小接點(diǎn)蘊(yùn)藏大技藝路——CPECC攻克新興管材焊接技術(shù)難題歷程回顧

1、小接點(diǎn)蘊(yùn)藏大技藝路CPECC 攻克新興管材焊接技術(shù)難題歷程回顧 - 工程論文小接點(diǎn)蘊(yùn)藏大技藝路CPECC 攻克新興管材焊接技術(shù)難題歷程回顧陳艷繆博藝?yán)钚俏簜ルS著全球開(kāi)發(fā)高含硫、高腐蝕性復(fù)雜氣體介質(zhì)天然氣能源步伐的加快，以抗硫碳鋼管為基管、以N08825鎳基合金為內(nèi)覆層，集合金層的耐腐蝕性能與基管的機(jī)械性能于一體的N08825雙金屬?gòu)?fù)合管材作為新興耐腐蝕材料正逐步推廣。經(jīng)過(guò)一年多的努力，中國(guó)石油工程建設(shè)公司（CPECC）技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目組全面掌握了該新興材料的焊接施工核心技術(shù)，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)技術(shù)研發(fā)之先河。放眼未來(lái)整合資源優(yōu)勢(shì)為研發(fā)助力土庫(kù)曼300億立方米年商品氣建設(shè)項(xiàng)目是中國(guó)最大的海外天然氣產(chǎn)能合作項(xiàng)

2、目，將與同期規(guī)劃的中亞天然氣管道南線（D 線）連接。 2018 年建成后，每年向我國(guó)供應(yīng)天然氣250 億立方米。 CPECC承擔(dān)該項(xiàng)目中兩座產(chǎn)能150億立方米年天然氣處理廠和自備電站工程的EPC 總承包建設(shè)。土庫(kù)曼斯坦加爾金內(nèi)什氣田屬于高產(chǎn)量、高溫、高壓、高含硫、高二氧化碳、高礦化度的“六高”酸性天然氣田，氣體介質(zhì)的腐蝕性非常高，NC8825雙金屬?gòu)?fù)合管材將首次大規(guī)模應(yīng)用于該氣田項(xiàng)目?jī)?nèi)部的集輸系統(tǒng)、處理廠各主體裝置、靜設(shè)備、非標(biāo)設(shè)備管道等。如果N08825雙金屬?gòu)?fù)合管材的施工運(yùn)用和技術(shù)實(shí)施不到位，安全運(yùn)行|生能也將大打折扣，成為項(xiàng)目的重大風(fēng)險(xiǎn)。雖已在國(guó)外廣泛采用，但N08825復(fù)合管材技術(shù)尚屬

3、保密，也沒(méi)有在340 余公里工程大規(guī)模應(yīng)用的先例。而國(guó)內(nèi)在N08825復(fù)合管材方面還處于工程化應(yīng)用初始階段，也沒(méi)有成熟的焊接工藝及施工經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。在這樣艱難的情況下， CPECC 著眼于未來(lái)，勇于迎接天然氣領(lǐng)域的新挑戰(zhàn)，在 2012 年就成立了以土庫(kù)曼斯坦分公司為牽頭單位的專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目組。為解決關(guān)鍵技術(shù)難題、確保國(guó)家能源保障的戰(zhàn)略項(xiàng)目安全有序建設(shè)，2013 年 5月研發(fā)項(xiàng)目組聯(lián)合一、七建設(shè)公司和中國(guó)石油工程技術(shù)研究院等單位，對(duì)N08825復(fù)合管材焊接性能分析、 焊接材料選擇、 焊接方法設(shè)計(jì)、 焊接接頭性能測(cè)試方法及質(zhì)量控制方法等方面開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。CPECC 項(xiàng)目技術(shù)研發(fā)組充分利用內(nèi)部一、

4、七建設(shè)公司自有基地， 建立起了焊接及檢測(cè)實(shí)踐操作和培訓(xùn)基地，還特別選派裴先峰等全國(guó)技術(shù)能手、全國(guó)一流焊工參與 N08825復(fù)合管材焊接研究和實(shí)驗(yàn)。對(duì)于首次參與這種新材料的焊接攻關(guān)，裴先峰激動(dòng)地說(shuō)：“這對(duì)我來(lái)說(shuō)也是學(xué)習(xí)鍛煉的一個(gè)過(guò)程，我很想把這次研究攻關(guān)的技術(shù)親自帶到土庫(kù)曼一線，親眼見(jiàn)證并傳授給大家?！惫?jiān)克難三大創(chuàng)新突破焊接技術(shù)難題在一年多的大量實(shí)驗(yàn)和研究過(guò)程中，項(xiàng)目技術(shù)研發(fā)組的專(zhuān)家針對(duì)N08825復(fù)合管材實(shí)施方案和技術(shù)試驗(yàn)成果以視頻方式多次進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)討論評(píng)審。焊接實(shí)驗(yàn)中， 多名焊接專(zhuān)家按照四種焊接方法、三種檢測(cè)工藝反復(fù)探索， 即時(shí)結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，不斷對(duì)實(shí)施及執(zhí)行方案更新完善。在焊接工藝上，項(xiàng)目研

5、究人員針對(duì)國(guó)內(nèi)常規(guī)氬氣置換焊接存在的不足和缺陷，采用鎢極氬弧焊焊接。 焊接過(guò)程中應(yīng)用“鴨舌型”坡口焊接組對(duì)法，選用低熱輸入、無(wú)擺幅、多道次的焊接工藝，有效避免了N08825復(fù)合管焊接過(guò)程中鐵元素稀釋率過(guò)高以及焊接接口出現(xiàn)熱裂紋和氧化等問(wèn)題。同時(shí)，該焊接工藝也使采用傳統(tǒng)焊接方式焊接的復(fù)合管一次合格率由不到70% 提高到100%。在焊接質(zhì)量控制方面，研究人員反復(fù)試驗(yàn)，大膽創(chuàng)新，采用了X 射線殘余應(yīng)力測(cè)試分析與超聲波沖擊調(diào)整應(yīng)力相結(jié)合的綜合技術(shù)，調(diào)整消除了焊接接頭局部高應(yīng)力集中區(qū)，形成高效、穩(wěn)定、易控的殘余應(yīng)力測(cè)試與調(diào)整技術(shù)，解決了N08825復(fù)合管因焊接接頭易產(chǎn)生較大殘余應(yīng)力問(wèn)題，保證了管材整體應(yīng)

6、力的安全性能。針對(duì)加爾金內(nèi)什氣田的腐蝕環(huán)境特點(diǎn)和防腐技術(shù)要求，研究人員還通過(guò)科學(xué)取樣，對(duì)N08825復(fù)合管材及其焊縫的點(diǎn)蝕、晶間腐蝕等進(jìn)行一系列耐腐蝕性能測(cè)試及分析，建立了科學(xué)的耐腐蝕性能評(píng)價(jià)方法?？蒲泄リP(guān)搬開(kāi)項(xiàng)目第一個(gè)“攔路虎”近日，公司土庫(kù)曼斯坦分公司技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目組傳來(lái)喜訊，在 N08825復(fù)合管焊接工藝技術(shù)、 殘余應(yīng)力測(cè)試與調(diào)整、 管道耐腐蝕性能測(cè)試與評(píng)價(jià)分析等施工技術(shù)領(lǐng)域取得了突破， 試驗(yàn)成功，得到專(zhuān)家認(rèn)可， 將有效解決焊接施工對(duì)管材耐腐蝕性能和穩(wěn)定性的影響，為確保項(xiàng)目N08825復(fù)合管材安全平穩(wěn)生產(chǎn)運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。“ N08825 復(fù)合材料的焊接技術(shù)是 300- 億立方米年商品氣建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施的四大難題之一，它的成功研究，為項(xiàng)目執(zhí)行搬開(kāi)了第一個(gè)攔路虎 ?！痹擁?xiàng)目經(jīng)理姚海盛胸有成竹地說(shuō)， “同時(shí)，也是 CPECC 整體實(shí)力的再次體現(xiàn)”。新興管材施工技術(shù)的