“縫紉”技能首上新!這款焊接工藝順利應用
寒風蕭瑟,小時候媽媽親手縫制的針腳細密的棉襖是最暖的。如今,海上油氣開發裝備制造中也有“管道縫紉機”。選好料、上技術、穩固精密地“縫合”,密實的“針腳”令人贊嘆。近日,中海油能源發展裝備技術有限公司加工制造中心(以下簡稱:加工制造中心)研發的N80Q焊接工藝及焊接螺紋式大小頭,在海洋石油982平臺LS36-1-14井相關項目得到順利應用,此項焊接工藝為海洋石油行業首創,填補相關行業空白。
近年來,海南海域油氣田使用的套管、隔水套管等產品的品牌“百花齊放”,國內外的知名品牌均在逐鹿深水,但各類型管道間扣型、材質、大小不同,無法直接連接,這時就需要一種管道連接件——“大小頭”發揮作用,如同大小臂中間的關節,連接不同的兩端,以實現連通和傳遞。
傳統大小頭有全焊接式、全螺紋式,但安全性差,加工效率低、難度大。針對此種情況,加工制造中心深水產品制造項目組、電焊班和中海油(天津)管道工程技術有限公司(以下簡稱:管道公司)發揮內部協同優勢,充分利用各自專業技術優勢,成立創新攻關小組開展聯合攻關,最終選用“焊接+螺紋”組合,對大頭端與小頭端進行提質優化。
大頭創新焊接方式方法
大頭端加工中,需要焊接的是N80Q和X56M兩種不同標準里規定的異種鋼,其中X56M有規定的焊接標準,但N80Q從無焊接先例,且碳當量高、可焊性差,易出現裂紋。
加工制造中心與管道公司深入研究N80Q材料特性,同時充分考慮其工作環境和服役條件,在制定焊接工藝時,采用氬弧打底,埋弧填充,控制熱輸入,減少氫氣擴散,降低焊接應力,控制淬硬組織的產生,有效保證了焊接接頭力學性能、機械性能和密封性能。經由管道公司海底管道重點實驗室多次現場試驗,對焊接試件進行磁粉探傷和射線探傷等無損檢測試驗,評估結果合格,無任何焊接缺陷。連接處“針腳”密實了,避免產生裂紋,使用起來更安心。
小頭優化擰接方案選擇
因為傳統全焊接式小頭端應力集中,易出現裂紋,造成安全隱患,加工制造中心將目光放在螺紋式連接上,考慮到螺紋授權獲取、加工周期、時間和人力成本等問題,經過系統研判,中心放棄傳統全螺紋式小頭端使用的授權螺紋,在小頭端使用經濟性、通用性更強的API標準螺紋,在生產方面,加工工藝簡單,提高了生產效率;在使用方面,增強了產品適配度,為管道間安全連接增加助力。
“選對了材料,我們就可以更加高效、高質量地‘縫’好管道了。”深水產品制造項目組負責人賀海龍表示,通過N80Q焊接工藝制作的焊接螺紋式大小頭焊縫成型美觀、焊接質量穩定,焊接效率顯著提升,可以靈活的將異徑管道“縫紉”起來。同時,通過大小頭的創新,不僅減少了不同型號原材料的庫存,也大大節省作業時間及成本。目前,此產品不僅適用于海南的常規探井,也在高溫高壓井及ST29-1-1井、YL10-6-3井等多個項目廣泛應用。
(供稿單位:中海油能源發展裝備技術有限公司加工制造中心 文字:高津 王圣云)