京群掺氢管线用碱性气保药芯焊丝介绍

2024-08-12

全球能源行业正经历着以低碳化、无碳化、低污染为方向的第三次能源变革，我国已明确要实现在2030年碳达峰，2060年碳中和的目标。随着科技的发展，天然气掺氢的技术流程已打通，初步进入可以用的阶段。所谓天然气掺氢，是指将一定比例的氢气注入到天然气中，与天然气混合形成的一种混合气体（HCNG）,是氢能利用的重要方向之一。

为应对掺氢天然气长输管道对接中焊道的氢脆和氢致开裂，京群针对掺氢天然气长输管道对接中焊道的技术要求，开发出不同强度等级碱性气保药芯焊丝助力生产，掺氢天然气长输管道现场施工见图1。以下将针对L360MH掺氢天然气管线钢对应京群开发的碱性气保药芯焊丝GFR-75G作介绍。

图1  掺氢天然气长输管道现场施工图

一、管线钢L360MH技术要求

管线钢L360MH是掺氢天然气管道经常选用的钢种，其化学成分和机械性能要求分别见表1和表2。

表1  L360MH化学成分（wt%）

表2  L360MH机械性能

注：其他未标注指标，详见GB/T 9711-2023《石油天然气工业管线输送系统用钢管》。

二、京群GFR-75G碱性气保药芯焊丝熔敷金属性能

京群公司开发了适配L360MH管线钢用的药芯焊丝GFR-75G，产品执行规范见表3，焊材熔敷金属典型机械性能见表4。

表3  GFR-75G执行规范

表4  GFR-75G熔敷金属典型机械性能

三、京群GFR-75G碱性气保药芯焊丝焊接工艺评定试验

L360MH管线钢（管材规格457*8.8mm）选用GFR-75G进行工艺评定试验，填充焊接材料及保护气体，详见表5。

表5  GFR-75G填充焊接材料及保护气体

3.1  焊缝外观

药芯焊丝用于管道半自动、自动焊不仅仅大大提升焊接效率，而且能保证优异的焊缝性能，同时焊道成型也美观，管道自动焊焊缝照片见图2、图3和图4。

图2 管道热焊焊道外观                 图3 管道填充焊道外观               图4 管道盖面焊道外观

3.2  HIC试验

试验方法：GB/T 8650-2015《管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法》

试验条件：A溶液，试验周期96h。

试验结果：详见表6和图5、图6。

表6  HIC试验结果

图5 试样96小时腐蚀试验后表面宏观(正面)           图6 试样96小时腐蚀试验后表面宏观(背面)

3.3  CTOD试验

试验方法：GB/T 21143-2014《金属材料准静态断裂韧性的统一试验方法》

取样位置：0点、3点、6点位置上各取一个

试验结果：详见表7。

表7  CTOD实验结果

京群与石油（气）、化工、炼化等行业密切合作，可提供包括碳钢、低合金钢、不锈钢、镍基合金等配套焊材，欢迎广大客户咨询选购！

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