燃氣管道在線焊接條件及熱工特性模擬.pdf

1、燃氣管道在服役過程中，腐蝕、老化、第三方破壞等因素常常會造成管壁減薄、腐蝕穿孔等問題，從而引起燃氣泄漏，造成能源浪費、環(huán)境污染和經(jīng)濟損失等問題。因此燃氣管道一旦損壞就立即需要搶修加固。燃氣管道在線焊接技術(shù)因其工期短，避免了燃氣因放空而造成的資源浪費和環(huán)境污染等優(yōu)點已成為現(xiàn)今管道泄漏搶修的主要方式。然而，由于在線焊接管道內(nèi)的帶壓流動的燃氣會帶走熱影響區(qū)大量的熱量，導(dǎo)致焊接工藝參數(shù)難以確定，而且在線焊接容易發(fā)生燒穿，具有一定的風(fēng)險性。因此，

2、研究燃氣管道在線焊接技術(shù)，分析燃氣流動、焊接線能量等焊接條件對熱影響區(qū)的影響，從而為在線焊接工藝參數(shù)的確定，為預(yù)測燒穿提供理論依據(jù)。
　　本文首先論述了不同的燃氣管道在線焊接工藝，針對在線焊接存在的主要的兩個問題，即燒穿和氫致開裂，分析了引起這兩個問題的影響因素，并提出了一種新型在線焊接工藝，為工程實際提供了技術(shù)支撐條件。
　　通過對燃氣管道在線焊接的熱工特性分析，論述了在線焊接熱過程的特點。通過對焊接熱源種類的論述，給出了

3、焊接熱源的幾種模型，對影響在線焊接熱過程的焊接條件進行了分析。
　　基于熱力學(xué)、傳熱學(xué)和流體力學(xué)理論，建立了求解燃氣管道在線焊接非穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)理模型，同時基于焊接力學(xué)基本原理，建立了燃氣管道在線焊接管壁許用應(yīng)力的數(shù)學(xué)模型，并給出了兩模型的求解方法，確定了燃氣管道在線焊接的溫度場和管壁許用應(yīng)力。
　　通過分析管壁厚、焊接工藝參數(shù)、管內(nèi)燃氣流動特性、環(huán)境因素等焊接條件對焊接溫度場和管壁許用應(yīng)力的影響，得出了管壁厚、線能量和燃氣流動

4、速度是影響溫度場和管壁許用應(yīng)力的主要因素。在新型焊接工藝技術(shù)的指導(dǎo)下，對哈依煤氣長輸管線工程實際的管道在線焊接搶修實例進行了模擬計算，通過比較模擬結(jié)果和哈依煤氣管道在線焊接試驗數(shù)據(jù)，驗證了模擬結(jié)果的正確性。并給出了在線焊接安全進行的具體焊接工藝參數(shù)確定的方法，為我國工程實際在線焊接技術(shù)的發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
　　隨著燃氣管道服役時間增加，管道安全運行問題日益突出。開展燃氣管道在線焊接工藝安全性的研究，及時對泄漏管道進行焊接