浅谈不锈钢管道焊接变形的控制

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浅谈不锈钢管道焊接变形的控制

作者：张志富

来源：《科技创新与应用》2014年第26期

摘要：长庆油田第四天然气净化厂是长庆油田分公司建设工程处2012年的重点工程之一，该净化厂内酸气管线大量采用不锈钢管道。作者通过参与第四天然气净化厂的建设，深刻地体验到了不锈钢焊接变形的普遍性和严重性。经过现场施工过程中的反复试验，认真分析了不锈钢管道焊接变形产生的主要原因，并通过采取焊前装卡、焊接过程中采用合理的焊接顺序以及焊后矫正等措施，较好地控制了焊接变形，保证了不锈钢管道的焊接质量。

关键词：不锈钢；管道；焊接；焊缝；变形控制

靖边气田第四天然气净化厂位于陕西省延安市志丹县杏河镇，设计年处理天然气30亿立方米，主要负责接收南五、南六干线来气，原料气经来气分离、计量后进入脱硫脱碳装置，采用MDEA/DEA混合溶液脱除几乎所有的H2S和部分CO2，从脱硫脱碳装置出来的湿净化气送至脱水装置采用TEG（三甘醇）脱水工艺进行脱水处理，脱水后的净化商品气通过计量外输

至定西线和周边用户。第一施工项目部主要承担全厂工艺及热力管网系统的施工。本系统主要承担靖边气田第四天然气净化厂原料气、净化气、放空气、酸气、仪表风、压缩空气、氮气、采暖水、导热油、生产污水、甲醇污水、蒸汽、凝结水等13种介质。其中酸气管线采用不锈钢管材，规格最大的为Ф610×7，材质为022Cr19Ni10，焊口采用100%射线检测。

文章通过第四净化厂不锈钢管线焊接实际情况，发现不锈钢管道施工过程中，很大一部分管段对口焊接后变形较大，尤其是大口径管线。

1 不锈钢管道焊接变形原因

不锈钢管道焊接变形有两方面原因：（1）不锈钢的热膨胀系数较大（奥氏体不锈钢的热膨胀系数比碳钢约大50倍），导热慢，容易产生较大的内应力，一旦内应力控制不当，易产生变形；（2）在实际焊接中，由于不锈钢熔池流体粘性大，焊接困难，施焊时往往需增大焊接电流，这样线能量增加易产生焊接变形。此外，点焊、水平固定焊的长度和数量不够，施焊的顺序不当等也易引起变形。

由于第四净化厂工期紧、任务重、天气恶劣，为确保施工进度和质量，必须解决不锈钢焊接变形这一难题，否则，将会造成大量的不必要的返工。

2 焊接变形控制措施

不锈钢管道焊接主要工作流程如下：坡口打磨一组对一固定一焊口自检一监理检查一焊口点焊一焊口满焊一外观检查一无损检测。由焊接工艺流程可知，焊前和焊接过程中的工艺控制