海底管道EOA评估技术应用

对海底管道焊接和ECA评估技术作了简介,对荔湾3—1项目采用GMAW和SAW两种焊接工艺完成的海底管线环焊缝的表面缺陷和内部缺陷的临界尺寸进行了评估。评估结果给出了海底管线对接环焊缝的缺陷接收标准,该标准超出常规标准中的缺陷验收范围,能够降低海管焊接返修率,缩短施工周期,降低成本。     

海底管线环焊缝的自动超声检测

以某海底管线铺设项目为例,介绍了自动超声检测技术(AUT)的特点和检测方式、探头排布、检测试块与人工缺陷、结果显示原理及检测步骤与缺陷评估方法。经缺陷解剖分析验证,AUT对缺陷的定位及定量具有较高的精度。结合工程临界评估(ECA)方法,可科学、准确地评估与控制海底管线环焊缝的焊接质量。这对保证海底管线铺设安装焊接质量,降低铺设成本具有重要意义。     

海底管线环焊缝的双丝焊接及无损检测

介绍了双丝焊接技术和自动超声波检测技术在海底管线环焊缝焊接施工中的应用。指出。双丝焊接不仅可以提高焊接效率和焊接质量，而且有利于改善焊接接头的拉伸性能和断裂韧性；自动超声波检测技术具有检测效率高和成本低的特点，满足了海底管线铺设时效性要求和焊缝质量控制要求。     

耐腐蚀合金复合材料海底管道环焊缝各区域全自动超声波检测

CRA(耐腐蚀合金)复合材料海底管道内表面通常堆焊约3mm厚的625不锈钢,该海底管道环焊缝通常采用射线(RT)检测技术评估焊缝的焊接质量。由于RT检测效率较低,安全风险较高,极大地影响了CRA复合材料海底管道铺设效率。针对以上问题,对全自动超声波(AUT)检测工艺进行研究,主要通过综合运用低频纵波相控阵(PA)探头,爬波探头、双晶纵波相控阵(TRL)探头以及超声衍射时差(TOFD)探头,对制作的22个人工缺陷焊缝(共242个不同区域的人工缺陷)进行评价试验,并与RT检测评价结论进行对比分析,以评估该AUT检测工艺对CRA复合材料海底管道环焊缝各个区域缺陷的检出率。     

基于DNVGL-ST-F101规范的海底管线碳钢U型坡口焊缝的TOFD和PAUT检测

基于DNVGL-ST-F101-2017规范的要求,结合海底管线U型坡口焊缝的特点,选择直径为168 mm,壁厚为18.6 mm及管径为508 mm,壁厚为31.8 mm的两种规格管线,制作一系列焊接缺陷,焊接缺陷分布于焊缝根部、热焊、填充及表面区域,缺陷类型包括未熔合、气孔及层间未熔合等.使用TOFD(超声衍射时差法...     

双相不锈钢海管焊接残余应力的数值模拟

海底管线是一种海洋工程常用的装置,是开发利用海底油气资源,开发海上采油事业的重要设施。本文利用ANSYS有限元模拟软件对SAF2205双相不锈钢管道环焊缝进行了焊接温度场和残余应力场的模拟仿真。计算过程中考虑了温度对材料相变和热物理特性的影响,采用"生死单元"技术模拟焊接材料的逐步填充过程,得到了焊接残余应力的分布规律。     

高钢级管道环焊缝焊接质量问题及裂纹形成原因分析

对12道存在裂纹缺陷的高钢级管道环焊缝进行了理化检测和缺陷分析,研究了环焊缝存在的焊接质量问题及其主导的裂纹形成机理。结果表明,环焊缝仰焊区域是裂纹萌生的高发区域,文中其占比高达83.33%;环焊缝的抗拉强度、维氏硬度均符合标准要求,但部分环焊缝的焊缝金属夏比冲击吸收能量低于标准要求,不合格试样数占比约19.44%,焊接道层数较少是造成其冲击吸收能量不合格的重要原因;主导环焊缝开裂的焊接质量问题主要包括根焊内表面缺陷、坡口及根部未熔合、根焊硫元素偏析、填充焊坡口铜污染等4类,焊接道层数不足、焊缝错边量超标与上述缺陷叠加促进了裂纹形成。     

基于BS7910海底外输管线ECA评估

依据英国标准BS 7910对海底外输管线API5L X56焊接接头焊趾处表面裂纹进行了ECA(engineering critical assessment)评定.评定根据母材和全焊缝拉伸试验结果建立评定曲线;根据英国标准BS 7448:Part 4采用多试样方法进行了低温断裂韧度试验,建立了焊缝和HAZ的CTOD-R阻力曲线,从而确定了启裂CTOD值δ0.2.在评定计算中取不同水深的应力最大值,分别考虑应力集中和残余应力的影响,针对无错位和最大错位情况,给出了在铺设条件下的容许表面裂纹尺寸.为管线铺设工程中的焊接缺陷验收和拒收提供了依据.     

输气管道设计系数提高与环焊缝内凹缺陷深度控制

针对设计系数由0.72提高到0.80的工程需求,分别考虑输气管线敷设现场压力试验和承压运行两种载荷工况,研究了X80管线钢环焊缝含内凹缺陷的接头应力分布,定量分析了提高设计系数对环焊缝内凹缺陷应力集中效应的影响.结果表明,控制内凹缺陷深度尺寸,可以使设计系数为0.80时,内凹缺陷处的轴向应力峰值降至与设计系数为0.72时相当的水平,同时其周向应力集中也可得到明显的改善,进而从环焊缝焊接施工的质量控制上为提高长输管线的设计系数提供了研究依据和工程参考.     

复合海管铺设中焊接缺陷的原因及防止措施

海底管线铺设焊接工艺是整个海上施工中最为重要的环节,焊缝质量的好坏关系到整个工程的安全与使用。针对全自动氩弧焊接工艺在复合管海上铺设中焊缝常见的内、外缺陷,分析其产生的原因,探讨在焊接过程中如何避免,并提出一些相应的处理措施。     

高钢级油气输送管道环焊缝双丝焊接技术的应用

简介了输送管线的传统焊接工艺,以X80和X100级管线钢熔化极气体保护焊(GMAW)为例,讨论了高钢级管线钢焊接时存在的主要问题,并对比分析了X80级管线钢单丝焊和双丝焊的接头力学性能差别。侧重介绍了双丝焊工作原理及其优点,以及双丝焊接技术在某海底管线敷设中的应用情况。结果表明,高钢级管线钢环焊缝现场焊接时采用双丝焊接技术,不仅可以提高焊缝质量和焊接效率,而且可以降低焊接热影响区组织粗化和软化程度,有利于焊接接头力学性能的改善。     

基于DNV GL标准的全自动超声波检测项目验证方法

耐腐蚀合金复合材料(CRA)海底管道主要应用于高酸性油气介质的输送。规格通常是管径为168.3508mm,壁厚为14.131.6mm,耐腐蚀合金层厚度为3mm。根据标准DNV-OSF101(2013)《海底管线系统》要求,全自动超声波检测(AUT)工艺需要经过验证,确保AUT与宏观切片评定的缺陷高度差值小于1mm。由于CRA复合材料海底管道规格各异,AUT检测工艺也需要进行相应的调整。文章基于管径为508mm、壁厚为31.6mm(CRA厚度为3mm)的管道进行了项目验证,通过AUT试块校准、人工缺陷焊缝制作、缺陷焊缝扫查、宏观切片和数据分析,最终评定出AUT检测工艺的缺陷检出能力和缺陷高度定量精度。有望在耐腐蚀合金复合材料(CRA)海底管道环焊缝检测工作中得到应用。     

环焊缝开裂原因分析

调查了环焊缝发生开裂的情况,通过断口分析、性能测试、有限元估算及失效评估方法对开裂原因进行了分析及验证。结果表明,环焊缝开裂是由于存在焊接缺陷,焊缝局部韧性过低,并且在附加弯曲应力、运行压力、焊接残余应力的共同作用下引起的脆性断裂。     

基于SINTAP标准的海底外输管线安全评定

采用欧共体提出的结构完整性评定方法SINTAP（Structural Integrity Assessment Pmcedure）对海底外输管线API5L X56焊接接头埋藏裂纹进行了安全评定。根据母材和全焊缝拉伸试验结果建立评定曲线；根据BS7448：Part4标准采用多试样方法进行了低温断裂韧性试验，建立了焊缝和HAZ的CTOD-R阻力曲线，从而确定了启裂CTOD值δ0.2。在评定计算中取不同水深的应力最大值，考虑残余应力的影响，针对由DNV OS-F101中规定的最大错位情况，给出了在铺设条件下的容许埋藏裂纹尺寸。为管线铺设工程中的焊接缺陷验收和拒收提供了依据。     

X70海底管线钢全自动焊工艺及氢致开裂行为研究

结合X70海底管线的焊接特点,开发了一种AUTO GMAW全自动焊接工艺。通过焊接接头力学性能测试,验证该工艺满足DNV OS F101标准要求;焊接接头显微组织分析结果表明,焊缝各微区显微组织均未见异常;焊接接头试样均通过氢致开裂试验。因此开发的ATUO GMAW焊接工艺是成功的。     

高钢级油气管道ECA评价技术研究现状与展望

近年来,高钢级油气管道环焊缝引发的事故频发,给正常生产秩序和施工进展带来困难.因此,对高钢级油气管道环焊缝进行准确的适用性评价是保障管道安全运行的必要手段.本文通过对比分析基于"合于使用"原则发展来的5种缺陷评定方法,以及以BS 7910为基础的分析缺陷评定方法在管线钢中的相关应用实例,总结了工程临界评估(Engineering critical assessment,ECA)对高钢级管道环焊缝安全使用的作用,并对ECA技术在高钢级油气管道环焊缝评估方面的发展方向做出预测:1)建立高钢级管道的力学性能数据库,编制缺陷评估软件,以简化ECA评估方法;2)克服过渡区域影响、强度不匹配、复杂服役环境韧性变化等问题,得到更合理、更精确的评估结果;3)为管道焊接缺陷AUT检测和RT检测提供验收标准和判断依据,给出不同管材适用于双百双评还是双百单评指导意见和依据,向实际工程应用靠拢.     

油气长输管道的焊接技术

环焊缝质量对油气长输管线质量是至关重要的,管道焊接技术水平直接决定了环焊缝质量,焊接方法、焊接设备扣焊接材料选择是制定焊接工艺的关键.应根据具体的实际情况选择适宜的焊接工艺,在保证焊接质量的前提下,降低焊接成本,提高施工效率.     

带缺陷加氢反应器的安全评估

按照“压力容器缺陷评定规范”（CVDA－1984）对加氢反应器主环焊缝的焊接缺陷进行了安全评估，为该反应器安全使用提供了理论依据。     

长输油气管道环焊缝工程临界评估技术的应用现状及探讨

环焊缝是长输油气管道的薄弱环节，其失效主要是由缺陷与载荷共同作用引起的开裂。利用基于“合于使用”原则（Fitness-for-service,FFS）的工程临界评估（Engineering Critical Assessment,ECA）技术来评估焊缝中的各种缺陷，可以在确保管道安全运行的同时，降低返修率与运行成本。介绍了现行的环焊缝缺陷评估规范，其中基于塑性破坏和断裂双判据的失效评估图法（Failure Assessment Diagram,FAD）是目前ECA中应用最广泛的方法。并以BS:7910标准为例分析了基于环焊缝断裂行为的ECA技术，并探讨了ECA技术在长输油气管道环焊缝缺陷评估中可能存在的问题，包括载荷应力参数的确定、缺陷的精确识别和环焊缝性能指标的表征等。     

国产PIW48管道内环缝自动焊机焊接技术应用

在石油天然气长输管道建设中,环焊缝的质量严重影响着管线的使用寿命.根焊道的质量和内部成形不仅是环焊缝焊接过程的重中之重,而且直接影响着管线的使用效率和寿命.采用中国石油天然气管遭科学研究院设计的PIW48管道内环缝自动焊杌进行长输管线焊接,可以保证焊缝内部成形,提高工作效率,降低劳动强度.详细介绍了PIW48管道内环缝自动焊机的基本构成,并叙述了PIW48管道内环缝自动焊机在长输管线焊接中的技术应用.