长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施研究
能源工程设计 Augr bglovrtigtkaigs
Study on the Causes and Control Measures of Welding Crack in Long Distance Natural Gas Pipelines
陈强，孙洪叶，杨锁军，郑云堂
(河北华北石油工程建设有限公司培训鉴定中心，河北任丘062552) CHEN Qiang.SUN Hong-ye, YANG Suo-jun,ZHENG Yun-tang
(Training and Identification Center of North China Petroleum Engineering Construction Co. Ltd., Renqiu 062552,China)
天然气管道的建设已经在繁锣密鼓的进行中，但为了满足天然气管道的远距高能源传输需求，管道焊接裂纹的工艺优化显得十分必要。站合工作经验，我出长输天然气管道焊接裂纹产生的或因，并针对性地提出控制措施，优化长输天然气管道择接裂纹工艺，为天然气能源的开发与利用提保保障。
[ Abstract ]As one existing gas, natural gas has been developed and utilized, and become a key energy. In recent years, with the short supply and high demand of energy, the construction of natural gas pipelineshas carried out in fullswing, but in order to meet the long distance energy transmission demand, optimization of padx pano o aaadd seas uoepaosaessaanbapa control measures are put forward,in order to optimize the welding crack technique of long distance natural gas pipeline, and provide guarantees for the development and utilization of natural gas.
[关键词]长输天然气管道；择接裂效；成因；控制措施
[Keywords Jlong distance natural gaspipeline; welding crack;cause;controlmeasures
[中图分类号】TE973.3
[文献标志码]A
[DO1]10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.088 1引言
煤、石油与天然气并称为3种化石燃料.而天然气在环保方面具有先天性的优势，无污染、绿色环保、经济实惠等标签使得天然气的价值得到直观呈现。在现阶段生态社会发展的前提下，天然气显然已经成为重要的能源。例如我国的重点工程“西气东输”，依赖于长输天然气管道完成天然气输送，这就对焊接裂缝技术提出较高要求。
2长输天然气管道焊接裂纹成因
长输天然气管道焊接裂纹的产生，制约着整个运输管道的质量，还会影响焊接安全件使用质量，属于一种非常危险的工艺缺陷。焊接裂纹不仅产生于焊接过程中以及工艺操作的基础环节，更具有一定的潜伏期。长输天然气管道焊接裂缝的成因分析，首要问题是提出焊接裂缝根据部位、尺寸、形成原因以及机理方面的差异分为哪几种类型，按照裂纹形成的基本条件，可以其体地被划分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹以及层状撕裂等。下面对这些焊接裂纹的产生成因进行具体分析。
2.1长输天然气管道焊接热裂纹产生成因
长输天然气管道热裂纹多产生于焊缝金属凝固或高温时，裂纹大都在焊缝金属内沿着树状结晶的交界处形成，实质上是一种晶自新裂的形态。这种裂缝的成因为：管道焊接的过程是通过不均匀加热及冷却过程完成焊接，熔池结晶过程中受到拉应力的影响较大，这就导致结晶时间段的不同结晶杂质含量也存在较大差异。具体表现在先结晶的金属纯度较高，后结晶的金属纯度较低，
【作者简介]陈强（1976～），男，安徽准北人，高级焊接技师，从事天然
气管道焊接研究。万方数据
[文章编号]1007-9467(2016)08-0161-02
杂质较多。由于杂质的积累，往往会形成较多的低熔点共晶物。熔池金属结晶过程会对低熔点共晶物产生影响，形成“晶界薄膜”
出现一个极差的薄弱地带，最终导致焊接裂纹的产生。 2.2长输天然气管道焊接冷裂纹产生成因
长输天然气管道冷裂纹多产生于热影响区与焊合线处，多层焊接时多产生于焊缝处。受到焊接接头率硬组织的影响，致使应能脆化，在出现焊接缺陷的位置聚集了大量的氢分子，从而产生冷裂纹。这种裂纹产生的原因为：管道焊接冷却过程中，马氏体转变点附近或200~300℃以下的温度区闻发生反应。从焊接的宏观角度上来看，冷裂纹的产生有纵向与横向之分。如果从微观的角度来者，冷裂纹的产生有穿晶型、晶间型，还包括二者混合型。冷裂纹如果未在焊接之后立即出现，这种裂纹被称之为延迟裂纹，危害性较大。
2.3长输天然气管道焊接再热裂纹产生成因
长输天然气管道焊接再热装纹多产生于焊接之后受到高温影响时，一般发生在焊接接头的热影响区融合线附近的粗晶中。该装纹发生的起始点主要来源于焊接接实表面的焊趾部位，在租晶区发展至热影响区的细晶区停止。热裂纹在管道上形成明显的曲折与交叉，产生的根本成因与高温应力松弛及合金碳化物所处状态有一定的关联。并且再热裂纹之所以产生，也会受到钢材与焊缝中合金元素以及焊接残余应力的影响，例如钢结构当中的 Cr、Mo、V、Nb、Ti等基础元素，会在一定程度上增加钢的再热裂纹敏感性。
3长输天然气管道焊接裂纹的控制措施及焊接工艺优化
长输天然气管道焊接裂纹的产生是可以通过手段进行规避的，但针对具体控制方法需要做出全新的探索。论文提出了一些
161