压力管道地设计与焊接分析报告.doc

毕业设计毕业设计题目 ：石油天然气输送管道设计　　　专 业 ： 焊接技术与自动化 　　　姓 名 ：　　　学 号 　　　指 导 教 师 　　　时 间 ：—二0一0届焊接专业毕业设计任务书班级：焊接3082班某某：陈有利学号：14308206一、 设计题目：石油天然气压力输送管道纵向焊缝焊接工艺规程设计二、 设计条件：管道压力〔Mpa〕、圆管直径〔㎜〕与壁厚〔㎜〕1、 压力：6Mpa2、 直径：1000㎜3、 壁厚：16㎜4、 产量：大批量三、 设计内容： 1、根据压力和管道直径进展管道材料的选择分析与确定；2、压力管道成型方法与焊接工艺方法的分析、选择与确定；3、具体压力管道焊接工艺参数确实定；4、压力管道焊接工艺规程确实定；5、编写设计说明书；四、上交资料：设计说明书一份：〔按统一格式撰写〕五、参考资料：《压力容器》《焊接工艺》《焊接原理》《焊接材料》《管道焊接技术》等六、毕业设计计划： 1、设计准备〔2天〕；2、查阅资料〔3天〕3、实际调研〔一周〕4、压力管道材料的选择与焊接方法确实定〔一周〕5、具体压力管道焊接工艺参数确实定〔10天〕6、压力管道焊接工艺参数确实定〔一周〕7、编写设计说明书〔4天〕8、准备资料〔3天〕9、辩论六、起止日期：前言一：材料的选择--------------------------------------------------------------1〔一〕压力管道材料选取-----------------------------------------------------------1〔二〕压力管道材料分析-----------------------------------------------------------1〔三〕材料确实定------------------------------------------------------------------2二：确定材料规格------------------------------------------------------------ 3〔一〕厚度计算---------------------------------------------------------------------3〔二〕钢板规格确定-----------------------------------------------------------------3三．管道成型方法-------------------------------------------------------------3〔一〕管道常用成型方法------------------------------------------------------------3〔二〕管道常用成型方法介绍--------------------------------------------------------4〔三〕成型方法确定-----------------------------------------------------------------4四：焊接方法确实定-----------------------------------------------------------4〔一〕常用焊接方法------------------------------------------------------------------5〔二〕焊接方法确实定----------------------------------------------------------------5五：检验---------------------------------------------------------------------------5<一>无损探伤--------------------------------------------------------------------------5<二>水压试验--------------------------------------------------------------------------7六：工艺守如此确-------------------------------------------------------------------8〔一〕整个工艺流程-------------------------------------------------------------------8〔二〕工艺参数确定--------------------------------------------------------------------9〔三〕设备的选择--------------------------------------------------------------12七：使用过程中的维护------------------------------------------------------12毕业设计总结-------------------------------------------------------------------14参考文献：-----------------------------------------------------------------------15前言本设计针对高压石油天然气管道的制造与方法做了详细的介绍和论述。

压力容器是一种特殊的焊接结构，从设计到制造都有严格的要求；此次设计中通过查阅、资料以与通过国家标准的比照，从容器选择材料的焊接性到容器的装配，焊接和成品的检验中仔细表示了各生产工序的操作与性能检验，本着安全第一，质量第一的理念，大到焊接结构件的生产工艺，小到每条焊缝的操作技术和工艺参数都做了介绍，使工人在操作过程中有法可依，规X操作，最大限度的保证产品质量由于高压产品设计面广，因此在设计时存在不同程度的错误与不足，敬请教师指正，使我吸取经验在以后的学习和工作中能更好的借鉴！一．材料的选择：〔一〕压力管道材料选取 根据设计技术条件与要求可知容器内装石油天然气，工作压力为6MPa，根据相关资料得密度为800kg/m3，有一定的粘度，沸点为常温到500°C以上，可容于多种有机溶剂，不溶于水 组成石油的化学元素主要是碳 〔83% ~ 87%〕、氢〔11% ~ 14%〕，其余为硫〔0.06% ~ 0.8%〕、氮〔0.02% ~ 1.7%〕、氧〔0.08% ~ 1.82%〕与微量金属元素〔镍、钒、铁等〕由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成局部，含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害， 在石油加工中应尽量除去。

石油中含有硫、氧等氧化性元素，会使钢材产生腐蚀，当钢材存在于潮湿空气中时易发生点腐蚀，因为氧化皮在潮湿气氛中与工件之间产生原电池反响，电腐蚀形成的深坑还引起应力集中现象，产生较大的局部应力，使材料易发生脆性断裂，因此应力腐蚀是石油管道最常见而又最危险的一种破坏形式压力管道常用材料45钢，16Mn等〔二〕压力管道材料分析<1>45号钢材料分析45号钢平均含碳量为0.42-0.50%,平均含硅量0.17-0.37%,平均含锰量为0.50-0.80%,平均含硫量<=0.035%,平均含磷量<=0.035%,平均含铬量<=0.25%,平均含镍量<=0.25%，45#弹性模量取E=210 GPa 抗拉强度取600Mpa 屈服强度取355Mpa45#钢是中碳钢，它的焊接性能不是很好，焊接冷却速度过快会产生马氏体组织有比拟大的焊接内应力易断裂，焊接后的应力问题严重<2>16Mn材料分析碳的含量在0.16%左右，屈服点等于343MPa〔强度级别属于343MPa级〕16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下〔如冬季露天作业〕或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。

不同板厚与不同环境温度下16Mn钢的预热温度：焊件厚度 〔mm〕 不同气温下的预热温度计〔℃〕 　　16mm以上 不低于－10℃不预热,－10℃以下预热100～150℃； 16～24 不低于－5℃不预热,－5℃以下预热100～150℃；25～40 不低于0℃不预热,0℃以下预热100～150℃； 40以上 均预热100～150℃16Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重要的结构，也可选用酸性焊条E5003、E5001对厚度小、坡口窄的焊件，可选用E4315、E4316焊条 16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431〔开I形坡口对接〕或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431〔中板开坡口对接〕，当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ43116Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢 16Mn焊接性在焊接时，工艺和质量方面要求也较严格，所以，一般都选用低氢碱性焊条16MnR钢多采用手工电弧焊，手工钨极氩弧焊，埋弧焊等焊接方法，由焊缝的类型不同而采用不同的焊接方法，16MnR主要用于筒体和封头的焊接，其是主要的受力元件，要防止焊缝中产生气孔或热影响区产生裂纹，此外，由应力松弛而产生的裂纹，主要原因的 焊接接头不合理，所以在施焊时应注意，该钢为屈服强度343MPa级的钢，热影响区最高硬度一般小于HV300，对常温下的本压力容器焊接可不预热16MnR钢的手工电弧焊，对于此设计的压力管道，可使用碱性焊条，焊条公艺性能好，操作容易，16MnR的埋弧焊，通常采用工艺性能良好，抗气孔性强的高锰高硅焊剂，如hj431，hj433，用于16MnR的焊丝有H08A,H10Mn2,H10MnSi等，由于本设计为压力管道，根据坡口形式的不同来选择，不开坡口对接或角接采用H08A焊丝和hj431相配合，16MnR焊接的主要问题①热裂纹：正常情况下，热轧与正火的含碳量都较低，含Mn量较高，焊缝中不会出现热裂纹，当材料含碳量超过0.12%时有可能出现，所以特别要注重焊丝和焊剂的选择，将焊缝金属含碳量限制在0.12%以内， S、P含量限制在0.025%一下；②热影响区液化裂纹:靠近融合线处，取决于Mn/Si比值和含碳量，此外，工艺因素也影响液化裂纹的形成，线能量越大，晶粒也越粗大，液态间层的存在空间也愈大，液化裂纹产生倾向也愈大，所以，要合理选择焊接工艺参数；③再热裂纹：某些含有较多碳化物〔如Cr、Mo、V 〕,并可产生沉淀硬化在焊接接头中，使得残生再热裂纹，正确的焊接工艺，控制线能量，防止粗晶脆化与采取预热措施能防止产生再热裂纹，并可在坡口侧壁预先堆焊低强度焊缝，以松弛应力；〔三〕材料确实定根据以上比照选择16Mn二.确定材料规格：〔一〕厚度计算经查表得，低合金钢16MnR在工作温度X围内得许用应力为170MPa计算厚度 σ。