CN103912740A - 长输管线带内涂层钢管无损焊接接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长输管线带内涂层钢管无损焊接接头，包括互相插接焊接的扩口焊接接头和缩口焊接接头，所述两个焊接接头均具有一定厚度的端头壁，所述扩口焊接接头的内部和缩口焊接接头的端头壁顶部具有插接配合的导入坡口；所述扩口焊接接头的端头壁顶部和缩口焊接接头的外壁上具有互相配合的焊接坡口；所述扩口焊接接头上设置注入口和溢流口。本发明的焊接接头不减小管线的通径，利用管材的热传导特点，通过热交换载体在管线内的流通，降低管体的温度，保护防腐内涂层，做到无损焊接。

Description

长输管线带内涂层钢管无损焊接接头

技术领域

本发明涉及一种长输管线带内涂层钢管无损焊接接头，属于具有防腐内涂层管材的焊接接头的技术领域。

背景技术

在石油、天然气、煤浆、煤层气、水工业等技术领域，长距离输送对管材的要求极为严格，长距离输送管材的结合，通常为长输管线。长输管线是钢管的组合，在输送石油、天然气、水或腐蚀比较严重的流体介质时，需要在钢管内壁上添加防腐涂层，从而防止管材输送的流体介质对管材的腐蚀，在现有技术中，具有内防腐涂层的管材在进行焊接连接成长输管线时，在钢管两端焊接区域需预留长度为50-100mm的管端不制备防腐层，上述焊接接头部位在完成焊接后，一定要进行连接口的补口与修复工作，尤其是中小管径的内补口与修复，更是有极大的难度。

虽然随着工业的不断发展，可采用工业管道机器人进入管道进行补口与涂层修复，但也只是象征性的对焊接部位进行修补，但很难达到工厂化预制的防腐层质量水平。施工现场补口与涂层修复有如下诸多缺点：第一，工艺过程及质量很难监控，尤其是除锈质量很难达到工厂化作业水平，势必影响防腐覆盖层的关键性能——附着力；第二，工厂化涂覆防腐层表面光滑致密，修补涂层与原防腐层的搭接极易产生分层脱落；第三，所有耐高温、高压、高腐蚀和耐低温的特种粉末防腐涂料均需要特殊固化塑化，没有办法完成现场补口，从而造成防腐蚀薄弱点，形成木桶效应，大大降低管线的使用寿命。

为了减少内补口，现有比较常用的为内衬式涂层连接套，虽然可以有效弥补补口缺陷，但是同时也存在影响管线通径的问题，一般此类连接套壁厚约为10-14mm，如果以直径为114.3mm的钢管计算，通径减小了20%，并且连接套两端输送介质流场发生变化，容易产生涡流，局部通径减小，流速增加，加剧局部冲刷，容易形成流场腐蚀。并且因局部通径变化，阻力增加，造成输送量降低。

发明内容

本发明提供一种长输管线带内涂层钢管无损焊接接头，创新结构设计，结合钢管的导热性能，在焊接过程中向互相配合的焊接接头注入和排出热交换媒体，保证管线焊接过程中内涂层的完整无烧损，从而保护防腐涂层。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种长输管线带内涂层钢管无损焊接接头，包括互相插接焊接的扩口焊接接头和缩口焊接接头，所述两个焊接接头均具有一定厚度的端头壁，所述扩口焊接接头的内部和缩口焊接接头的端头壁顶部具有插接配合的导入坡口；所述扩口焊接接头的端头壁顶部和缩口焊接接头的外壁上具有互相配合的焊接坡口；所述扩口焊接接头的端头壁上设置有注入口和溢流口。

所述完成插接配合的导入坡口和焊接坡口之间形成接缝空间层，在所述接缝空间层内注入和排除热交换载体，以带走焊接时产生的热量。

所述热交换载体通常选用压缩空气或者水，以及无毒的液体。

本发明的焊接接头是通过以下的方法制备的：

（1）预制可以紧密套装在管材两端上的扩口焊接接头和缩口焊接接头，在两个焊接接头的端头壁内外表面涂覆防腐涂层；

（2）在导入坡口和焊接坡口端面涂摸高强度树脂，移动缩口焊接接头至扩口焊接接头的对应焊接位置，使导入坡口和焊接坡口满足焊接距离要求，通过氩弧焊进行焊接；

（3）在焊接的同时将热交换载体注入溢流孔，进入溢流孔的热交换载体完成热交换后通过注入孔排出；

（4）焊接完成后，通过注入孔注入高强度树脂，以溢流孔开始淤流止，堵住注入孔与溢流孔，完成焊接接头制备。

采用本焊接接头，可以根据选用刚才的导热系数、端头壁的壁厚等参数选用不同的热交换载体，保证在焊接的同时温度不会过高，从而保证内防腐涂层的稳定性和完整性，保证管线的质量。

本发明的有益效果为：

1.本焊接接头采用外接式设计，不减小管材本身的通径，采用普通焊接工艺，不增加工艺成本；

2.管材组成的管线的内防腐涂层零损伤，避免了焊接完成后的钢管内壁防腐涂层补口与修复工作；

3.本发明可以通过管材的导热系数和端头壁的壁厚来选择换热载体的种类和通入量，可操作性高，内防腐涂层的完整性可以掌握，管线产品的质量稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

具体实施方式

以下结合附图，对本发明做进一步说明。

如图1，是本发明的结构示意图，是一种长输管线带内涂层钢管无损焊接接头，包括互相插接焊接的扩口焊接接头8和缩口焊接接头1，两个焊接接头均具有一定厚度的端头壁，如图所示，阴影部分的宽度即为端头壁厚度，扩口焊接接头的内部和缩口焊接接头的端头壁顶部具有插接配合的导入坡口，其中缩口焊接接头导入坡口3和扩口焊接接头导入坡口5为互相尺寸配合；扩口焊接接头的端头壁顶部和缩口焊接接头的外壁上具有互相配合的焊接坡口，其中缩口焊接接头焊接坡口2和扩口焊接接头焊接坡口4互相尺寸配合；扩口焊接接头的端头壁上设置注入口6和溢流口7。完成插接配合的导入坡口和焊接坡口之间形成接缝空间层，所述接缝空间层内添加热交换载体。钢管9的通径不减小。

本发明的制备方法为：

（1）预制可以紧密套装在管材两端上的扩口焊接接头和缩口焊接接头，在两个焊接接头的端头壁内外表面涂覆防腐涂层；

（2）在导入坡口和焊接坡口端面涂覆高强度树脂，移动缩口焊接接头至扩口焊接接头的对应焊接位置，使导入坡口和焊接坡口满足焊接距离要求，通过氩弧焊进行焊接；

（3）在焊接的同时将热交换载体注入溢流孔，进入溢流孔的热交换载体完成热交换后通过注入孔排出；

（4）焊接完成后，通过注入孔注入高强度树脂，以溢流孔开始淤流止，堵住注入孔与溢流孔，完成焊接接头制备。

采用本焊接接头，可以根据选用钢材的导热系数、端头壁的壁厚等参数选用不同的热交换载体，保证在焊接的同时温度不会过高，从而保证内防腐涂层的稳定性和完整性，保证管线的质量。

Claims (3)

1.一种长输管线带内涂层钢管无损焊接接头，其特征在于包括互相插接焊接的扩口焊接接头和缩口焊接接头，所述两个焊接接头均具有一定厚度的端头壁，所述扩口焊接接头的内部和缩口焊接接头的端头壁顶部具有插接配合的导入坡口；所述扩口焊接接头的端头壁顶部和缩口焊接接头的外壁上具有互相配合的焊接坡口；所述扩口焊接接头的端头壁上设置注入口和溢流口。

2.如权利要求1所述的长输管线带内涂层钢管无损焊接接头，其特征在于所述完成插接配合的导入坡口和焊接坡口之间形成接缝空间层，所述接缝空间层内添加热交换载体。

3.一种长输管线带内涂层钢管无损焊接接头的制备方法，其特征在于是通过以下的方法制备的：

（1）预制可以紧密套装在管材两端上的扩口焊接接头和缩口焊接接头，在两个焊接接头的端头壁内外表面涂覆防腐涂层；

（2）在导入坡口和焊接坡口端面涂覆高强度树脂，移动缩口焊接接头至扩口焊接接头的对应焊接位置，使导入坡口和焊接坡口满足焊接距离要求，通过氩弧焊进行焊接；

（3）在焊接的同时将热交换载体注入溢流孔，进入溢流孔的热交换载体完成热交换后通过注入孔排出；

（4）焊接完成后，通过注入孔注入高强度树脂，以溢流孔开始淤流止，堵住注入孔与溢流孔，完成焊接接头制备。