天然气管道热处理技术

为保证高含硫天然气集输管道的焊接质量，焊接工艺评定要求对焊缝进行热处理。整个普光气田地面集输工程建设经过了两个冬季，热处理施工难度较大。为了保证热处理的施工质量，在热处理工艺的选择和热处理具体实施方面采取了新的技术措施，从而保证了管道安装施工质量。

管道热处理的作用

对普光气田高含硫天然气集输管道焊缝进行热处理主要是为了降低或消除管道焊接后焊缝的残余应力，防止焊接区出现裂纹、应力腐蚀，确保管道运行的安全性和可靠性。

一、热处理选择的时机

气田高含硫天然气集输管道，主要采用L360QCS、 L360MCS、A3333Gr．6三种材质，按照焊接工艺评定要求，此类管道在焊缝焊接完毕后，需立即对焊缝进行消氢处理，且焊缝消氢前的温度需大于或等于.. 100℃。消氢温度为250—350℃，保温时间2h。焊接.. 24小时后，焊缝进行100％射线检测和100％的超声波检测，经检测合格后，进行焊缝热处理。

二、热处理参数选择

选择热处理参数时，参照设计文件、相应的国内外标准及管道焊接工艺评定要求执行。冬季施工时，需考虑室外环境温度较低，为消除厚壁管道内壁升温温度相对于外壁温度滞后的影响，热处理施工时采取延长恒温时间的措施，以确保整个焊缝热处理质量，酱光气田地面集输系统管道工程热处理施工要求如下：热处理升温速度为.. 400℃以上时，不大于200℃／h，保温温度621±10℃，保温时间1h，降温速度.. 400℃以上时，不大于260℃／h。消氢处理和焊后热处理工艺曲线见

三、热处理加热范围

工艺管道焊缝热处理时，其加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的3倍，且不少于.. 25mm，加热范围以外的100mm范围内应予以保温，且管道两端管口应封闭。进入冬季施工时，考虑到室外环境温度较低，为避免保温以内的区域和保温以外的区域温度梯度过大，要相应增加保温范围，加热范围以外的300mm范围内应予以保温，为保证加热效果，普光气田采用电加热的方式进行加热，加热设备为RWK—C一60型热处理设备，加热片宽度为300mm。

四、热电偶设置.

1．热电偶数量、检验要求

根据集输管道的材质和管道直径大小，在满足施工规范要求的基础上，对于直径较大的管道，为了确保整个焊缝圆周方向的热处理温度相同，要相应增加热电偶的设置数量，且每个热电偶对应设置一个电加热片，即每个对应的热电偶和电加热片都能单独控制温度，以确保整个焊缝的热处理质量。热电偶数量选择见表l。此外参照《电热法消除焊接应力工艺规程》的要求，热电偶在投入安装运行前应做测试鉴定，合格后方可投入安装运行。

2．热电偶安装位置

当设置1个热电偶时：对于水平管道，设置在正下方竖直管道可随意设置。当设置2个热电偶时：对于水平管道，分别设置在正上方和正下方(见下图b)；对于竖直管道，2个热电偶均布。当设置3个热电偶时：对于水平管道，在正下方设置1个，其余两个均布(见下图c)；对于竖直管道，3个热电偶均布。当设置4个热电偶时：对于水平管道，在正下方设置1个，其余3个均布(见下图d)；对于竖直管道，4个热电偶均布。..

3．热电偶安装

普光气田集输管道工程焊缝热处理施工采用接触式热电偶，热电偶头部顶在焊道上，然后用铁丝将热电偶绑扎牢固，以保证热电偶与管道之间接触良好。同时在加热片和热电偶之间采用保温棉隔离开，以保证热电偶测温准确。