معرفة اللحام بخطوط أنابيب الصلب للنفط والغاز

مع تطور صناعة البترول، تطورت خطوط أنابيب الصلب لنقل النفط والغاز بسرعة بسبب سلامتها واقتصادها وخبرتها وكفاءتها. أصبحت المسافة الطويلة والقطر الكبير والضغط العالي اتجاه تطوير خطوط الأنابيب الفولاذية لنقل النفط والغاز البرية. تم استخدام الفولاذ عالي القوة من سلسلة أنابيب الصلب x56-X70 على نطاق واسع في بناء خطوط الأنابيب الفولاذية، كما أن خطوط الأنابيب الفولاذية ذات القوة المتقدمة X80 هي أيضًا في مرحلة التطوير والتطبيق، كما هو الحال في ألمانيا في عام 1993، خط أنابيب فولاذي X80 بقطر 1200 مم وتم بناء بطول 126 كم. في عام 1994، قامت كندا ببناء خط أنابيب فولاذي X80 بطول 1200 متر - 3 كم. نظرًا للبناء السريع لخطوط أنابيب الصلب للنفط والغاز، فقد تطورت أيضًا عمليات لحام خطوط الأنابيب الفولاذية ومعدات اللحام ومواد اللحام بشكل كبير. وقد شارك العديد من الشركات المصنعة في المنافسة في السوق. هناك العديد من معدات اللحام ومواد اللحام الناضجة لبناء خطوط الأنابيب الفولاذية في الداخل والخارج. فيما يلي مسح لمعدات ومواد لحام خطوط الأنابيب الفولاذية التي تنتجها الشركات المصنعة الأجنبية الشهيرة كمرجع.
1. نظرة عامة على عمليات اللحام شائعة الاستخدام لخطوط أنابيب الصلب للنفط والغاز في الداخل والخارج. في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي، كان لحام خطوط الأنابيب الفولاذية عبارة عن لحام يدوي باستخدام أقطاب السليلوز الهابطة ولحام ثاني أكسيد الكربون شبه الأوتوماتيكي. نظرًا لأن هذه الطرق عبارة عن عمليات يدوية، فهي غير فعالة وجودة اللحام رديئة. مقيدة بمستوى المهارات اليدوية، في منتصف الثمانينات، بسبب التطور المستمر لتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة وتكنولوجيا الكمبيوتر، دخلت تكنولوجيا التحكم في معدات اللحام عصر الذكاء، مما خلق الظروف للتنفيذ الناجح للمعدات الجديدة و عمليات جديدة لأتمتة لحام خطوط أنابيب الصلب. ، مما أدى إلى تحسين كفاءة اللحام وجودة اللحام لخطوط الأنابيب الفولاذية بشكل كبير. على سبيل المثال، تتميز تكنولوجيا ومعدات مصدر طاقة اللحام المحمي بالغاز C02 (STT) (نقل التوتر السطحي) التي طورتها شركة لينكولن بقوس ناعم، وأقل تناثر، ولحام ممتاز. لقد جذبت جودة اللحام السفلي انتباه العالم وأصبحت إحدى الطرق المفضلة لحام خطوط الأنابيب الفولاذية، وخاصة اللحام السفلي. مثال آخر هو معدات اللحام الأوتوماتيكية لجميع المواضع لخطوط الأنابيب الفولاذية التي تنتجها شركة MAGENATECH، والتي تطبق تكنولوجيا التحكم التكيفي، والتي لا تتغلب فقط على القيود الأفقية للتشغيل اليدوي ولكنها تعمل أيضًا على تحسين كفاءة اللحام وجودته بشكل كبير. لتلخيص ذلك، تشمل تقنيات البناء الحالية لحام خطوط الأنابيب الفولاذية بشكل أساسي ما يلي:
1.1 استخدام قضبان اللحام السليلوزية لللحام اليدوي. عندما تكون هناك خطوط أنابيب فولاذية بها تآكل خطير لكبريتيد الهيدروجين أو خطوط أنابيب فولاذية تعمل في البيئات الباردة، استخدم قضبان لحام عمودية منخفضة الهيدروجين من أجل اللحام. نظرًا لمرونة اللحام اليدوي والمتطلبات المنخفضة لمعدات اللحام، لا يزال اللحام القوسي اليدوي يمثل 40-50% من عبء عمل لحام خطوط الأنابيب الفولاذية الخارجية. على سبيل المثال، في السنوات الأخيرة، تم شراء مشروع خط أنابيب الصلب من شنشي إلى بكين في بلدي من شركة Bole. وقد تم إنتاج أكثر من 1000 طن من قضبان اللحام السليلوز المختلفة. ومن المتوقع أن يتراوح الطلب السنوي على قضبان اللحام لخطوط أنابيب الصلب للنفط والغاز في بلدي من 3 إلى 5000 طن في السنوات القليلة المقبلة، وهناك اتجاه متزايد.
1.2 قم بلحام الجزء السفلي من قطب السليلوز عموديًا، وسطح حشو اللحام المحمي بغاز C02. نظرًا للإنتاجية العالية والتكلفة المنخفضة للحام ثاني أكسيد الكربون، فقد تم الترويج لهذه الطريقة وتطبيقها بشكل مستمر في السنوات الأخيرة. ومع ذلك، بالنسبة لحام خطوط أنابيب الصلب للنفط والغاز، يجب إكمال اللحام في جميع المواضع ضمن نطاق تيار أصغر باستخدام طريقة انتقال الدائرة القصيرة. يتم استخدام طريقة انتقال الدائرة القصيرة نظرًا لأن اللحام التمهيدي عرضة للعيوب مثل الاختراق غير الكامل، يتم استخدام أقطاب السليلوز الرأسية الهابطة لتحقيق اللحام من جانب واحد وتشكيل الجانب الخلفي، ومن ثم يتم استخدام اللحام المحمي بغاز C02 عالي الكفاءة لملء السطح. هذه العملية أكثر شيوعا.
1.3 اللحام شبه الأوتوماتيكي للأسلاك ذات القلب الجريان المحمي ذاتيًا اللحام شبه الأوتوماتيكي للأسلاك ذات القلب الجريان المحمي ذاتيًا مناسب بشكل خاص للمناسبات العاصفة في الهواء الطلق. لا يستخدم ثاني أكسيد الكربون ويعتمد على حماية الغاز الناتجة عن قلب التدفق. تتميز بمقاومة جيدة للرياح ويمكن استخدامها للأنابيب ذات معدلات الترسيب العالية. بالنسبة للحام في جميع المواضع، فإن سلك اللحام ذو القلب الصهور المحمي ذاتيًا الذي تنتجه شركة لينكولن معترف به حاليًا في العديد من البلدان. علاماتها التجارية تشمل NR-207، NR-204-H، NR-208 H، وما إلى ذلك، والتي يمكن تطبيقها على خطوط الأنابيب الفولاذية x70، X80، وغيرها. اللحام العمودي النزولي. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة بها أيضًا عيب يتمثل في أن جذر اللحام يكون عرضة لعدم الاندماج أثناء اللحام السفلي.
1.4 اللحام شبه الأوتوماتيكي أو الأوتوماتيكي بالكامل بغاز C02 لآلة اللحام عالية الأداء. نتيجة للبحث المتعمق حول تكنولوجيا التحكم في عملية انتقال الدائرة القصيرة لللحام المحمي بغاز ثاني أكسيد الكربون، أنتجت الدول الأجنبية على التوالي مصادر طاقة عالية الأداء يمكنها التحكم في الوقت المناسب في تيار اللحام وأشكال موجة الجهد أو التحكم في خصائص الإخراج من الطاقة الكهربائية. ينتمي سطح sTT المذكور أعلاه لشركة Lincoln Company التابعة لتقنية اللحام بنقل التوتر بالولايات المتحدة إلى فئة التحكم في شكل الموجة. على أساس تحسين أداء معدات اللحام، يمكن تحقيق اللحام شبه الأوتوماتيكي والأوتوماتيكي بالكامل 02 المحمي بالغاز لخطوط الأنابيب الفولاذية، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة اللحام وجودة اللحام. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام اللحام IC الأوتوماتيكي أيضًا في لحام الأنابيب في المصانع. تتميز هذه الطريقة بجودة جيدة ولكن كفاءة إنتاجية منخفضة.
2. مواد اللحام لحام خطوط الأنابيب الفولاذية
2.1 قضيب اللحام السليلوز العمودي للأسفل