面焊缝局部余高不足，或表面存在明显气孔、咬边等缺陷时，应对相应部位焊缝的整个表面宽度进行打磨和焊接修补。返修焊接应严格执行返修焊接工艺规程的各项规定，根部焊缝存在不合格时不允许进行返修，除根部焊缝缺陷外，同一部位返修不应超过1次，返修不合格应进行割口。返修过程中应使用角向砂轮机清除焊缝内部缺陷。打磨部位应严格遵守“返修通知单”要求，返修焊缝打磨长度要适当，一般打磨长度应以返修长度为中心向两侧延伸0-30mm即打磨总长度应为返修长度加上40-60mm并形成船形的圆滑过渡，打磨深度应超过缺陷深度1-mm返修焊接前应仔细检查焊道以证实缺陷完全清除。返修焊接应进行整口预热，预热宽度应大于坡口两侧100mm低温环境条件下施焊应采取伴热措施保证层间温度，焊后对返修区域进行保温，防止快速冷却。返修焊道的起点与终点不应与原始焊道的起点与终点相重合。