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成品油长输管道冬季焊接防护措施

文档作者：刘辉员，周翠圆，李志飞		点击数：	更新时间： 2024年07月01日
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上一篇：城市埋地燃气管道浅埋防护技术的思考

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耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻
银川
石嘴山
阿拉善
乌海
巴彦淖尔
地区年均
气温
栽辕益
极端气温
最高
栽辕益
最低
栽辕益
年均
地面
温度
栽辕益
年均
降水量
辕皂皂
平均
风速
辕皂·泽原员
标准
冻土
深度
辕糟皂
怨援园
愿援愿
苑援苑
怨援园
苑援猿
猿愿援苑
猿愿援怨
猿远援远
猿怨援源
猿愿援园
原圆苑援苑
原圆愿援圆
原圆愿援缘
原圆远援苑
原猿缘援猿
员员援缘
员员援苑
怨援远
员员援远
怨援远
员愿远援猿
员苑缘援怨
圆园圆援源
员远猿援圆
员猿怨援源
圆援员
圆援园
圆援怨
源援远
圆援远
缘愿援猿
—
—
愿苑援远
—
宁
夏
内
蒙
古
表员管道沿线天气情况
摘要：宁夏石化成品油外输管道工程沿线耕地较多，为降低成本，需在气温较低的冬季耕地、无经济作
物时施工。冬季焊接施工主要采用焊前预热、使用防风棚、保持层间温度、焊后后热保温和挡板封堵等措
施保证质量。对蕴圆源缘管线钢采取上述措施保证焊接质量，焊接接头经力学试验和射线探伤检测，一次性
合格率怨怨援远源豫，符合质量标准要求。既保证了冬季焊接质量，又控制了施工成本，经济和社会效益明显。
关键词：长输管道；冬季焊接；防护措施
中图分类号：栽郧源苑文献标识码：月文章编号：员园园员原圆猿园猿穴圆园员圆雪园源原园园怨园原园猿
第源圆卷第源期
圆园员圆 年源 月 耘造藻糟贼则蚤糟 宰藻造凿蚤灶早 酝葬糟澡蚤灶藻 灾粤燥造责援源则援圆圆园晕员燥圆援源
刘辉员，周翠圆，李志飞员
穴员援悦孕耘新疆石油工程建设有限责任公司压力容器厂，新疆克拉玛依愿猿源园园园；圆援西南石油
大学，四川成都远员园缘园园雪
孕则燥贼藻糟贼蚤增藻皂藻葬泽怎则藻泽燥枣憎藻造凿蚤灶早蚤灶憎蚤灶贼藻则燥枣造燥灶早原凿蚤泽贼葬灶糟藻则藻枣蚤灶藻凿燥蚤造责蚤责藻造蚤灶藻
蕴陨哉匀怎蚤员，在匀韵哉悦怎蚤圆，蕴陨在澡蚤原枣藻蚤员
穴员援孕则藻泽泽怎则藻灾藻泽泽藻造云葬糟贼燥则赠袁悦孕耘载蚤灶躁蚤葬灶早孕藻贼则燥造藻怎皂耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早悦燥灶泽贼则怎糟贼蚤燥灶悦燥援袁蕴贼凿援袁运葬则葬皂葬赠愿猿源园园园袁悦澡蚤灶葬曰
圆援杂糟澡燥燥造燥枣郧则葬凿怎葬贼藻袁杂燥怎贼澡憎藻泽贼孕藻贼则燥造藻怎皂哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁悦澡藻灶早凿怎远员园缘园园袁悦澡蚤灶葬雪
粤遭泽贼则葬糟贼院粤造燥灶早贼澡藻责蚤责藻造蚤灶藻藻灶早蚤灶藻藻则蚤灶早燥枣则藻枣蚤灶藻凿燥蚤造贼则葬灶泽责燥则贼葬贼蚤燥灶责则燥凿怎糟藻凿遭赠晕蚤灶早曾蚤葬孕藻贼则燥糟澡藻皂蚤糟葬造悦燥则责燥则葬贼蚤燥灶，贼澡藻则藻葬则藻皂葬灶赠
糟怎造贼蚤增葬贼藻凿造葬灶凿泽，蚤灶燥则凿藻则贼燥则藻凿怎糟藻贼澡藻糟燥泽贼，贼澡藻责蚤责藻造蚤灶藻藻灶早蚤灶藻藻则蚤灶早泽澡燥怎造凿遭藻糟燥灶泽贼则怎糟贼藻凿蚤灶憎蚤灶贼藻则憎澡藻灶贼澡藻贼藻皂责藻则葬贼怎则藻蚤泽造燥憎葬灶凿
贼澡藻则藻葬则藻灶燥糟葬泽澡糟则燥责泽援宰藻造凿蚤灶早蚤灶憎蚤灶贼藻则糟燥灶泽贼则怎糟贼蚤燥灶皂葬蚤灶造赠贼葬噪藻泽皂藻葬泽怎则藻泽泽怎糟澡葬泽责则藻澡藻葬贼蚤灶早，憎蚤灶凿遭则藻葬噪泽澡藻造贼藻则，噪藻藻责蚤灶早蚤灶贼藻则责葬泽泽
贼藻皂责藻则葬贼怎则藻葬灶凿责燥泽贼憎藻造凿蚤灶早澡藻葬贼贼则藻葬贼皂藻灶贼，枣造葬责糟造燥泽怎则藻葬灶凿泽燥燥灶，贼燥藻灶泽怎则藻贼澡藻憎藻造凿蚤灶早择怎葬造蚤贼赠援宰澡藻灶贼澡藻皂藻葬泽怎则藻泽葬糟糟燥怎灶贼藻凿葬遭燥增藻
葬则藻怎泽藻凿蚤灶贼澡藻憎藻造凿蚤灶早燥枣蕴圆源缘责蚤责藻造蚤灶藻泽贼藻藻造，贼澡藻则葬凿蚤燥早则葬责澡蚤糟蚤灶泽责藻糟贼蚤燥灶贼藻泽贼葬灶凿皂藻糟澡葬灶蚤糟葬造责则燥责藻则贼蚤藻泽燥枣憎藻造凿躁燥蚤灶贼燥灶藻原贼蚤皂藻择怎葬造蚤枣蚤藻凿
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糟燥灶泽贼则怎糟贼蚤燥灶，贼澡藻择怎葬造蚤贼赠燥枣贼澡藻憎藻造凿澡葬泽遭藻藻灶蚤皂责则燥增藻凿，贼澡藻糟燥泽贼澡葬泽遭藻藻灶则藻凿怎糟藻凿葬灶凿枣燥造燥憎蚤灶早早则藻葬贼藻糟燥灶燥皂蚤糟葬灶凿泽燥糟蚤葬造遭藻灶藻枣蚤贼泽援
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收稿日期院圆园员圆原园圆原圆园
作者简介院刘辉穴员怨愿苑—雪，男，四川南充人，学士，主要从事
油气长输管道及储罐焊接的工作。
园前言
随着油气资源的不断开发与利用，作为安全、
经济、有效的油气运输手段，成品油长输管道得到
了快速发展。宁夏石化成品油外输管道采用常温密
闭顺序输送工艺，输送油品为宁夏石化分公司生产
的怨猿裕汽油、园裕柴油、原员园裕柴油和原圆园裕柴油。干线
起于宁夏回族自治区的银川市西夏区穴中银管道银
川原油末站雪，途经宁夏石嘴山、内蒙古乌海、阿拉
善、巴彦淖尔，止于巴彦淖尔的临河末站。油品外输
管道工程设计压力远援源酝孕葬，使用蕴圆源缘管线钢。
蕴圆源缘管线钢是在普通低碳钢和普通低合金高强
度钢的基础上添加了微量穴含量不大于园援圆园豫雪的合
金元素穴主要是强烈的碳化物形成元素，如晕遭、灾、
栽蚤等雪，从而使钢材具有良好的综合力学性能、焊接
性和抗腐蚀性能眼员演，常用于四川等西南地区输气管
道的建设。西南地区冬季温度较高，基本不影响其
在冬季的焊接，然而西北冬季的气温较低穴见表员雪，
焊接施工时必须考虑防护措施，因此研究蕴圆源缘管
线钢的冬季焊接防护措施就十分必要。
窑90窑
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耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻
憎穴悦雪
园援员圆园
憎穴杂蚤雪
园援员怨园
憎穴酝灶雪
园援怨苑园
憎穴孕雪
园援园园苑
憎穴杂雪
园援园园猿
憎穴晕蚤雪
园援员圆园
憎穴悦则雪
园援园猿园
憎穴酝燥雪
园援园员园
憎穴悦怎雪
园援员园园
憎穴灾雪
园援园园愿
憎穴晕遭雪
园援园园圆
憎穴栽蚤雪
园援园园远
表圆蕴圆源缘管线钢化学成分豫
泽辕酝孕葬
猿缘园
遭辕酝孕葬
缘员缘
缘辕豫
圆怨
表猿蕴圆源缘管线钢力学性能
表源焊条化学成分
焊条
耘缘园员缘
耘远园员园
憎穴悦雪
约园援员园
臆园援员猿
憎穴酝灶雪
园援猿园耀园援缘缘
园援猿园耀园援远园
憎穴杂蚤雪
约园援园猿园
臆园援员源园
憎穴杂雪
臆园援园猿园
臆园援园园苑
憎穴孕雪
臆园援园猿园
臆园援园员圆
豫
员冬季焊接难点和解决措施
员援员冬季焊接难点
穴员雪温度较低，母材受气温影响，焊接时易出现
冷裂纹。
在原员缘益进行焊接操作时，因环境温度过低，在
焊接过程中会出现母材和焊缝受热不均匀，使母材
和焊缝局部产生应力集中，在熔合区出现冷裂纹。
穴圆雪环境条件恶劣，产生气孔、夹杂等缺陷。
现场施工基本上是在野外沙漠和荒地中进行。
由于风的影响，在焊接过程中，母材中的悦和空气
中的韵发生化学反应，生成的悦韵会继续与韵发生
反应产生悦韵圆气体，且不能及时溢出，将在焊缝中
形成悦韵圆气孔。受风的影响，熔池金属液成型不规
则，熔渣出现在熔池中形成夹杂。
穴猿雪焊后冷却速度过快，易产生氢致裂纹。
由于温度过低，焊后冷却速度较常温快，虽然
使用低氢型焊条焊接，但空气中的水和氢气将与焊
条中的悦葬云圆反应生成匀云，这是低氢型焊条的脱氢
反应，用于控制焊缝中氢的含量。但由于冷却速度
增大，焊缝焊后冷却时间变短，冷却速度增大，脱氢
反应不彻底，使焊缝中氢的含量比常温焊接时高，
易产生氢致裂纹。
员援圆解决措施
穴员雪使用防风棚。
在长输管道焊接中，防风棚是使用最多也是最
有效的一种防护措施。传统管线焊接的移动电站都
配备有焊接防风棚，在防风棚内施焊有利于提高焊
接质量，减少环境因素对焊接质量的影响。
穴圆雪焊前预热。
本工程焊接规程中未要求进行焊前预热。在常
温下焊接，蕴圆源缘管线钢因焊接性良好，强度不高，无
需预热焊缝性能就能达到郧月缘园猿远怨原圆园园远规定要
求；但在冬季施工时，由于气温较低，为避免出现冷
裂纹等焊接缺陷和应力集中现象，给后面试压等工
序带来风险，采用了焊前预热方法。预热能够有效防
止冷裂纹，但合理选择预热温度十分重要。预热温
度过高，一方面恶化了劳动条件，另一方面在局部预
热条件下，由于附加应力的产生反而促使产生冷裂
纹眼圆演。因管径小，考虑成本之后采用自制加热器预热，
预热温度员园园益耀员猿园益，预热宽度大于等于员园园皂皂。
穴猿雪层间温度。
在焊接过程中，根焊后猿皂蚤灶内开始进行填充
盖面，始终保持层间温度在愿园益以上，如果不能及
时进行填充盖面，施焊前需对已冷却的焊道进行加
热，保证焊缝受热均匀。
穴源雪后热保温。
焊接条件下，加热和冷却速度都比较快，必然
会对金属的相变产生较大影响眼猿演。冬季焊接在温度较
低的情况下，焊后冷却速度更快，对金属相变会产
生更大的影响。为了改善焊接热影响区组织，应采用
后热保温的措施来降低冷却速度。施工中使用环形
加热器进行后热，后热后使用自制的保温套进行焊
后保温，保温时间圆源澡，保温套是耐热帆布里面填
充石棉网，经济有效，如图员所示。
图员焊接后热保温
穴缘雪挡板封堵。
在焊接组对前使用自制可拆卸钢挡板封堵管
端，控制管内风速，避免因管内风速过大造成焊接
质量问题。
圆试验材料和焊接工艺
圆援员母材
试验用蕴圆源缘管线钢规格渍圆员怨援员皂皂伊缘援远皂皂，由
宝鸡钢管厂生产，化学成分和力学性能见表圆、表猿。
圆援圆焊接材料
采用大西洋生产的耘远园员园和耘缘园员缘穴允缘园苑雪焊条，
规格渍猿援圆皂皂，化学成分和力学性能见表源、表缘。
焊接工艺刘辉等：成品油长输管道冬季焊接防护措施第源期
窑91窑
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耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻
表愿拉伸试验
试验
编号
栽原员
栽原圆
试样
类型
焊件
焊件
试样尺寸
辕皂皂
圆缘援员怨伊缘援缘缘
圆缘援员怨伊缘援缘园
极限
载荷辕晕
远源园园园
远缘园园园
抗拉强度
遭辕酝孕葬
源远缘
源苑园
断裂特征
及位置
延性断母材
延性断母材
表怨冷弯试验
试验
编号
云月原员
砸月原员
云月原圆
砸月原圆
试样
类型
焊件
焊件
焊件
焊件
弯曲
类别
面弯
背弯
面弯
背弯
弯心直径
辕皂皂
怨园
怨园
怨园
怨园
弯曲型式
哉型
哉型
哉型
哉型
评定
结果
合格
合格
合格
合格
表员园刻槽试验
试验
编号
晕员
晕圆
试样
类型
焊件
焊件
试验方法
采用拉伸方法将试件拉断
采用拉伸方法将试件拉断
试验结果
断口无缺陷
断口无缺陷
表员员维氏硬度
测试点
员圆猿源缘远
测试点
苑愿怨
员园
员员
员圆
硬度
员猿怨援缘源
员源愿援猿圆
员远园援员圆
员远员援猿源
员远愿援源员
员苑园援缘园
硬度
员远苑援怨圆
员苑缘援员园
员苑员援苑圆
员缘苑援圆源
员缘员援苑源
员源愿援远猿
匀灾
表苑焊接层数
壁厚辕皂皂
缘援远
根焊层数
员
填充焊层数
园耀圆
盖面焊层数
员
表远焊接工艺参数
焊道
根焊
填充
盖面
焊材
耘远园员园
耘缘园员缘
耘缘园员缘
规格
辕皂皂
猿援圆
猿援圆
猿援圆
焊接
方向
下向
上向
上向
极性觹
阅悦原
阅悦垣
阅悦垣
电压
哉辕灾
圆圆耀猿缘
员愿耀圆愿
员愿耀圆愿
电流
陨辕粤
远园耀怨园
苑园耀员圆园
苑园耀员圆园
焊接速度
增辕糟皂·皂蚤灶原员
远耀员圆
缘耀员缘
缘耀员缘
注：阅悦原为焊条接负，阅悦垣为焊条接正。
遭辕酝孕葬
逸源怨园
逸源苑园
园援圆辕酝孕葬
逸源员园
逸猿愿园
缘辕豫
逸圆圆
逸圆猿
表缘焊条金属力学性能
焊条
耘缘园员缘
耘远园员园
粤运灾辕允穴原圆园益雪
逸源苑
—
粤运灾辕允穴原猿园益雪
逸圆苑
逸圆苑
圆援猿焊接工艺规程
采用焊条电弧焊，纤维素焊条根焊垣低氢型焊条
填充、盖面，根焊与填充焊间隔时间小于缘皂蚤灶，层
间温度大于等于愿园益，焊接工艺参数见表远。在温度
原员愿益、风速员园皂辕泽时，采用上述措施进行现场焊接。
接头形式为对接，灾型坡口，坡口角度远园毅依缘毅，
钝边园援缘耀员援缘皂皂，间隙圆援园耀猿援园皂皂。焊接坡口如图圆
所示，焊接层数见表苑，顺序如图猿所示。
图圆焊接坡口
猿焊接结果
猿援员力学性能试验
截取无损检测合格的焊接接头进行拉伸、冷
弯、刻槽、硬度等力学性能试验，结果见表愿耀表员员。
试验结果符合郧月缘园猿远怨原圆园园远《油气长输管道工程
施工及验收规范》要求。
猿援圆检测结果
圆园员员年员圆月员日耀圆园员圆年员月员缘日焊接的
猿猿圆远道焊口，经方圆检测公司检测，一次性合格率
高达怨怨援远源豫，其中玉级片子圆愿圆猿张，域级片子源怨员张。
源结论
在工程中采取防护措施后，工程质量得到保证，
各项性能均符合设计要求，焊后缺陷明显减少，一次
性合格率上升猿豫。
采用防风棚、焊前预热、焊中加热，焊后后热保
温和使用防风挡板之后，在冬季低温下能够进行正
常焊接，且未出现冷裂纹、氢致裂纹和气孔等焊接
缺陷。这些措施有效地提高了焊接质量，控制了施
工成本，保证了工期进度。
参考文献：
眼员演康小兵援微合金元素铌、钛对低碳微合金钢组织——性能
影响的研究眼阅演援鞍山：鞍山科技大学，圆园园缘援
眼圆演张文钺援用平板刚性拘束试验测定焊接冷裂纹敏感性的研
究眼允演援天津大学学报，员怨愿缘穴圆雪：远怨原苑苑援
眼猿演张文钺援焊接冶金学眼酝演援北京：机械工业出版社，员怨怨怨援
图猿焊接顺序
焊接工艺第源圆卷

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