장비에서 파이프, 피팅, 밸브 및 수출입 노즐 사이의 연결 방식은 유체의 특성, 압력 및 온도, 파이프의 재료, 크기 및 설치 위치 등에 의해 결정됩니다. 스레드 연결, 플랜지 연결, 소켓 연결 및 용접의 네 가지 주요 방법이 있습니다.
나사 연결은 주로 소 지름 파이프에 적합합니다. 연결할 때는 일반적으로 스레드 연결 부분에 불소 플라스틱 밀봉대를 감거나 두꺼운 페인트를 칠하고 마 등 밀봉 재료를 감아 누출을 방지해야 합니다. 압력이 1.6 MPa 이상인 경우 파이프 끝면은 일반적으로 개스킷으로 밀봉됩니다. 이 연결 방식은 간단하고 분해 할 수 있지만 분해 할 수 있도록 파이프 내의 적절한 위치에 활성 커넥터를 설치해야합니다.
플랜지 연결은 다양한 파이프 지름에 적용됩니다. 연결할 때 유체의 특성, 압력, 온도에 따라 다른 플랜지 및 개스킷을 선택하여 볼트 클램프 개스킷으로 밀봉을 유지합니다. 플랜지 연결은 자주 분해해야 하는 파이프 세그먼트와 파이프가 장비에 연결되는 곳에 주로 사용됩니다.
소켓 연결은 주철관, 콘크리트관, 점토관과 커넥터를 연결하는 데 주로 사용되며 저압 상온에서 작동하는 급수, 배수, 가스관에만 적용됩니다. 연결할 때 일반적으로 마, 면실 또는 석면줄을 소켓의 홈에 채운 다음 석면 시멘트나 납으로 채웁니다. 또한 베어링 내부에 고무 씰을 채워 파이프를 약간 이동할 수 있도록 유연하게 만들 수 있습니다.
용접 연결의 강도와 밀봉성이 가장 좋으며, 각종 파이프에 적합하고, 절약되지만, 분해될 때 파이프와 피팅을 끊어야 한다.
도시의 급수, 배수, 난방, 가스관, 장거리 송유가스관은 지하에 많이 깔려 있고, 공장의 공예관은 지면에 많이 깔려 있어 운영과 유지 관리가 용이합니다. 파이프의 통로, 지지, 경사, 배수 및 배기, 보정, 보온 및 난방, 방부 및 청소, 표시 및 도장, 안전은 지상 및 지하 배치 모두 중요한 문제입니다.
지상 파이프라인은 도로, 철도 및 수로를 통과하지 않도록 해야 합니다. 보행시선을 피할 수 없을 때, 횡단 고도는 보행자와 차량을 안전하게 통과할 수 있어야 한다. 지하 파이프라인은 일반적으로 도로를 따라 라우팅되며, 각종 파이프라인은 설치 및 유지 관리를 위해 적절한 거리를 유지합니다. 난방 파이프 표면에는 단열층이 있어 도랑이나 보호관 안에 깔아 흙에 눌리지 않도록 하여 파이프가 팽창하고 이동하게 해야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 난방, 난방, 난방, 난방, 난방, 난방, 난방)
파이프는 자중, 유체대 파이프 끝단 추력, 설하중, 토압, 열팽창 냉수축으로 인한 열 응력, 진동 하중, 지진 재해 등 많은 외부 힘을 받을 수 있습니다. 파이프의 강도와 강성을 보장하기 위해 활성 브래킷, 고정 브래킷, 가이드 브래킷, 스프링 브래킷 등과 같은 다양한 브래킷 (행거) 을 설정해야 합니다. 행거 설정은 파이프 지름, 재질, 파이프 벽 두께 및 하중에 따라 달라집니다. 고정 브래킷은 확장 조인트가 균일하게 작동하도록 파이프의 열 스트레칭을 세그먼트화하는 데 사용됩니다. 가이드 브래킷은 파이프가 축 방향으로만 움직일 수 있도록 합니다.
응축수를 배제하기 위해 증기 등 수성 가스관은 일정한 경사가 있어야 하는데, 일반적으로 천분의 2 이상이다. 지하 자체 배수 배수관, 경사도는 천분의 5 보다 작을 수 없다. 증기 또는 기타 수성 가스 파이프에는 가장 낮은 지점에 배수관이나 트랩이 장착되어 있으며, 일부 가스 파이프에는 가스 분리기가 장착되어 있어 물과 액체를 제때에 배출하여 파이프의 해머가 발생하지 않도록 하여 가스 흐름을 막는다. 급수나 기타 액체관에는 가장 높은 지점에 배기 장치가 장착되어 있어 파이프 안에 쌓인 공기나 기타 가스를 제거하여 공기 저항이 비정상적인 작동을 방지하는 데 도움이 됩니다.
파이프가 자유롭게 신축되지 않으면 엄청난 추가 응력이 발생합니다. 따라서 온도 변화가 큰 파이프와 자유 변위가 필요한 상온 파이프에 팽창을 설정하여 파이프의 열팽창 냉수축을 보완하고 추가 응력의 영향을 제거해야 합니다.
증기관, 고온관, 저온관, 파마 방지가 필요한 파이프의 경우, 파이프에 단열재를 발라 열 (냉분) 이 손실되거나 파이프 안에 얼지 않도록 해야 합니다. 응고점이 높은 일부 액체 파이프의 경우, 액체가 너무 걸쭉하거나 굳어서 수송에 영향을 주지 않도록 가열하여 보온해야 한다. 일반적으로 사용되는 보온재는 시멘트 진주암, 유리면, 암면, 석면 규조토입니다.
수토유출을 막기 위해서는 지하금속관 표면에 방청페인트, 타르, 아스팔트 등 방부 페인트를 바르거나 아스팔트가 함유된 유리천과 삼베를 발라야 한다. 부식성 저저항 토양에 묻힌 파이프는 부식을 방지하기 위해 음극 보호 장치를 제공해야 한다. 대기의 부식을 막기 위해, 지면의 강관은 늘 각종 녹 방지 페인트를 발랐다.
각종 파이프는 사용하기 전에 깨끗이 청소해야 하고, 어떤 파이프는 정기적으로 청소해야 한다. 청소를 용이하게 하기 위해 파이프에 필터나 드라이어가 설치되어 있다. 장거리 송유가스관에서는 반드시 청소차를 사용하여 정기적으로 파이프 안의 쌓인 때를 제거해야 하므로, 전용 송수신 청소 설비를 설치해야 한다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 가스명언)
여러 파이프가 있을 때 조작과 유지 관리를 용이하게 하기 위해 파이프 표면에 지정된 색상의 페인트를 칠해 식별할 수 있습니다. 예를 들어 증기 파이프는 빨간색이고 압축 공기 파이프는 연한 파란색이다.
파이프 라인의 안전한 작동을 보장하기 위해 사고 확대를 적시에 방지하기 위해 파이프 라인에 테스트 제어 장비 및 안전 밸브를 설치하는 것 외에도 가스 파이프 라인 및 석유 및 가스를 운송하는 장거리 파이프 라인에 사고 안전 밸브 또는 비상 차단 밸브를 설치하는 것과 같은 일부 중요한 파이프 라인에 대한 특별한 안전 조치가 취해졌습니다. 그들은 재난적인 사고가 발생했을 때 제때에 자동으로 수송을 멈추고 재해 손실을 줄일 수 있다. 1. 압력 파이프 용 금속 재료의 특성
압력 파이프는 모든 업종을 포괄하며, 그것의 기본 요구 사항은' 안전과 사용' 이다. 안전하게 사용하기 위해서는 반드시 안전하게 사용해야 한다. 사용은 또한 경제 문제, 즉 투자 절약, 긴 수명 등을 포함한다. 이는 물론 많은 요인과 관련이 있다. 재료는 공사의 기초이므로, 우선 금속재료의 압력관에 대한 특수한 요구 사항을 이해해야 한다. 압력 파이프는 하중을 받는 것 외에도 다양한 환경, 온도 및 매체에서 작동하기 때문에 특별한 테스트를 받습니다.
(1) 금속 재질의 고온 성능 변화.
1 크립: 강철이 고온에서 외부 힘을 받을 때 시간이 길어짐에 따라 천천히 지속적으로 소성 변형이 발생하는 현상을 웜 변형이라고 합니다. 강철의 크립 특성은 온도 및 응력과 밀접한 관련이 있습니다. 크리프 속도는 온도 또는 응력이 증가함에 따라 증가합니다. 예를 들어 탄소강의 작동 온도가 300 ~ 350 C 를 넘으면 합금강의 작동 온도가 300 ~ 400 C 를 넘으면 웜이 발생한다. 크리프에 필요한 응력은 실험 온도에서 강철의 항복 강도보다 낮다. 따라서 고온에서 오랫동안 근무해 온 보일러, 증기관, 압력용기용 강철은 크리프에 의한 대량의 변형으로 인한 구조적 파열과 폭발 등 악랄한 사고를 막기 위해 우수한 크리프 내성을 갖추어야 한다.
② 공화와 흑연화: 고온작용에서 탄소강의 침탄체는 에너지를 얻어 입자가 굵은 침탄체를 형성하고 철소체와 혼합해 침탄체가 점차 조각에서 구형으로 변해 구형화라고 한다. 흑연의 강도가 매우 낮기 때문에 플레이크 형태로 나타나 재료의 강도를 크게 낮추고 취성이 증가하여 재료의 흑연화라고 합니다. 탄소강은 425 C 이상의 환경에서 중장기 근무하며 흑연화, 특히 475 C 이상이 발생한다. SH3059 는 탄소강의 최대 사용 온도를 425 C 로 지정하고 GB 150 은 탄소강의 최대 사용 온도를 450 C 로 지정합니다.
(3) 열 피로 성능 강철이 장시간 냉열교체로 작동할 경우 온도차 변화로 인한 열 응력의 작용으로 작은 균열이 생기고 계속 확대되어 결국 파열로 이어질 수 있습니다. 따라서 온도 변동이 있는 작업 조건에서 구조와 파이프는 강철의 열 피로 성능을 고려해야 합니다.
(4) 재질의 고온산화금속소재는 고온산화매체 환경 (예: 연기도) 에서 산화되어 산화피를 만들어 쉽게 바삭하다. 탄소강은 570 C 의 고온가스에서 산화피를 쉽게 생성하여 금속을 얇게 한다. 따라서 가스, 담뱃대 등 강관은 560 C 로 제한해야 한다.
(2) 저온에서 금속 재료의 성능 변화.
주변 온도가 재질의 임계 온도보다 낮으면 재질의 충격 인성이 급격히 떨어집니다. 이 임계 온도를 재질의 연성 변환 온도라고 합니다. 저온 충격 인성 (충격 작업) 은 재질의 저온 인성을 측정하는 데 자주 사용되며 저온에서 작동하는 파이프는 저온 충격 인성을 중시해야 합니다.
(3) 부식 환경에서 파이프 라인의 성능 변화
석유화학, 선박, 해상 석유 플랫폼과 같은 많은 배관 매체는 부식성을 가지고 있습니다. 금속 부식의 위험은 매우 보편적이고 심각하며, 부식은 직접적이거나 간접적인 손실을 초래할 수 있다는 사실이 증명되었다. 예를 들어, 금속의 응력 부식, 피로 부식, 결정간 부식은 종종 치명적인 사고를 일으킬 수 있으며, 금속 부식은 대량의 금속 소비를 초래하고 대량의 자원을 낭비할 수 있습니다. 부식을 일으키는 매체는 주로 다음과 같습니다.
(1) 염화물에 의한 탄소강의 부식은 기본적으로 균일하게 부식되고 수소 바삭이 동반되며 스테인리스강의 부식은 점식 또는 결정간 부식이다. 예방 조치는 탄소강-스테인리스강 복합관과 같은 적절한 재료를 선택할 수 있다.
② 황화물 원유에는 황화수소 (H2S), 티올 (R-SH), 황화물 (R-S-R) 등 250 여종의 황화물이 함유되어 있어 금속에 부식 작용을 한다. 중국의 액화석유가스 중 높은 H2S 함량은 용기 파열을 초래했으며, 그 중 일부는 생산 87 일 만에 나타났다. 이후 자분 탐상 결과, 구의 체내 표면 고리에 465,438+07 균열이 있고, 외부 표면에는 금이 가지 않으므로 H2S 함량이 높아 인한 응력 부식에 주의해야 한다. 일본 용접학회와 고압 가스안전협회의 규정에 따르면 액화유의 H2S 함량은 100× 10-6 이하로 통제되어야 하며, 우리나라 액화석유가스의 H2S 함량은 평균 2392 ×10 입니다
③ 나프 텐산 나프 텐산은 원유에 의해 가져온 유기물이다. 온도가 220 C 를 초과하면 부식이 시작되고, 270 ~ 280 C 에서는 부식이 최대에 이른다. 온도가 400 C 를 초과할 때 원유의 나프 텐산은 이미 기화되었다. 316L (00CR17NI14MO2
2. 압력 파이프 금속 재료 선택
① 운영 조건의 요구 사항을 충족합니다. 먼저 사용 상황에 따라 파이프가 압력을 받는지, 어떤 압력 파이프에 속하는지 판단해야 한다. 유형마다 압력관의 중요성이 다르고, 사고로 인한 피해가 다르며, 재료에 대한 요구도 다르다. 또한 파이프 사용 환경, 수송된 매체 및 매체가 관체에 부식되는 정도를 고려해야 합니다. 예를 들어, 스플래시 영역에 해저를 삽입하는 강관 파일의 부식 속도는 해저 토양의 6 배입니다. 조수 간만의 부식 속도는 해저 토양의 4 배입니다. 재료 선택과 방부 조치에 특별한주의를 기울여야 한다.
② 가공 요구 사항. 재료는 가공성과 용접성이 좋아야 한다.
(3) 내구성, 경제압력관의 요구는 우선 안전하고, 내구성이 있고, 경제적이어야 한다. 설비 한 대와 배관공사에 투자하기 전에 필요한 경우 실현가능성 연구, 즉 경제기술 분석을 할 수 있다. 경제 기술 분석에서 선택한 재료에 대해 몇 가지 방안이 있을 수 있다. 일부 재료는 초기에 투입이 약간 높지만 평소에는 안정적으로 사용되어 유지 보수 비용을 절감한다. 일부 재료는 초기 투자를 절약하는 것처럼 보이지만 운영 신뢰성이 떨어지고 유지 관리 비용이 높으며 수명 주기 비용이 높습니다. 일찍이 1926 에서 API 중력 (API) 은 API-5L 표준을 발표했습니다. 처음에는 A25, A, B 의 세 등급만 포함했다가 표 4 에 나와 있는 것처럼 몇 번 더 발표되었습니다. 표 4 API 에 게시된 파이프라인 강철 등급
주: 1972 API 는 U80 및 U 100 표준을 발표한 후 X80 및 X 100 으로 변경되었습니다.
2000 년 전, 전 세계적으로 X70 을 사용하는 것은 약 40%, X65 와 X60 은 모두 30% 를 차지했으며, 상당 부분 소구경 정제유 파이프에서는 X52 강종을 사용했으며, 대부분 저항용접 직관 (ERW 강관) 을 사용했다.
10 여 년 동안 우리나라 야금공업은 관강을 대대적으로 발전시켰다. 현재 X70 광판을 전력으로 공관하고 있다. 상해보산철강회사와 우한 철강회사 X70 과 X80 의 화학성분과 역학성능은 각각 표 5 ~ 표 9 에 나와 있다. 표 5 WISCO X80 롤 성능 표 6 X70 급 강관 역학 성능 표 7 X70 급 강관 굽힘 성능 시험 결과 표 8 X70 급 강관 샤비 충격 인성 표 9 고강도 컨베이어 파이프 샤비 충격 인성
우리나라에서 일반적으로 사용되는 송유관 유형은 나선형 서브 머지 드 아크 용접 파이프 (SSAW), 직선 서브 머지 드 아크 용접 파이프 (LSAW) 및 저항 용접 파이프 (ERW) 입니다. 지름이 152mm 보다 작은 경우 매끄러운 강관을 사용합니다.
1960 년대 말부터 70 년대까지 우리나라 나선형 용접 파이프 공장은 급속히 발전하였다. 거의 모든 원유 파이프는 나선형 용접 강관이며,' 서기동수송' 1 급 지역도 나선형 용접 강관을 사용한다. 나선형 용접 강관의 단점은 내부 응력이 크고, 치수 정확도가 나쁘며, 결함 확률이 높다는 것이다. 전문가 분석에 따르면' 두 다리 걷기' 원칙을 채택해야 한다. 첫째, 기존 나선형 용접 파이프 공장의 기술 개조에 적극 나서는 것이 유망하다. 둘째, 중국의 lsaw 파이프 산업을 적극적으로 발전시킨다.
ERW 강관은 외관이 매끄럽고, 치수 정확도가 높고, 가격이 저렴하다는 등의 특징을 가지고 있어 국내외에서 광범위하게 응용되었다. 중국의 석유가스 자원은 대부분 동북과 서북지역에 분포되어 있고, 소비시장은 대부분 동남연해와 중남지역의 대중도시 등 인구 밀집 지역에 분포되어 있다. 이런 생산 및 마케팅 시장의 심각한 분리로 인해 석유 및 가스 제품의 운송이 석유 및 가스 자원의 개발 및 활용에 가장 큰 걸림돌이 되었습니다. 파이프 라인 운송은이 장애물을 깨는 가장 좋은 방법입니다. 철도 운송과 비교했을 때, 파이프 운송은 운송량이 많고, 안전성이 높으며, 더욱 경제적인 석유 및 가스 제품 운송 수단이다. 그것의 건설 투자는 철도의 절반이고, 운송 비용은 3 분의 1 에 불과하다. 이에 따라 중국 정부는' 가스관 건설 강화, 파이프운송망 형성' 발전 전략을' 10' 계획에 포함시켰다. 관련 방면의 계획에 따르면, 앞으로 10 년 동안 우리나라는 14 개의 기름가스관을 건설하여' 2 종 2 횡사 4 허브 5 기고' 의 구도를 형성하여 총 길이가 1 만킬로미터를 넘을 것이다. 이것은 중국이 곧 석유가스관 건설의 성수기를 맞이할 것이라는 것을 상징한다.
우리나라가 건립하고 제안한 가스관 중점 공사는 서기동송공사, 전체 길이 4176km, 총 투자 120 억원, 2000 년 9 월 본격적으로 착공해 2004 년 완공 전장 950km 의 사이닝란 송수관 공사는 2000 년 5 월 건설을 시작하여 현재 완공에 가까워지고 있다. 천연가스는 이미 시닝 지역으로 보내졌다. 충현에서 우한 송수관 공사까지 총 길이가 760km 로, 선행 작업이 크게 진전되어 건설중인 1 1 터널이 이미 4 개 관통되었다. 석가장에서 여주까지 가스관 공사, 전장 202km, 2000 년 5 월 착공하여 완공되었습니다. 석가장에서 송기관 공사, 전장 약160km; 산시 정변-베이징 송기공사 복선: 산시 정변 ~ Xi 안가스관 공사 복선; 섬서성-간쑤-닝샤-후허 하오 터 가스 수송 프로젝트, 전체 길이 497km; 하이난 섬 천연 가스 파이프 라인 프로젝트, 전체 길이 약 270km; 산둥 용구부터 칭다오 송기관 공사, 전체 길이는 약 250 킬로미터이다. 중러 송기관 프로젝트, 중국 내 전장 2,000km; 광둥 () LNG 프로젝트는 투자 유치가 완료되어 2005 년 완공될 예정이다. 건설 및 제안된 송유관은 란저우-청두-충칭 정제유 배관 공사, 전체 길이1.207km, 2000 년 5 월 건설을 시작한다. 중국 내 길이가 약 700km 인 중러 석유관 프로젝트 중하 송유관 프로젝트는 중국 내에서 길이가 800km 이다. 또한 광둥 무명에서 귀양에서 쿤밍까지 2000km 의 정제유 파이프와 진해에서 상해, 난징까지 원유 파이프 건설이 곧 시작될 예정이다. 간선 외에 대규모 도시 가스관 건설도 동시에 진행해야 한다.
이렇게 거대한 시장과 이렇게 얻기 어려운 발전 기회에 직면하여 파이프 시공 기술에 새로운 도전을 제기하였다. 같은 처리량 하에서 고압 대구경 파이프를 건설하는 것이 몇 개의 저압 소구경 파이프를 병행하는 것보다 더 경제적이다. 예를 들어, 지름이 1 400mm 인 7.5MPa 의 컨베이어 덕트는 지름이 1 000mm 인 5.5MPa 인 3 개의 파이프를 대체할 수 있지만 전자는 투자 및/KLOC 를 35% 절약할 수 있습니다 따라서 파이프 지름을 확대하는 것은 이미 파이프 건설 중 과학 기술 진보의 상징이 되었다. 일정 범위 내에서 수송 압력을 높이면 경제적 효과를 높일 수 있다. 직경이 1 020mm 인 가스관을 예로 들면, 운행 압력은 5.5MPa 에서 7.5MPa 로, 가스 처리 능력은 4 1%, 재료 절약은 7%, 투자는 23% 감소한다. 계산에 따르면 가스관의 작동 압력이 7.5MPa 에서 10 ~ 12 MPa 로 더 높아질 수 있다면, 가스 처리 능력은 33 ~ 60% 더 높아질 것으로 나타났다. 미국은 알래스카 가스관을 가로지르는 압력이 1 1.8MPa 이고 송유관은 8.3MPa 로 현재 운행 압력이 가장 높은 파이프입니다.
파이프 지름의 증가와 수송 압력의 증가는 파이프의 강도에 대한 요구가 매우 높다. 용접성과 충격 인성을 보장하는 전제 하에 파이프의 강도가 크게 높아졌다. 파이프 배치는 전적으로 용접 공정에 달려 있기 때문에 용접 품질은 엔지니어링 품질을 크게 결정하며 용접은 파이프 건설의 핵심 부분입니다. 파이프, 용접 재질, 용접 프로세스 및 용접 장비는 용접 품질에 영향을 주는 핵심 요소입니다.
중국은 1970 년대 초부터 대구경 장거리 송수관을 건설하기 시작했다. 유명한' 팔삼' 관은 대경 유전에서 철령까지, 철령에서 대련까지, 철령에서 진황도까지 송유관을 건설하여 대경을 괴롭히는 원유 수송 문제를 해결했다.
파이프 설계 지름은 φ720mm, 강재는 16MnR, 서브 머지 드 아크 용접 나선형 용접 파이프 벽 두께는 6 ~ 1 1mm 입니다. 용접 공정 시나리오는 수동 아크 용접 방법, 백 용접 작업 공정입니다. 용접 재료는 J506 및 J507 용접봉을 사용하며, 용접 전 400 C 에서 65438 0 시간 동안 굽고, 3.2 를 기준으로 하며, 4 를 채우고 덮습니다. 회전 DC 아크 용접기를 이용한 용접 전원 공급 장치; 그루브 60 V 유형, 루트 한면 용접, 양면 성형.
동북의' 8 ~ 3' 전투에서 건설된 파이프는 이미 30 년 동안 운행해 왔으며, 지금까지도 여전히 복무 중이며, 기술 방안이 정확하고 시공 품질이 좋다는 것을 증명하고 있다.
1980 년대 초, 수동 하향 용접 기술을 보급하면서 섬유소형과 저수소형 하향 용접봉을 동시에 개발하였다. 기존 백 용접 공정에 비해 백 용접은 속도, 품질, 용접 재료 절약 등의 뛰어난 장점을 가지고 있어 파이프 링 용접에서 널리 사용되고 있습니다.
1990 년대 초, 자기 보호약 코어 용접사 반자동 수동 용접이 보급되어 야외에서의 다른 용접 방법의 내풍 능력이 떨어지는 단점을 효과적으로 극복했으며, 용접 효율, 품질, 안정성이 좋은 특징이 있어 파이프 링 용접의 주요 방법이 되었습니다.
파이프 전체 위치 자동 용접의 응용은 이미 여러 해 동안 탐구해 왔으며, 지금은 이미 돌파구가 생겼다. 서동송공사는 성공적으로 사용되었고, 그 효율성과 품질은 다른 용접공예와 비교할 수 없는 것으로, 우리나라 석유가스관 용접 기술이 높은 수준에 도달했다는 것을 상징한다. 2. 1 파이프 라인 철강 개발 기록
초기의 관강은 C, Mn, Si 유형의 일반 탄소강을 사용해 야금에서 성능에 중점을 두었으며 화학성분에 대한 엄격한 규정이 없었다. 1960 년대 이후 석유가스관 압력과 직경이 증가함에 따라 저합금 고강도 강철 (HSLA) 을 주로 열연과 정화 상태로 공급하기 시작했다. 이 강철의 화학 성분: C≤0.2%, 합금 원소 ≤ 3 ~ 5%. 관강이 더 발전함에 따라 1960 년대 말 70 년대 초까지 미국 석유조직은 API 5LX 와 API 5LS 표준에서 X56, X60, X65 의 세 가지 마이크로합금화 압연 강철을 제시했다. 이런 강철은 전통적인 강철의 개념을 돌파했다. 탄소 함량은 0. 1-0. 14%, 강철에 0.2% 의 Nb, V, Ti 등의 합금 원소를 첨가하여 압연 공정을 제어함으로써 두드러진다. API 표준은 1973 및 1985, X70 및 X80 강까지 연속적으로 추가되어 X 100 파이프라인 강철을 개발했습니다. 탄소 함량은 0.0 1-0.04% 로 떨어졌고, 탄소 당량은 그에 따라 0.35 이하로 떨어졌고, 현대의 다원 마이크로합금화 제어 냉강이 실제로 나타났다.
중국의 파이프 라인 강재의 적용 및 시작은 늦었습니다. 과거에는 Q235 및 16Mn 강철이 대부분의 석유 및 가스 파이프에 사용되었습니다. 육오' 기간 동안 우리나라는 API 표준에 따라 X60 과 X65 관강을 개발하고 수입강관과 함께 관로에 성공적으로 사용하였다. 1990 년대 초, Baosteel 과 WISCO 는 고강도 및 인성 X70 파이프 라인 강철을 개발하여 사이닝랜드 파이프 라인 프로젝트에 성공적으로 적용했습니다.
2.2 파이프 라인 강재의 주요 기계적 성질
파이프라인 강철의 주요 역학 성능은 강도, 인성 및 환경 매체에서의 역학 성능입니다.
강철의 인장 강도와 항복 강도는 강철의 화학 성분과 압연 공정에 의해 결정된다. 가스관 선재를 할 때는 항복 강도가 높은 강재를 선택하여 용강의 양을 줄여야 한다. 하지만 항복 강도가 높을수록 좋다. 항복 강도가 너무 높으면 강철의 인성이 떨어질 수 있다. 강종을 선택할 때 강철 항복 강도와 인장 강도의 비율 관계, 즉 굴강비를 고려하여 파이프의 성형 품질과 용접 성능을 보장해야 합니다.
강재는 반복적인 스트레칭과 압축을 거친 후 역학 성능이 바뀌고 강도가 떨어지며 15% 즉 포싱거 효과가 심각하게 떨어집니다. 강관제조용 강판을 주문할 때 반드시 이 요소를 고려해야 한다. 이 강종의 최소 항복 강도는 40-50MPa 를 높일 수 있다.
강철의 파열 인성은 화학 성분, 합금 원소, 열처리 공정, 재질 두께 및 취향과 관련이 있습니다. 강철의 C, S, P 함량을 최소화하고 V, Nb, Ti, Ni 등의 합금 원소를 적절히 추가해야 합니다. 압연으로 추위를 조절하면 강철의 순도, 균일한 재질, 결정립 미세화, 강철의 인성을 높일 수 있다. 사용 된 방법의 대부분은 c 증가 Mn 을 낮추는 것입니다.
황화수소가 함유된 기름가스 환경에서 부식으로 인한 수소가 강재를 침범하여 수소가 균열을 일으킨다. 따라서 산성 가스를 수송하는 관강은 저황 함량을 가지고 비금속 잡동사니의 형태를 효과적으로 통제하고 미시 성분의 편석을 줄여야 한다. 파이프 라인 강재의 경도는 HIC 에도 중요한 영향을 미칩니다. 강철의 수소가 균열되는 것을 막기 위해 경도는 HV265 이하로 조절해야 한다고 생각하는 경우가 많다.
2.3 파이프 라인 강재의 용접성
파이프라인 강철의 탄소 당량이 감소함에 따라 용접 수소가 균열을 일으키는 민감도가 낮아져 균열에 필요한 공정 조치가 줄어들고 용접 열 영향 영역의 성능 손상 정도가 낮아집니다. 그러나 파이프라인 강철은 용접 과정에서 일련의 복잡한 불균형 물리 화학 과정을 거쳤으며, 용접 영역에서 결함이 발생하거나 접합 성능이 저하될 수 있습니다. 주된 이유는 용접 균열 및 용접 열 영향 영역의 취성 때문입니다.
탄소 함량이 낮기 때문에 파이프라인 강철의 경화 성향과 냉열 성향이 낮아진다. 그러나 강도 등급과 판 두께가 증가함에 따라 일정한 냉열 경향이 있다. 현장 용접 시 섬유소 용접봉, 자기보호약심 용접사 등 수소량이 높은 용접 재료를 자주 사용하며, 선 에너지가 적고 냉각 속도가 빠르며 냉열의 민감도가 높아지므로 용접 전 예열과 같은 필요한 용접 조치를 취해야 합니다.
용접 열 영향 구역의 취성은 종종 파이프 파열과 재난적 사고의 근본 원인이다. 국부적으로 바삭한 지역이 주로 두 가지, 즉 열 영향 지역의 거친 결정 영역의 바삭함이 있는데, 이는 과열 영역 입자의 과도한 성장과 불량 조직의 형성으로 인한 것이다. 다층 용접 거친 결정 영역의 재임계 취화, 즉 이전 용접 비드의 거친 결정 영역은 후속 용접 비드에서 2 상 영역의 재가열으로 인해 발생합니다. 강철에 일정량의 Ti 및 Nb 미세 합금 요소를 추가하고 용접 후 냉각 속도를 제어하여 적절한 t8/5 를 얻음으로써 인성을 높일 수 있습니다.
2.4 서동 가스 파이프 라인 프로젝트 강관
서동송공사에 사용된 강관은 X70 급 관강으로, 규격은 φ1016mm ×14.6 ~ 26.2mm 로 나선형 용접관이 약 80%, 직선 틈새를 차지한다
X70 관강에는 Nb, V, Ti 뿐만 아니라 소량의 Ni, Cr, Cu, Mo 가 포함되어 있어 철소체의 형성을 낮은 온도로 지연시켜 침상 철소체와 하베체의 형성에 유리하다. 따라서 X70 관강은 본질적으로 강도가 높고 인성이 높은 침상 철소체 관강이다. 강관의 화학 성분과 기계적 성능은 표 1 과 표 2 에 나와 있다. 필드 용접의 특징
발견과 채굴된 가스전은 외진 곳, 지리, 기후, 지질조건이 열악하고, 사회보조조건이 열악하여 시공에 많은 어려움을 초래하고 있다. 특히 저온이다.
현장 용접 시 노즐 조립 장치를 사용하여 노즐 조립을 수행합니다. 효율성을 높이기 위해 일반적으로 베이스 빔 또는 흙더미를 정렬된 노즐 아래에 배치하고 이전 버트 인터페이스를 용접하는 동안 다음 버트 준비 작업을 시작합니다. 이로 인해 큰 추가 응력이 발생합니다. 동시에 강관의 열팽창 냉수축의 영향으로 서로 충돌할 때 추가 응력이 발생할 가능성이 가장 높습니다.
필드 용접 위치는 플랫, 수직, 백 및 크로스 용접을 포함한 파이프의 수평 고정 또는 경사 고정 맞대기입니다. 따라서 용접공의 조작 기술에 대해 더 높고 엄격한 요구 사항을 제시했다.
오늘날 파이프 업계는 파이프에 더 높은 수송 압력과 더 큰 파이프 지름을 요구하고 안전한 작동을 보장해야 합니다. 파이프 라인 강재의 고강도 및 인성, 대구경 및 두꺼운 벽에 적응하기 위해 다양한 용접 방법, 용접 재료 및 용접 공정이 있습니다.
파이프 라인 건설 용접 방법
외국 파이프 용접 시공은 수공 용접과 자동 용접의 발전을 거쳤다. 수동 용접은 주로 섬유소 용접봉 하향용접과 저수소 용접봉 하향용접으로 구성됩니다. 파이프 라인 자동 용접의 경우, 구소련에서 개발한 파이프 플래시 맞대기 용접기가 있었고, 구소련 시대에는 수만 킬로미터의 대구경 파이프가 축적되었다. 그 두드러진 특징은 효율이 높고 환경에 대한 적응성이 강하다는 것이다. 미국 CRC 가 개발한 CRC 다발 가스 보호 파이프 자동 용접 시스템은 파이프 끝 경사기, 내부 맞대기 용접기 및 내부 용접기 조합 시스템, 외부 용접기의 세 부분으로 구성됩니다. 지금까지 전 세계 누적 용접 파이프 길이는 이미 34,000km 를 넘어섰다. 프랑스, 구소련 등도 비슷한 파이프 안팎 자동 용접 기술을 연구하고 적용해 오늘날 세계 대구경 파이프 자동 용접 기술의 주류가 되고 있다.
중국 강관 둘레 용접 기술은 몇 차례 중대한 변화를 겪었다. 70 년대에는 전통적인 용접 방법을 채택하여 저수소 용접봉 수공 아크 용접 백 용접 기술을 채택하였다. 1980 년대에는 섬유소 용접봉과 저수소 용접봉 하향 용접 기술을 이용하여 수공 아크 용접 하향 용접 기술을 보급하였다. 1990 년대부터 자체 보호약 코어 용접사 반자동 용접 기술을 적용하기 시작했으며, 오늘 전 위치 자동 용접 기술은 이미 전면적으로 보급되었다.
수동 아크 용접은 섬유소 용접봉과 저수소 용접봉을 적용하는 것을 포함한다. 수동 아크 용접 백용접 기술은 과거 우리나라 파이프 건설의 주요 용접 방법으로, 노즐 조립 간격이 크고, 용접 과정에서 아크 작업을 중지해야 하며, 각 용접 층의 두께가 크고 용접 효율이 낮다는 특징이 있다. 수동 아크 용접 하향 용접은 1980 년대 해외에서 도입된 용접 기술로 노즐 어셈블리 간격이 작고 전류가 크고 다층이며 빠른 용접이 특징이며 파이프 라인 작업에 적합하고 용접 효율이 높습니다. 각 용접 층의 두께가 얇기 때문에 후면 용접 층을 통한 전면 용접 층의 열처리를 통해 링 용접 이음부의 인성을 높일 수 있습니다. 수동 아크 용접 방법은 유연하고 간단하며 적응력이 뛰어납니다. 하향 용접과 상향 용접의 유기적 결합과 섬유소 용접봉의 좋은 루트 용접 적응성은 많은 경우 여전히 자동 용접 방법으로 대체할 수 없습니다.
자체 보호 플럭스 코어 와이어 반자동 용접 기술은 1990 년대 파이프 건설에 적용되었으며 주로 충전 및 커버에 사용되었습니다. 용융 효율이 높고, 전체 위치가 잘 형성되고, 환경 적응성이 강하며, 용접공이 쉽게 파악할 수 있는 것이 특징이다. 파이프 라인 시공을 위한 중요한 용접 공정 방법입니다.
파이프 건설용 강관 강도 등급, 파이프 지름 및 벽 두께가 증가함에 따라 자동 용접 기술은 점차 파이프 건설에 적용됩니다. 파이프 자동 용접 기술은 용접 효율이 높고, 노동 강도가 낮으며, 용접 과정에서 사람들의 영향이 적다는 등의 장점을 가지고 있으며, 대구경 두꺼운 벽 파이프 건설에 큰 응용 잠재력을 가지고 있다. 그러나 우리나라 파이프 자동 용접 기술은 초기 단계에 있으며, 자동 루트 용접 문제는 아직 해결되지 않았으며, 파이프 끝 그루브 성형기 등 보조 시설은 아직 성숙하지 않아 자동 용접 기술의 대규모 응용을 제한하고 있다. 파이프 라인 슬러지 및 녹의 장기 경화로 인해 원래 파이프 직경이 작아졌습니다.
파이프 안의 진흙이 장기간 침전되어 황화수소 가스가 생겨 환경오염을 일으키고 폭발을 일으키기 쉽다.
폐수의 산-염기 물질은 파이프 벽을 부식시키기 쉽다. 파이프 라인 이물질 제거 표준화되지 않은 파이프 라인 막힘; 1. 화학청소: 화학세척은 화학약품으로 파이프를 임시로 개조하고 임시관과 순환펌프장을 이용해 파이프 양끝에서 순환화학세척을 한다. 이 기술은 유연성이 강하고, 파이프 모양에 대한 요구 사항이 없고, 속도가 빠르며, 청소가 철저하다는 특징을 가지고 있다.
2. 고압 수 세척: 50Mpa 이상의 고압 워터 제트로 파이프 내부 표면의 더러움을 벗기고 청소합니다. 이 기술은 주로 단거리 파이프에 사용되며 파이프 지름은 50cm 보다 커야 합니다. 이 기술은 빠르고 저렴한 비용의 특징을 가지고 있다.
3. 청관기 청관: 청관기 공업청관 기술은 펌프에 의존해 유체를 추진하는 추진력으로, 청관기를 파이프 안에서 앞으로 밀고, 파이프 안에 쌓인 더러움을 파이프에서 빼내어 세척의 목적을 달성한다. 이 기술은 유전의 각종 공예관, 기름가스관 등의 청소 공사에 광범위하게 적용된다. , 특히 장거리 수송 유체를 세척하는 데 사용되는 파이프는 대체할 수 없는 장점이 있습니다.