截至8月12日，中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)公司新疆油建公司承建的我國(guó)最大儲(chǔ)氣庫(kù)——呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)注氣系統(tǒng)已安全平穩(wěn)運(yùn)行65天。
在呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)中，至少有6項(xiàng)施工技術(shù)填補(bǔ)新疆油田地面建設(shè)空白。其中，大口徑雙金屬?gòu)?fù)合管焊接技術(shù)是一項(xiàng)重大突破，填補(bǔ)我國(guó)大口徑雙金屬?gòu)?fù)合管焊接工藝空白。
然而，誰(shuí)能想到，這項(xiàng)技術(shù)革命居然是焊接不合格帶來(lái)的產(chǎn)物。
裂紋之惑
呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)初期，被專(zhuān)業(yè)人士稱為“結(jié)構(gòu)性陰影”的東西，令油建公司技術(shù)人員感到困惑。
技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，雙金屬?gòu)?fù)合管的覆層和基層之間由于間隙過(guò)大，實(shí)施封焊之后，有一種東西會(huì)呈現(xiàn)在射線底片上，看起來(lái)像一條黑線。這條黑線有個(gè)俗名——裂紋。
“究竟是焊接之后出現(xiàn)的裂紋，還是管材本身的缺陷?”圍繞這惱人的裂紋，新疆油建公司副總經(jīng)理、呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)項(xiàng)目經(jīng)理王京多次召集相關(guān)技術(shù)人員，尋找原因和解決措施。
經(jīng)過(guò)深入研究和分析后，技術(shù)人員找到了出現(xiàn)裂紋的“癥結(jié)”。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，是傳統(tǒng)工藝與新管材不匹配造成的。
呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)的天然氣來(lái)自土庫(kù)曼斯坦，二氧化碳含量較高，對(duì)管道具有強(qiáng)烈的腐蝕性。因此，儲(chǔ)氣庫(kù)3個(gè)集氣站共計(jì)30公里的采氣干線單井線全部使用雙金屬?gòu)?fù)合管。
當(dāng)時(shí)，這種大口徑雙金屬?gòu)?fù)合管在國(guó)內(nèi)屬首次應(yīng)用。
面對(duì)新型管材，傳統(tǒng)的封口焊接工藝只能“黯然神傷”——由于管材的基層和覆層介質(zhì)不同，導(dǎo)致膨脹系數(shù)不同，在管口容易產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。
而對(duì)管口實(shí)施封焊工藝后，又會(huì)在管口產(chǎn)生焊接應(yīng)力。這兩種應(yīng)力同時(shí)集中在管縫位置，“弱弱疊加”容易造成裂紋。
管材基層和覆層結(jié)合部的薄弱區(qū)，給焊接施工帶來(lái)難以消弭的“麻煩”。經(jīng)過(guò)施工人員多次試驗(yàn)，證明傳統(tǒng)的封口焊接工藝不能滿足特殊管材的焊接要求，必須另尋出路。
那么，消除裂紋的出路在哪里?
改造管材
屢屢“碰壁”，愈挫愈勇。王京召集新疆油建公司技術(shù)中心、焊接培訓(xùn)中心和壓力容器廠的技術(shù)骨干，組建雙金屬?gòu)?fù)合管技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。
起初，技術(shù)人員經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，試圖尋找一種焊接工藝，解決裂紋問(wèn)題。然而，鎳極焊絲鎢極氬弧半自動(dòng)焊接雖說(shuō)可以有效控制裂紋，但是成本太高，效率低，不經(jīng)濟(jì)。
技術(shù)人員只好將目光重新落在管材本身上。
經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)和反復(fù)對(duì)比，技術(shù)人員決定對(duì)管材進(jìn)行二次改造，使管口處的覆層和基層之間由“機(jī)械貼合”改為“分子結(jié)合”。
為堆焊出合格的覆層材料，技術(shù)人員反復(fù)調(diào)整焊接工藝，通過(guò)管口內(nèi)堆焊工藝，同時(shí)管端加工坡口，將復(fù)合管結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的應(yīng)力集中部位和對(duì)接焊縫融合線部位分開(kāi)，然后，管線在現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)焊接，從根本上消除裂紋產(chǎn)生的條件。
降低成本
裂紋的消除，確保了儲(chǔ)氣庫(kù)的施工質(zhì)量。更重要的是，它催生了一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新工藝——管口內(nèi)堆焊+現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊焊接工法應(yīng)運(yùn)而生，填補(bǔ)了我國(guó)在大口徑雙金屬?gòu)?fù)合管焊接工藝的空白。
相比傳統(tǒng)方法，這種焊接工藝由于采用的都是常規(guī)設(shè)備和焊接材料，降低了施工成本，工效相比先前卻提高了兩倍多，焊接合格率達(dá)到95%，因此得到業(yè)主的高度認(rèn)可和一致好評(píng)。
7月初，新疆油田公司總經(jīng)理陳新發(fā)對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)施工技術(shù)和工程質(zhì)量給予充分肯定，并頒發(fā)總經(jīng)理嘉獎(jiǎng)令。這份嘉獎(jiǎng)令也為因裂紋引發(fā)的這次技術(shù)革命作了完美注腳。
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