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摘要：介绍采用药芯焊丝半自动焊为主的焊接工艺，应用于土库曼斯坦巴格德雷气田高舍硫化氢酸性气管道建设中的工程实例，并对L3600cs及L245Ncs抗硫材质的管线焊接工艺进行了总结。
关键词：酸性天然气管道；高含硫化氢；药芯焊丝；半自动焊接：应用
中图分类号：TG4
文献标识码：A
文章编号：1671－7597(2010)0720083－01
0 概述
2007年7月，中国国家主席胡锦涛和土库曼斯坦总统共同签署了《两国阿姆河右岸油气田产量分成协议》，根据协议，巴格德雷合同区域将每年向中国一中亚天然气管道输送天然气130亿立方米。
中国一中亚天然气管道的源头，土库曼斯坦巴格德雷合同区域A区块气田天然气中高含硫化氢，H2S最高宙量为42.3g／m3(3.4％)。
根据《石油和天然气工业一油气开采中用于含硫化氢环境的材料》(NACEMR－1075／IS015156)标准对碳钢或低合金钢发生SSC(硫化物应用开裂)的酸性环境严重程度划分，集输管道的酸性环境严重程度为SSC3区。
1 酸性气管道的材质规格
本工程集输管道设计采用符合《石油天然气工业一输送钢管一交货技术条件一第3部分：C级钢管》(IS03183-3：1999)标准的抗硫材质L3600CS及L245NCS钢管，此类钢管为高纯净钢(含硫量仅为0.003％；含镍量仅为0.03％)。
其中，直径508－711mm的L360gCS管道约30公里；直径168－273mm的L360QCS管道约27公里；直径168mm的L245NCS管道约10公里。
2 酸性气管道焊接技术要求
2.1)针对酸性环境，在进行焊接工艺评定时焊缝及热影响区除按SY／T0452进行试验和评定外，还需要增加HICKSSC试验评定。
2)抗氢致开裂(HIC)试验要求：按照NACETM0284－2003标准规定对焊接接头进行取样并进行HIC试验。试验溶液：A溶液。试验时间；96小时。抗氢致开裂试验样品经96小时浸泡，试样表面应未发生氧致鼓泡现象。
3)抗硫化物应力开裂(SSC)试验要求：按照ASTMG39标准采用四点弯曲试件。试验溶液：NACETM0177A溶液。试验加载应力；90％SMYS(名义最小屈服强度)。试验时间：720小时。检验部位：根焊面。验收指标：经720小时浸泡，试件的受拉伸面在低倍显微镜下放大10倍检查，试件受拉应力面应无开裂或无任何表面破坏裂纹。
4)不应采用可能使熔敷金属中的镍含量大于1％的焊材。
5)采用低氢型焊接材料，其熔敷金属扩散氢含量应小于5mol／100g。
6)焊接接头的机械性能与母材等强匹配，焊接金属的化学成分应与母材相近，使焊接接头的电位与母材金属的电位相近，以避免管道焊缝的电化学腐蚀。
3 酸性气管道焊接工艺
本工程酸性气集输管道处于卡拉库姆大沙漠之中，大部分为固定垄岗沙地，沙垄高度达十米，起伏较大。因此不宜采用全自动焊接方法，最终采用以药芯焊丝半自动焊为主，以手工电弧焊为铺的焊接工艺。
依据上述酸性气管道焊接特殊要求，确定具体焊接工艺如下：
1)直径508～711mm的L360QCS管道焊接工艺：采用纤维素焊条向下焊打底，药芯焊丝半自动焊填充盖面。
4 结论
采用上述焊接工艺，抗氢致开裂(HIC)试验及抗硫化物应力开裂(SSO试验结果均符合相应标准要求。工程实践证明，将以半自动埠丝为主的焊接工艺应用于高含硫化氢酸性气管道建设中，不仅保证了管道焊接质量，同时也取得了良好的社会经济效益。二00九年，中国石油天然气集团公司工程建设分公司授予土库曼斯坦巴格德雷合同区域A区块建设工程“石油天然气建设质量样板工程”称号。同时，土库曼斯坦项目部焊接一队也荣获了中石油集团公司“中亚天然气项目一西气东输二线西段工程先进集体”荣誉称号。
关键词：酸性天然气管道；高含硫化氢；药芯焊丝；半自动焊接：应用
中图分类号：TG4
文献标识码：A
文章编号：1671－7597(2010)0720083－01
0 概述
2007年7月，中国国家主席胡锦涛和土库曼斯坦总统共同签署了《两国阿姆河右岸油气田产量分成协议》，根据协议，巴格德雷合同区域将每年向中国一中亚天然气管道输送天然气130亿立方米。
中国一中亚天然气管道的源头，土库曼斯坦巴格德雷合同区域A区块气田天然气中高含硫化氢，H2S最高宙量为42.3g／m3(3.4％)。
根据《石油和天然气工业一油气开采中用于含硫化氢环境的材料》(NACEMR－1075／IS015156)标准对碳钢或低合金钢发生SSC(硫化物应用开裂)的酸性环境严重程度划分，集输管道的酸性环境严重程度为SSC3区。
1 酸性气管道的材质规格
本工程集输管道设计采用符合《石油天然气工业一输送钢管一交货技术条件一第3部分：C级钢管》(IS03183-3：1999)标准的抗硫材质L3600CS及L245NCS钢管，此类钢管为高纯净钢(含硫量仅为0.003％；含镍量仅为0.03％)。
其中，直径508－711mm的L360gCS管道约30公里；直径168－273mm的L360QCS管道约27公里；直径168mm的L245NCS管道约10公里。
2 酸性气管道焊接技术要求
2.1)针对酸性环境，在进行焊接工艺评定时焊缝及热影响区除按SY／T0452进行试验和评定外，还需要增加HICKSSC试验评定。
2)抗氢致开裂(HIC)试验要求：按照NACETM0284－2003标准规定对焊接接头进行取样并进行HIC试验。试验溶液：A溶液。试验时间；96小时。抗氢致开裂试验样品经96小时浸泡，试样表面应未发生氧致鼓泡现象。
3)抗硫化物应力开裂(SSC)试验要求：按照ASTMG39标准采用四点弯曲试件。试验溶液：NACETM0177A溶液。试验加载应力；90％SMYS(名义最小屈服强度)。试验时间：720小时。检验部位：根焊面。验收指标：经720小时浸泡，试件的受拉伸面在低倍显微镜下放大10倍检查，试件受拉应力面应无开裂或无任何表面破坏裂纹。
4)不应采用可能使熔敷金属中的镍含量大于1％的焊材。
5)采用低氢型焊接材料，其熔敷金属扩散氢含量应小于5mol／100g。
6)焊接接头的机械性能与母材等强匹配，焊接金属的化学成分应与母材相近，使焊接接头的电位与母材金属的电位相近，以避免管道焊缝的电化学腐蚀。
3 酸性气管道焊接工艺
本工程酸性气集输管道处于卡拉库姆大沙漠之中，大部分为固定垄岗沙地，沙垄高度达十米，起伏较大。因此不宜采用全自动焊接方法，最终采用以药芯焊丝半自动焊为主，以手工电弧焊为铺的焊接工艺。
依据上述酸性气管道焊接特殊要求，确定具体焊接工艺如下：
1)直径508～711mm的L360QCS管道焊接工艺：采用纤维素焊条向下焊打底，药芯焊丝半自动焊填充盖面。
4 结论
采用上述焊接工艺，抗氢致开裂(HIC)试验及抗硫化物应力开裂(SSO试验结果均符合相应标准要求。工程实践证明，将以半自动埠丝为主的焊接工艺应用于高含硫化氢酸性气管道建设中，不仅保证了管道焊接质量，同时也取得了良好的社会经济效益。二00九年，中国石油天然气集团公司工程建设分公司授予土库曼斯坦巴格德雷合同区域A区块建设工程“石油天然气建设质量样板工程”称号。同时，土库曼斯坦项目部焊接一队也荣获了中石油集团公司“中亚天然气项目一西气东输二线西段工程先进集体”荣誉称号。