大型LNG項目高壓厚壁不銹鋼管道焊接

張中耀， 張源麟， 王瑩釗， 張美麗

(1.中交營口液化天然氣有限公司，遼寧 營口 115007； 2.中國石油天然氣第六建設有限公司，廣西 桂林 541004)

0 前言

大型LNG接收站項目建設中高壓厚壁不銹鋼管線的焊接質量控制是重點之一，也是確保接收站投產后安全有效運行的關鍵[1-2]。國內某大型LNG接收站項目高壓厚壁不銹鋼管線主要分布在高壓泵區(qū)和氣化區(qū)，由于地處海邊，施焊環(huán)境條件不利，且施工周期短，質量要求高，對項目施工形成了嚴峻的考驗[3]。

1 奧氏體不銹鋼管性能和焊接特點

1.1 奧氏體不銹鋼管的性能

該項目高壓厚壁不銹鋼管牌號為ASTM A358TP304/304L，規(guī)格為φ610 mm×38.89 mm，電熔焊鋼管，固溶處理狀態(tài)供貨，管內流動介質為LNG，設計溫度-170～65 ℃，設計壓力13.9 MPa。管材的化學成分見表1，接頭力學性能見表2。

表1 奧氏體不銹鋼管化學成分(質量分數(shù)，%)

表2 奧氏體不銹鋼管接頭力學性能

1.2 高壓厚壁不銹鋼管焊接特點

奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性能，但如果焊接工藝選擇不當，會產生晶間腐蝕、焊接熱裂紋、接頭脆化及未熔合、氣孔和夾渣等缺陷[4-6]。大口徑厚壁奧氏體不銹鋼管焊接還具有以下特點：①奧氏體不銹鋼線膨脹系數(shù)大、導熱性差，須嚴格控制熱輸入和層間溫度，加速冷卻，縮短焊接接頭高溫停留時間；②管徑大，管壁厚，組對難度大，焊接收縮量大，需要采取專門措施控制焊接變形；③奧氏體不銹鋼焊接采用鎢極氬弧焊打底，焊道根層易氧化或過燒，導致接頭抗低溫脆性能力降低；④采用焊條電弧焊填充和蓋面，多層多道焊，道間清理工作量大；……