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直缝钢管焊缝余高控制

时间:2016-06-17 扫瞄:

 主要阐述了控制输送用埋弧焊直缝钢管内、外焊缝余高的重要性。焊缝的余高大,则焊缝的应力集中系数大,困难形成应力腐蚀裂纹。外焊缝余高大,不利于防腐;内焊缝余高大,将会增加输送介质的能源损失等。

    埋弧焊直缝钢管对焊接质量的评价,首先是看内、外焊缝的余高及其外形控制得好不好,焊缝流线是否规整。焊缝余高大且不是圆滑过渡过,则焊缝焊趾部位的应力 集大系数大,对抗SCC不利。此外,外焊缝余高大,会给管子的陈记腐作业增加难道,成本增高;内焊的余高大,则对管道输送介质的摩擦阻力大,管输耗能也就 大。因此,在生产埋弧焊管时,一定控制内、外焊缝的余高。API 5L 标准中规定的焊缝余高只是最低标准,而油气输送管线和海洋用管均将焊缝余高控制在2.5mm以下。
输送用埋弧焊直缝钢管的焊缝最大余高,在多个标准中都作了规定。
1 焊缝余高大的负面影响
1.1 焊趾处易开成应力腐蚀裂纹(SCC)
    对接接头的应力集中主要是焊缝余高引起的。焊缝的余高愈严重,焊接接头的强度反而会降低。焊后削平余高,只要不低于母材,增加应力集中,有时反而可以降低焊接接头的强度。
焊缝的转角半径愈小,应力集中的程度则愈大;反之,应力集中的程度则愈小。因此,对埋弧焊焊缝的要求:一是余高要小;二是焊缝要圆滑过度,使转象半径R值增大。
    埋弧焊直缝钢管的焊缝均为对接接头的焊缝,假如不控制好焊缝余高和转角半径,则焊趾处的应力就大,以致焊管在服役这程尤其是在腐蚀介质中,易在焊趾处产生应力腐蚀裂纹。
    焊缝在成型和焊接过程中不可幸免地会产生残余应力,因此管坯在成型、焊接后要消除残余应力。扩径可消除残余应力,但是残余应力很难完全消除,焊趾处的残余 应力也就不可能消除。为了预防在焊趾处产生应力腐蚀裂纹,这就需要控制好成型、焊接时的残余应力,尤其是焊趾处的残余应力。
1.2 外焊缝余高大不利于防腐
     在防腐作业时如采纳环氧树脂玻璃布进行防腐,外焊缝余高大,将使焊趾处不易压牢。同时焊缝越高则防腐层就越应加厚,因标准规定防腐层的厚度是以外焊缝的顶点为基准测算的,这就加大了防腐的成本。
1.3 外焊缝余高过大对水压扩径后的管形有影响
    埋弧焊直缝钢管在水压扩径时,是通过内腔与钢管扩径尺寸一致的左、右2部格外模将钢管包住的,因此,焊缝的余高过大,在扩径时焊缝承受的剪应力就 大,焊缝2侧就易躲藏“小直边”现象。但经验证实,当外焊缝的余高控制在2mm左右时,水压扩径时不会躲藏“小直边”现象,管形不会受到影响。这是因为外 焊缝的余高小,焊接接头所承受的剪应力也小。只要这种剪应力在弹性变形范围内,卸栽后产生回弹,管子就会恢复原状
1.4 内焊缝余高大增加输送介质的能源损失
     输送用埋弧焊直缝管内表面若未做涂层防腐处理时,其内焊缝的余高大,则对输送介质的摩擦阻力也大,由此将使输送管线的能耗增加。

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