带压开孔工程-管道开孔的焊接作业有哪些影响因素

带压开孔工程-管道开孔的焊接作业有哪些影响因素
上图为天津市先锋管道工程机械有限公司生产车间实景，欢迎来厂考察。
1.管道内介质的流动

金属的厚度小于6.4mm的带压开孔，适当地流动可以降低危险情况发生的可能性。当保持流动时，由于金属温度升高而产生的液体过热，烧穿及流体在封闭系统内产生热膨胀的可能性是较小的。但是，过快的流动又可能增大焊缝的冷却速度和裂纹产生的可能性。所以，当焊接时，最好是既要避免过低的流速，同时也要避免过高的流速。需要的最小流速是在降低烧穿的危险和产生裂纹的可能性之间来权衡。

对于厚度为6.4mm-12.7mm的金属，流动也会增加焊缝冷却速度和开裂风险。尽量降低流速可降低开裂风险和烧穿风险。

对于厚度超过12.7mm的金属，流量对焊缝冷却速度和烧穿风险的影响可以忽略不计。

在某些情况下，如在火炬管线中进行焊接或带压开孔作业时，可能发生流量不足或中断，从而在焊接作业过程中生成易燃混合物。在这些情况下，需用蒸汽、惰性气体或饱和烃类气体吹扫或冲洗管线，避免形成易燃混合物。

2.金属厚度

管道或设备的母材厚度应能支撑新的连接和带压开孔机，否则，可能需要对带压开孔机增加加强圈板或附加支撑。母材严禁有夹层、氢脆或应力腐蚀裂纹。应对可能影响焊缝质量的缺陷做出评价。

应在书面文件中对工件的最小母材厚度的要求加以说明。4.8mm是大多数焊接和带压开孔所推荐的最小母材厚度。为预防烧穿，实际的母材最小厚度为强度所需厚度加上一个安全厚度（通常是2.4mm）。当符合冶金和压力（真空）限制要求时，也可采用不同于推荐值的壁厚。

3.配件

用到的机械或焊接配件，例如焊接出口管件、短节、三通、鞍座和接管等，应选择合适的配件进行连接。配件尺寸应与带压开孔机相匹配，以便带压开孔机的刀具在其行程限度内有足够的穿透深度，并且在取回刀具和切片时，不能影响闸门的关闭。

4.焊后热处理（PWHT）

一些设备和管道不宜进行不停产焊接，这是因为该金属的冶金性能、厚度或成分需要焊后热处理。而焊后热处理通常不能在设备或管道加压的情况下进行。在这种情况下，宜考虑用机械方法连接配件或将设备停运。

若执行焊后热处理，应审核此作业，以确定潜在火源，并提供适当的许可和程序。

5、金属温度

如果金属温度低于大气露点，在焊接前应考虑预热焊接区，以保证金属表面不结水气。当大气温度低于-20摄氏度时，应采取特殊措施，例如选用与母材成分和性能相同或相近的高韧性焊接材料（见GB 50341-2003中的4.7.2）、提供临时的掩体、空间加热器等，否则不宜直接进行焊接。如管材温度在0-10摄氏度时，需要采取包括使用特种焊条等焊接控制措施。

当母材具有高碳当量或高拉伸强度时，焊接程序可能要求进行预热以避免产生裂纹。

6.应避免在距法兰或螺纹连接少于460mm内，或在距焊缝（包括焊接管线的纵向焊缝）约70mm内进行焊接或带压开孔。

带压开孔位置的选择应确保接头位置能为带压开孔机的安装、操作和拆除留出余地。应确定告知操作人员发生潜在泄漏或紧急情况时的逃生口，以确保应急需要。

焊接和带压开孔连接以及修理和改造的规程应依据GB 9448,GB50316,GB50341-2003和SY/T4103-2006执行。

规程应包括垫圈、阀、螺栓的规格。在需要时，规程还应包括加强垫板、鞍座。

7、管道与设备内介质

不应在包含下述物质的管道或设备上进行焊接和带压开孔作业：

a.接近或处于易燃易爆范围内的蒸气和空气或蒸气和氧的混合物。因焊接的灼热可能导致蒸气混合物进入爆炸极限范围，同时焊接或随后进行的带压开孔可提供火源。

b.氧气或富氧空气。氧气可能会使气体混合物变得易燃，并对焊接的母材产生影响。

c.压缩空气。除非已知压缩空气中不含润滑油残留物等易燃和可燃物。

d.氢。除非进行了相应的工程评价。在作业过程中，碳和铁素体合金钢很容易发生高温氢脆。因此，应确保设备在所涉及特殊钢材的纳尔逊（NELSON）曲线范围内操作。

e.热敏型化学反应材料。如过氧化物、氯或可能因焊接产生的热急剧分解或变成有害物质的其他化学品。工程评估应确定动火作业温度以及此温度是否会引起化学反应。

f.苛性碱、胺类、酸类（例如氢氟酸）。这些助剂可能导致焊缝区或热影响区产生裂纹。

g.乙烯等一些不饱和烃。这些烃类可能会因焊接造成的高温发生热分解，在管壁、设备壁上产生局部热点而导致管道，设备失效。