CN102601499A

CN102601499A - 石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法

Info

Publication number: CN102601499A
Application number: CN2012100780606A
Authority: CN
Inventors: 何鉴; 蒋明道; 蒲文胜
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明为石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，待焊管管口相对，间隙1.5mm～3mm，在待焊管内、距离管口15mm～30mm处贴水溶性纸、封闭管道，用扁管和/或针头伸入管口之间，对管口和水溶性纸之间的局部管道充氩焊接。扁管前端封闭，两侧有1～3对侧孔，扁平面有通孔。针头为中空的注射针头。水溶性纸剪切粘接为圆锥面接圆柱面，圆锥向前塞入待焊管口，圆柱面与管壁粘接。具体步骤为；备料，待焊管贴水溶性纸，相对的管口点焊保持焊缝间隙；先用扁管充氩，空气排净进行焊接，当焊缝长度剩余7～8mm时，拔出扁管，用针头继续充氩，焊缝剩余2～3mm时，拔出针头，完成剩余焊缝。本法保证不锈钢管焊接质量，氩气用量大幅降低，降低成本；操作简单。

Description

石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法

(一)技术领域

本发明涉及石油化工不锈钢管道焊接技术，具体为一种石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法。

(二)背景技术

在石油化工设备施工中，需要安装各种不锈钢管道，这些铬镍不锈钢、或铁镍合金、或镍合金管需要采用充氩保护焊接才能保证焊接的质量。目前现场管道的焊接一般采用两种方法：一是铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金管道整体充氩，二是利用药芯焊丝。待焊管道整体充氩，不仅充氩时间长、工效低，且氩气价格不菲，焊接成本高。采用药芯焊丝焊接，焊接技术难度大，成本高，并且某些场合对采用药芯焊丝焊接有限制性规定。故需要设计一种铬镍不锈钢、或铁镍合金、或镍合金管道充氩焊接的新工艺，以保证焊接质量并降低施工成本。

(三)发明内容

本发明的目的是设计一种石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，在待焊管道焊缝两侧局部充氩，保证焊接质量并降低成本。

本发明设计的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，所述不锈钢管为铬镍不锈钢、或铁镍合金、或镍合金管，待焊管管口相对，二管口焊缝间隙1.5mm～3mm，在两个待焊管内、距离管口15mm～30mm处分别贴水溶性纸、封闭管道，用有孔的扁管和/或中空针头伸入两个管口之间，扁管和中空针头接有氩气源，对两个待焊管管口和水溶性纸之间的局部管道充氩后焊接。

所述扁管为宽度4mm～7mm、厚度1.0mm～1.8mm、壁厚0.5mm～0.7mm、长度20mm～30mm的扁管，扁管前端封闭，在扁管两侧有1～3对侧孔，第一对侧孔中心距离管前端2.5mm～3.5mm，侧孔纵向的间距为2.5mm～3.5mm，在扁管扁平面、距离管前端5mm～6mm处为穿过前后管壁的通孔。各侧孔外端直径为0.8mm～1.2mm，侧孔为V形圆锥孔，孔壁坡口角为60°～70°，通孔的直径为0.8mm～1.2mm。扁管后端经胶管接氩气瓶。扁管可为铜管。

所述针头为中空的注射针头，内径0.8mm～1.2mm、长20mm～30mm，后端经胶管接氩气瓶。

所述水溶性纸为水溶性纸剪切粘接的圆锥面接圆柱面，圆锥底面和圆柱的直径等于待焊管的内径，圆锥角为80°～100°，圆柱高为20mm～40mm。水溶性纸圆锥向前塞入待焊管口，圆柱面与待焊管管壁粘接。

本石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，具体实施步骤如下：

I、材料准备

备齐扁管、针头、水溶性纸，备足氩气、焊丝；

II、待焊管准备

待焊管管内贴1或2层水溶性纸，组对的待焊管相对的管口点焊2或3处，二管口焊缝间隙为1.5mm～3mm；

为保证焊缝根部的焊接质量，在待焊管组对前，加工待焊管管口的坡口、钝边；

III、扁管充氩

扁管伸入2个待焊管管口之间，开始时扁管的氩气流量控制在10～20L/min，充氩5～6分钟后，测试待焊管管口内空气是否排净，若空气已排净，进入下一步；若空气未排净继续充氩；

测试空气是否排净，用点燃的香头伸入待焊管管口内，如果香头立即熄灭，证明空气排净；

IV、正式焊接

扁管的氩气流量控制在10～15L/min，进行正式焊接，同时准备将接有氩气的针头从另一侧插入2个待焊管管口之间；

V、换用针头充氩

当焊缝长度剩余7～8mm时，拔出扁管，用针头继续充氩，流量控制在10～15L/min，同时继续焊接；

VI、完成焊接

焊缝剩余2～3mm时，拔出针头，同时继续焊接完成剩余焊缝。

本发明石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法的优点为：1、本法为充氩保护焊接，保证石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金管焊接的质量，2、氩气使用量大幅降低，降低了成本；3、操作简单，易于实施。

(四)附图说明

图1为本石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法实施例待焊管局部充氩焊接施工现场示意图；

图2为本石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法实施例扁管结构示意图；

图3为本石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法实施例水溶性纸加工示意图。

图内标号为：1、扁管，2、待焊管，3、水溶性纸，4、针头，5、胶管。

(五)具体实施方式

石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法实施例待焊管局部充氩焊接施工现场如图1所示，待焊管2管口相对，二管口焊缝间隙1.5mm～3mm，在两个待焊管2内距离管口15mm～30mm分别贴水溶性纸3、封闭管道，用有孔的扁管1和中空的针头4伸入两个管口之间，扁管1和针头4接有氩气瓶，对两个待焊管管口和水溶性纸之间的局部管道充氩后焊接。

所述扁管1如图2所示，图2上图为扁管1侧视图，图2下为扁管1的俯视图。本例的扁管为铜管，宽度W＝6mm、厚度H＝1.5mm、壁厚0.6mm、长度25mm，前端封闭，在扁管1两侧有2对侧孔，第一对侧孔的中心距离扁管前端L1＝3.5mm，第二侧孔与第一对侧孔中心的纵向的间距L2为6mm，在扁管1扁平面有穿过前后管壁的通孔，通孔中心距离扁管前端L3＝6mm。各侧孔外端直径为1mm，侧孔为V形圆锥孔，孔壁坡口角α为60°，通孔的直径为1mm。扁管1后端经胶管5接氩气瓶。

所述针头4为中空的注射针头，内径1mm、长25mm，后端经胶管5接氩气瓶。

所述水溶性纸3如图3所示，图3上图为水溶性纸3展开示意图，图3下图为加工后水溶性纸剪切粘接形成的圆锥面接圆柱面。如图3上图所示，用扇形的水溶性纸3，圆周边缘剪V形缺口。之后如图3下图所示，卷成圆锥和圆柱，并粘接成形，圆锥底面和圆柱的直径D等于待焊管2的内径，圆锥角β为80°～100°，圆柱高h＝30mm。

本例石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，具体实施步骤如下：

I、材料准备

备齐扁管1、针头4、水溶性纸3，备足氩气、焊丝；

II、待焊管2准备

待焊管2贴加工好的水溶性纸3，本例用2层水溶性纸3，其圆锥向前塞入待焊管2管口，圆柱面与待焊管管壁粘接。待焊管2组对、点焊2或3处，使二管口焊缝间隙为2mm～3mm；

在待焊管2组对前，加工待焊管2管口的坡口、钝边；

III、扁管充氩

扁管1伸入2个待焊管2管口之间，开始时扁管1的氩气流量控制在10～20L/min，充氩5～6分钟后，测试待焊管2管口内空气是否排净，若空气已排净，进入下一步；若空气未排净继续充氩；

用点燃的香头伸入待焊管2管口内测试空气是否排净，如果香头立即熄灭，证明空气排净；

IV、正式焊接

扁管1的氩气流量控制在10～15L/min，进行正式焊接，同时准备将接有氩气的针头4从另一侧插入2个待焊管2管口之间；

V、换用针头4充氩

当焊缝长度剩余7～8mm时，拔出扁管1，用针头4继续充氩，流量控制在10～15L/min，同时继续焊接；

VI、完成焊接

焊缝剩余2～3mm时，拔出针头4，同时继续焊接完成剩余焊缝。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，所述不锈钢管为铬镍不锈钢、或铁镍合金、或镍合金管，待焊管(2)管口相对，二管口焊缝间隙1.5mm～3mm，其特征在于：

在两个待焊管(2)内距离管口15mm～30mm处分别贴水溶性纸(3)、封闭管道，用有孔的扁管(1)和/或中空的针头(4)伸入两个管口之间，扁管(1)和针头(4)接有氩气源，对两个待焊管(2)的管口和水溶性纸(3)之间的局部管道充氩后焊接。

2.根据权利要求1所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于：

所述扁管(1)为宽度4mm～7mm、厚度1.0mm～1.8mm、壁厚0.5mm～0.7mm、长度20mm～30mm的扁管，扁管(1)前端封闭，在扁管(1)两侧有1～3对侧孔，第一对侧孔中心距离管前端2.5mm～3.5mm，侧孔纵向的间距为2.5mm～3.5mm，在扁管(1)的扁平面、距离管前端5mm～6mm处为穿过前后管壁的通孔；扁管(1)后端经胶管接氩气瓶。

3.根据权利要求2所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于：

所述扁管(1)各侧孔外端直径为0.8mm～1.2mm，侧孔为V形圆锥孔，孔壁坡口角为60°～70°。

4.根据权利要求2所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于：

所述扁管(1)通孔的直径为0.8mm～1.2mm。

5.根据权利要求1所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于：

所述针头(4)为中空的注射针头，内径0.8mm～1.2mm、长20mm～30mm，后端经胶管接氩气瓶。

6.根据权利要求1所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于：

所述水溶性纸(3)为剪切粘接的水溶性纸圆锥面接圆柱面，圆锥底面和圆柱的直径等于待焊管(2)的内径，圆锥角为80°～100°，圆柱高为20mm～40mm；水溶性纸圆锥向前塞入待焊管口，圆柱面与待焊管(2)管壁粘接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于具体实施步骤如下：

I、材料准备

备齐扁管(1)、针头(4)、水溶性纸(3)，备足氩气、焊丝；

II、待焊管准备

待焊管(2)管内贴1或2层水溶性纸，组对的待焊管(2)相对的管口点焊2或3处，二管口焊缝间隙为1.5mm～3mm；

III、扁管充氩

扁管(1)伸入2个待焊管(2)管口之间，开始时扁管(1)的氩气流量控制在10L/min～20L/min，充氩5～6分钟后，测试待焊管(2)管口内空气是否排净，当空气已排净，进入下一步；若空气未排净继续充氩；

IV、正式焊接

扁管(1)的氩气流量控制在10L/min～15L/min，进行正式焊接，同时准备将接有氩气的针头(4)从另一侧插入2个待焊管(2)管口之间；

V、换用针头充氩

当焊缝长度剩余7mm～8mm时，拔出扁管(1)，用针头(4)继续充氩，流量控制在10L/min～15L/min，同时继续焊接；

VI、完成焊接

焊缝剩余2mm～3mm时，拔出针头(4)，同时继续焊接完成剩余焊缝。

8.根据权利要求7所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于：

所述步骤II在待焊管(2)组对前，加工待焊管(2)管口的坡口、钝边。

9.根据权利要求7所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于：

所述步骤II使用加工为圆锥面接圆柱面的水溶性纸(3)，其圆锥向前塞入待焊管(2)管口，圆柱面与待焊管2管壁粘接。

10.根据权利要求7所述的石油化工不锈钢管道局部充氩保护焊接方法，其特征在于：

所述步骤III测试空气是否排净，用点燃的香头伸入待焊管(2)管口内，如果香头立即熄灭，证明空气排净。