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豪克能焊接应力消除设备在西气东输工程上的应用

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内容摘要：豪克能焊接应力消除设备在“西气东输工程”中的使用，不仅解决了一些有关焊接应力和焊缝开裂方面的难题，而且保证了国家重点工程的质量和工期的顺利进行。
关键词：豪克能；焊接应力；开裂；压力容器

克拉2气田第二处理厂为西气东输工程中的关键中心枢纽和标志性工程，该工程位于新疆阿克苏地区拜城县克孜尔乡，康属中国石油天燃气股份有限公司，工程的核心装置为四台DN1600×9378气液分离器。

DN1600×9378气液分离器的内部为反应装置，外部由62mm厚的16Mn钢板焊接而成。外部中间部分成形时先将钢板弯曲成两个半圆，然后再焊接成为一个整体圆筒，从而在容器上形成两条水平焊道，焊道宽度为50mm。该分离器需承受PN 11Mpa的工作压力，因而要求该分离器在结构上不能有任何缺陷，否则后果不堪设想。

圆筒简图如图一：

图一气液分离器中间圆筒部分结构示意图

四台DN1600×9378气液分离器运至现场安装完毕后进行耐压实验，当气压达到其工作压力时，人们不愿看到的现象发生了：分离器上的水平焊道出现了细小裂纹。表明分离器不合格，不能投入运行。为此，整个工程将会延期，经济损失巨大，再重新制作至少需半年时间。现场其它设备已经安装就序，实际情况亦不允许重新制作。工程指挥部立即召集全国二十多名专家进行现场会诊，以期制定出切实可行的解决方案进行补救。

在实施补救的过程中，对DN1600×9378气液分离器上出现细小裂纹的水平焊道的余高用砂轮机打磨平，但今天将细小裂纹打磨掉，明天焊道上又出现细小裂纹，再打磨掉裂纹后，第二天又会出现。专家组分析认为导致此现象的原因是，焊道及热影响区的焊接残余应力太大。为此，首先需对分离器的筒体焊接部位进行消除残余应力处理，以防止裂纹再次出现，并对2号分离器上2米长的水平焊道进行重新补焊。

怎样消除残余应力这一难题，就摆在了专家面前，因为，分离器的内在部件已安装完毕，现场上相关的各部分也已连接在一起，所以既不能采用热时效，也不能采用振动时效，传统的消除应力方法在此都无法使用。面对这一难题，专家中有人提出，采用山东华云机电科技有限公司引进国外技术生产的豪克能焊接应力消除设备，来实施消除焊接应力。

豪克能焊接应力消除方法是目前最彻底消除残余应力，并产生出理想压应力的工艺方法，同时，可使焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命大幅度提高，且由于在处理过程中在金属表面产生出压应力，因而提高了金属在腐蚀环境下的耐蚀性。该方法的另一大优势是实施方便，可在焊接前、焊接后和焊接过程中的任意工序上实施，不受外界条件限制。

用豪克能焊接应力消除设备对四台DN1600×9378气液分离器的水平焊道及焊缝热影响区进行豪克能消除应力处理，并在处理前后由两家研究所对残余应力进行测量，测量部位为：母材,、热影响区、焊道。残余应力测量数据如表一。

通过采用豪克能焊接应力消除设备处理，四套DN1600×9378气液分离器的水平焊道残余应力状态已由原来很大的拉应力状态变成理想的压应力状态。处理完毕后再进行耐压实验，在其工作压力下保压24小时，并在保压过程及卸压后进行磁粉探伤、X射线探伤等检测，未发现裂纹。随后，对四套DN1600×9378气液分离器按工程设计要求进行了其它各方面的检验，一致认为可以投入运行，从而保证了西气东输工程的顺利进行。通过对焊缝处理前后的残余应力数值我们看出，豪克能消除应力方法对残余应力的消除是非常彻底的，不管焊后的残余应力值多大，经过豪克能处理后全部变为理想的压应力，这对工程质量和寿命是非常有益的。同时，豪克能消除应力方法非常适合野外工程作业和焊接修复工程作业。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (12/4/2007)


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