CN104651862B - 直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液及其使用方法，所述直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液按质量百分比由以下组分组成：盐酸 7‑12％；氢氟酸 0.5‑1％；葡萄糖酸钠 6‑8％；酒石酸钠 2‑4％；硫酸钠 1‑3％；表面活性剂 8‑10％；羧甲基纤维素 0.1‑0.3％；酚醛气凝胶 0.2‑0.8％；缓蚀剂 3‑5％；去离子水 余量。本发明去污能力强，清洗方便快捷，有效清除钢管内壁焊渣与焊剂颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及钢管成型扩径领域，具体涉及一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液及其使用方法。
背景技术
直缝埋弧焊管在成型和焊接的过程中，不可避免的会产生成型和焊接残余应力。残余应力严重影响管道承载强度，同时作为焊接裂纹的诱因之一，必然会对钢管的强度和使用性能产生不良影响，成为管道安全使用的重大隐患。因此在焊接后还要进行扩径，扩径工艺不仅可以满足对管道的几何尺寸精度要求，同时能有效的降低在成型和焊接过程产生的残余应力，提高了管道的使用和安全性能。
直缝埋弧焊管一般采用机械扩径。机械扩径系统主要由钢管送进装置和扩径头组成。扩径头锥体上的若干个扇形模块通过拉杆被固定在液压缸活塞杆上，随着液压缸活塞的运动通过拉杆带动扇形模块张开和回收。钢管扩径时扩径头伸进管内，模块通过上述过程张开，接触到钢管内壁后带动管壁向外扩张，通过将管体扩张到材料屈服点进行塑性变形加工实现扩径。
在直缝埋弧焊管生产过程中，扩径前需要对钢管的内表面进行预处理，去除焊接过程留下的焊渣、焊剂颗粒与生产过程中残留的油污等杂质。由于机械扩径时扩径头与钢管内表面直接接触，并通过施加压力达到变形，因此焊渣和焊剂等颗粒的存在会对扩径头和扩径后的钢管内壁造成损伤。从而直接导致钢管降级或降废。所以，必须对扩径前钢管的内表面进行预处理以满足钢管后续扩径的工艺要求。实际生产中，一般简单的用水对钢管内表面进行冲洗，直缝埋弧焊管焊接一般采用烧结焊剂，其主要成分与产生的焊渣为SiO2、CaO、MgO、Al2O3、MnO等碱性氧化物。由于水的清洗效果有限，往往不能使焊渣、焊剂颗粒得到完全清除。因此，本发明提出一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液及其使用方法，能有效清除焊渣和焊剂等颗粒，避免扩径头与钢管内表面受杂质颗粒摩擦而损伤。
目前，缺乏一种有效清除钢管内壁焊渣与焊剂颗粒的直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液及其使用方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种有效清除钢管内壁焊渣与焊剂颗粒的直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液及其使用方法。
为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：本发明提供了一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液，所述直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液按质量百分比由以下组分组成：
进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、烷基糖苷中的一种或几种的组合。
进一步地，所述缓蚀剂为乌洛托品、苯基三唑、苯基硫脲中的一种或几种的组合。
本发明的一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液的使用方法，包括如下步骤：
(1)将埋弧焊管置于旋转滚轮上，首先采用直射喷头喷射高压水进行预冲洗，去除较大的颗粒杂质，时间为15-20s；冲洗过程中启动旋转滚轮，使埋弧焊管内壁全部被冲洗到；
(2)接着使用环形槽喷头移动伸入埋弧焊管内，环形槽喷头可向埋弧焊管内壁喷淋清洗液，环形槽喷头移动速度为4-6m/min，清洗液可将埋弧焊管内壁的焊渣与焊剂颗粒溶解；
(3)最后用直射喷头喷射清水将埋弧焊管内的清洗液与残渣冲洗干净，冲洗时间为20-30s；冲洗过程中启动旋转滚轮，使埋弧焊管内壁全部被冲洗到。
本发明所述的清洗液在进行直缝埋弧焊管扩径前内壁预处理中的应用。
有益效果：本发明清洗液去污能力强，清洗方便快捷，有效清除钢管内壁焊渣与焊剂颗粒。清洗液中的盐酸可溶解焊渣、焊剂中的CaO、MgO、Al2O3、MnO等碱性氧化物。葡萄糖酸钠与酒石酸钠作为助洗剂能在酸性条件下螯合大多数二价和三价金属离子，加快了CaO、MgO、Al2O3、MnO等碱性氧化物的溶解从而增强了清洗剂的清洗效果。此外氢氟酸可溶解不溶于盐酸的SiO2。本发明具有如下优点：
(1)本发明使用的酚醛气凝胶具有极高的孔隙率，比表面积高，因此具有很强的吸附作用。可使杂质颗粒与金属离子吸附在表面，稳定分散于清洗液中，增强清洗液清洗效果。
(2)本发明使用的羧甲基纤维素在清洗过程中能形成胶体，其胶体粒子非常小，总表面积非常大，因此表面具有很强的吸附作用。可使金属离子吸附在粒子表面，稳定分散于清洗液中，增强清洗效果。因此本发明的直缝埋弧焊管预处理方法能有效地清除直缝埋弧焊管内壁的焊渣与焊剂杂质。
附图说明
图1为清洗液使用方法的部分示意图；
图2为清洗液使用方法的部分示意图；
图3为酚醛气凝胶微观形貌图；
其中：1埋弧焊管；2直射喷头；3旋转滚轮；4环形槽喷头；5清洗液。
具体实施方式
下面通过结合附图和具体实施例对本发明做进一步的具体描述，但不能理解为是对本发明保护范围的限定。
实施例1
如图1至图3所示，生产规格为Φ1016X25.4X12000mm，牌号为X65的埋弧焊管。本发明提供了一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液，所述直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液按质量百分比由以下组分组成：
所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。所述缓蚀剂为乌洛托品、苯基三唑和苯基硫脲三种的组合。
本发明的一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液的使用方法，包括如下步骤：
(1)将埋弧焊管1置于旋转滚轮3上，首先采用直射喷头2喷射高压水进行预冲洗，去除较大的颗粒杂质，时间为15s；冲洗过程中启动旋转滚轮3，使埋弧焊管1内壁全部被冲洗到；
(2)接着使用环形槽喷头4移动伸入埋弧焊管1内，环形槽喷头4可向埋弧焊管1内壁喷淋清洗液5，环形槽喷头4移动速度为4m/min，清洗液可将埋弧焊管1内壁的焊渣与焊剂颗粒溶解；
(3)最后用直射喷头2喷射清水将埋弧焊管1内的清洗液5与残渣冲洗干净，冲洗时间为20s；冲洗过程中启动旋转滚轮3，使埋弧焊管1内壁全部被冲洗到。
本发明所述的清洗液5在进行直缝埋弧焊管1扩径前内壁预处理中的应用。
从图3可以看出，酚醛气凝胶为多孔结构，本发明使用的酚醛气凝胶具有极高的孔隙率，比表面积高。
本发明清洗液去污能力强，清洗方便快捷，有效清除钢管内壁焊渣与焊剂颗粒。清洗液中的盐酸可溶解焊渣、焊剂中的CaO、MgO、Al2O3、MnO等碱性氧化物。葡萄糖酸钠与酒石酸钠作为助洗剂能在酸性条件下螯合大多数二价和三价金属离子，加快了CaO、MgO、Al2O3、MnO等碱性氧化物的溶解从而增强了清洗剂的清洗效果。此外氢氟酸可溶解不溶于盐酸的SiO2。本发明具有如下优点：
(1)本发明使用的酚醛气凝胶具有极高的孔隙率，比表面积高，因此具有很强的吸附作用。可使杂质颗粒与金属离子吸附在表面，稳定分散于清洗液中，增强清洗液清洗效果。
(2)本发明使用的羧甲基纤维素在清洗过程中能形成胶体，其胶体粒子非常小，总表面积非常大，因此表面具有很强的吸附作用。可使金属离子吸附在粒子表面，稳定分散于清洗液中，增强清洗效果。因此本发明的直缝埋弧焊管预处理方法能有效地清除直缝埋弧焊管内壁的焊渣与焊剂杂质。
实施例2
生产规格为Φ610X25X12000mm，牌号为L485M的埋弧焊管。本发明提供了一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液，所述直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液按质量百分比由以下组分组成：
所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、烷基糖苷中的一种或几种的组合。
所述缓蚀剂为乌洛托品。
本发明的一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液的使用方法，包括如下步骤：
在步骤(1)中，将埋弧焊管1置于旋转滚轮3上，首先采用直射喷头2喷射高压水进行预冲洗，去除较大的颗粒杂质，时间为18s；冲洗过程中启动旋转滚轮3，使埋弧焊管1内壁全部被冲洗到；
在步骤(2)中，接着使用环形槽喷头4移动伸入埋弧焊管1内，环形槽喷头4可向埋弧焊管1内壁喷淋清洗液5，环形槽喷头4移动速度为5m/min，清洗液可将埋弧焊管1内壁的焊渣与焊剂颗粒溶解；
在步骤(3)中，最后用直射喷头2喷射清水将埋弧焊管1内的清洗液5与残渣冲洗干净，冲洗时间为25s；冲洗过程中启动旋转滚轮3，使埋弧焊管1内壁全部被冲洗到。
实施例3
生产规格为Φ813X25X12000mm，牌号为X80的埋弧焊管。
本发明提供了一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液，所述直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液按质量百分比由以下组分组成：
所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、烷基糖苷中的两种。所述缓蚀剂为乌洛托品、苯基三唑、苯基硫脲三种的组合。
本发明的一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液的使用方法，包括如下步骤：
在步骤(1)中，将埋弧焊管置于旋转滚轮上，首先采用直射喷头喷射高压水进行预冲洗，去除较大的颗粒杂质，时间为20s；冲洗过程中启动旋转滚轮，使埋弧焊管内壁全部被冲洗到；
在步骤(2)中，接着使用环形槽喷头移动伸入埋弧焊管内，环形槽喷头可向埋弧焊管内壁喷淋清洗液，环形槽喷头移动速度为6m/min，清洗液可将埋弧焊管内壁的焊渣与焊剂颗粒溶解；
在步骤(3)中，最后用直射喷头喷射清水将埋弧焊管内的清洗液与残渣冲洗干净，冲洗时间为30s；冲洗过程中启动旋转滚轮，使埋弧焊管内壁全部被冲洗到。
参考标准JB/T 2323.2-1999并结合实际生产应用对清洗液进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
清洗液除焊渣、焊剂性能测试，准备表面残留焊渣、焊剂的试样块(材质对应为X65，L485M和X80)，尺寸为25X25X5mm，分别放置于装有250ml清洗液(清洗液具体成分与实施例一致)的烧杯中，观察试样表面焊渣、焊剂杂质溶解情况，并记录时间，结果如下表2所示：
表2
| X65 | L485M | X80 |
| 除渣时间 | 120s | 100s | 105s |
清洗液腐蚀性能测试，准备表面完好无氧化的试样块(材质对应为X65，L485M和X80)，尺寸为25X25X5mm，分别放置于装有清洗液(清洗液具体成分与实施例一致)的广口瓶中，
确保清洗液高于试样块顶部10mm以上，并将广口瓶置于水浴锅中，恒温(40±2℃)保持8h。试验结束后取出试样块观察表面形貌,并计算前后重量变化，测试结果如表3所示：
表3
由测试结果可知，清洗液对直缝埋弧焊管的腐蚀性小，可忽略。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液，其特征在于：所述直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液按质量百分比由以下组分组成：
盐酸7-12%，柠檬酸钠0.5-1%，葡萄糖酸钠6-8%，酒石酸钠 2-4%，硫酸钠 1-3%，
表面活性剂8-10%，羧甲基纤维素0.1-0.3%，酚醛气凝胶0.2-0.8%，缓蚀剂 3-5%，去离子水余量。
2.根据权利要求 1 所述的直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、烷基糖苷中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求 1 所述的直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液，其特征在于：所述缓蚀剂为乌洛托品、苯基三唑、苯基硫脲中的一种或几种的组合。
4.权利要求1-3任一所述直缝埋弧焊管扩径预处理用清洗液的使用方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将埋弧焊管置于旋转滚轮上，首先采用直射喷头喷射高压水进行预冲洗，去除较大的颗粒杂质，时间为 15-20s ；冲洗过程中启动旋转滚轮，使埋弧焊管内壁全部被冲洗到；
（2）接着使用环形槽喷头移动伸入埋弧焊管内，环形槽喷头可向埋弧焊管内壁喷淋清洗液，环形槽喷头移动速度为 4-6m/min，清洗液可将埋弧焊管内壁的焊渣与焊剂颗粒溶；
（3）最后用直射喷头喷射清水将埋弧焊管内的清洗液与残渣冲洗干净，冲洗时间为20-30s ；冲洗过程中启动旋转滚轮，使埋弧焊管内壁全部被冲洗到。
5.权利要求 1-3 任一项所述的清洗液在进行直缝埋弧焊管扩径前内壁预处理中应用。
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