输送H2S介质的压力管道维修焊接工艺研究

摘要

随着石油天然气化工产业的发展，服役管道的数量越来越多，随着管道使用时间的延长，在输送油气过程中常常会因输送管内含有H2S腐蚀性介质等原因造成管壁减薄或管道断裂失效需要修复，因此，输送介质的压力管道维修不但工作量巨大，而且由于输选H2S介质的服役管道焊接时易产生结晶裂纹和应力腐蚀裂纹等原因施工难度大、返工率高，已成为天然气管道后期维护中急需解决的问题。
　　 本文以二种输送H2S介质的服役管道为研究对象，通过材料成分检测、热处理和焊接工艺试验对管道的焊接工艺-组织-性能之间的关系进行了系统的研究。
　　 首先对管道腐蚀产物进行了XRD分析，结果表明：管道内壁的腐蚀主要由H2S引起的，因此，焊前对管口进行950℃-1000℃培烧处理对去除硫化物、改善材料的组织性能有一定积极作用；其次，通过对焊接接头的组织和性能表征，建立了输送H2S介质压力管道维修的焊接工艺和接头组织性能的关系。其中，小线能量焊接是保证焊接接头质量的关键；焊后650℃×1h的热处理，可以有效降低焊接引起的残余应力，这对H2S腐蚀环境下产生应力腐蚀裂纹有较好的预防作用。通过一系列的焊接工艺试验，对输送H2S介质的服役管道焊接接头进行了全面的评价，最终确定了输送H2S介质压力管道维修的焊接工艺参数。
　　 通过上述系统的研究，形成了输送H2S介质的服役管道的热处理工艺和焊接工艺技术，为我国服役天然气管道的修复焊接提供了理论基础和科学依据。