CN105983755A - 长输管道封闭连接堆焊免补口方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长输管道封闭连接免补口方法，其技术方案是：一种长输管道封闭连接短节和预制管A、预制管B连接端口耐蚀合金堆焊；阶梯型耐蚀合金堆焊方法；三段式“死口”对接方法；耐蚀合金双枪四电极TIG堆焊；耐蚀合金药芯焊丝MIG打底焊；耐蚀合金实心焊丝MAG过渡焊；普通碳钢焊丝MAG填充、盖面的复合焊接方法，构成长输管道封闭连接堆焊免补口方法。通过该技术方案保证了长输管道碰死口后管道内壁防腐的连续性，取消了传统的碰死口后开天窗对焊缝内壁进行防腐处理的过程，取消了封闭焊接天窗的过程，避免了天窗焊缝内壁防腐层空白，提高了长输管道的整体耐腐性能和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及长输管道封闭连接焊接的方法，尤其涉及一种长输管道封闭连接堆焊免补口方法。
背景技术
长输管道封闭连接是指把分段施工的钢制管道，通过一段短节（死口短节）焊接连接在一起的过程，俗称“碰死口”。
由于野外施工的特点，在用“死口”短节连接两段管道时，无法保证整条管道的直线度。
为防止和延缓钢制管道被所输送的介质（油、气、水、化工产品等）腐蚀，延长管道使用寿命，一般必须对管道焊缝内壁进行防腐蚀处理，即在管道组对焊接后，通过机器人进入管道内部，对焊缝部位喷涂防腐材料进行防腐处理（防腐补口）。
在对两段较长距离的管道（一般为2km），通过一段钢管短节进行封闭焊接时，由于管道机器人无法进入两公里的管道内部对焊缝进行防腐处理，使“死口”焊缝内壁成为机器人防腐补口的盲点。
管道封闭连接焊缝内壁防腐处理的一般工艺是：通过在“死口”短节上“开天窗”的方法，对短节焊缝内壁进行防腐处理，然后通过焊接金属盖板来封闭天窗。这种方法的结果是无法对所焊接的“天窗”盖板内部焊缝进行防腐处理，这是长期以来长输管道内壁防腐连续性的瓶颈所在，降低了管道的整体使用寿命。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种长输管道封闭连接堆焊免补口方法，其技术方案是：
1、实施步骤：a、将一整根钢管切割成大致相等的两段，分别为预制管A和预制管B；b、分别在预制管A和预制管B的一端内壁采用双枪四电极TIG全自动堆焊、等离子切割、坡口加工一体机堆焊一定宽度和厚度的耐蚀合金层，并应用等离子加工坡口，坡口内壁露出耐蚀合金堆焊层，然后进行修整打磨处理；c、加工预制短节，长度约2m左右，并在所述短节两端内壁采用双枪四电极TIG全自动堆焊、等离子切割、坡口加工一体机堆焊一定厚度和宽度的耐蚀合金层，加工坡口的工艺方法同b；d、分别对上述堆焊完的短节和预制管A、预制管B进行内外防腐处理；内防腐层覆盖阶梯形耐蚀合金堆焊层的第一级阶梯，形成连续的防腐层；e、将短节置于预制管A和预制管B堆焊端之间，将预制管A和预制管B未堆焊端分别与两段管道进行组对连接，通过切割修改预制管A和预制管B未堆焊端进行调整，使预制管A和预制管B及短节三段总长度与预留焊缝间隙之和等于预留死口长度，使用手动液压管托进行对口调整，保证短节和预制管A及预制管B的组对精度；f、预制管A和预制管B未堆焊端分别与两段管道进行焊接；g、分别对上述e所述的焊缝进行检测；h、分别对上述e所述的检验合格的焊缝内壁使用补口机器人进行防腐处理；i、将堆焊处理后的短节两端分别组对与所述预制管A、预制管B堆焊端进行碰死口焊接，无需对该碰死口耐蚀合金焊接的封闭连接进行防腐处理。
2、所述预制管A、预制管B、短节的管端内壁耐蚀合金堆焊层成阶梯形。
3、阶梯形耐蚀合金堆焊层的形成步骤为：a、利用双枪四电极TIG全自动堆焊机进行堆焊作业，一般厚度为2.0mm左右，宽度为50-130mm左右，形成第一层打底层；b、在双枪四电极TIG全自动堆焊机进行第一层堆焊作业的同时，在第一层的上面形成第二层盖面层耐蚀合金堆焊层，一般厚度为2.0mm左右，宽度大于该规格管道的焊接热影响区宽度，为20-80mm左右。
4、所述碰死口焊接连接封闭连接步骤为：a、用管道外对口器对接所述短节和预制管A、预制管B的堆焊端；b、在封闭焊接时首先采用MIG+耐蚀合金药芯焊丝对管道耐蚀合金堆焊层实施分段定位焊接，当焊接总长度超过管道周长的50％后，卸下外对口器，采用MIG+耐蚀合金药芯焊丝对管道实施打底焊接；c、采用MAG+耐蚀合金实心焊丝的焊接方法，在打底焊层上面实施过渡焊层的焊接，焊接厚度要全部被覆盖耐蚀合金堆焊层；d、采用MAG+普通碳钢焊丝在过渡焊层上实施填充焊，直至将焊缝填平，焊缝的余高不超过2mm。
通过本技术方案，取得的有益效果是：保证了长输管道碰死口后管道内壁防腐的连续性，取消了传统的碰死口后开天窗对焊缝内壁进行防腐处理的过程，取消了封闭焊接天窗的过程，避免了天窗焊缝内壁防腐层空白，提高了长输管道的整体耐腐性能和使用寿命。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；其中，1-预制管A、2-短节、3-预制管B、4-左管道、5-右管道、6-耐蚀合金堆焊层、7-内防腐层、8-PE外防腐层。
具体实施方式：如图1所示，将一根钢管分割成相等长度的预制管A1和预制管B3，分别在预制管A1和预制管B3的一端堆焊阶梯形耐蚀合金堆焊层6，并用等离子加工坡口，坡口内壁露出耐蚀合金堆焊层，然后进行修整打磨处理；预制短节2，短节2的长度约2m，并在短节两端分别堆焊耐蚀合金层6，坡口加工同上；分别对上述堆焊完的短节2和预制管A1、预制管B3进行内外防腐处理，内防腐层覆盖阶梯形耐蚀合金堆焊层的第一级阶梯，形成连续的内防腐层7；短节2与预制管A1、预制管B3的长度之和略大于预留死口的长度，在组对连接时切割预制管A1、预制管B3的未堆焊端，使三段总长度加上预留焊缝间隙等于预留死口长度，左管道4与预制管A1的未焊接端、右管道5与预制管B3的未焊接端分别组对焊接连接，分别对上述焊缝进行检验检测，不合格须返工。检测合格后通过补口机器人对焊缝进行防腐处理，形成连续的防腐层7；然后将堆焊处理的短节2与预制管A1、预制管B3的堆焊端进行死口耐蚀合金焊接连接，焊接后无需对焊缝内壁防腐处理，耐蚀合金焊缝起到了防腐连续性作用，不需要对死口短节开天窗。
对预制管A1、预制管B3及短节2管端进行堆焊处理时，其步骤是：a、第一层（打底层）耐蚀合金堆焊，利用双枪四电极TIG全自动堆焊机进行堆焊作业，一般厚度为2.0mm左右，宽度为50-130mm左右；b、在双枪四电极TIG全自动堆焊机进行第一层堆焊作业的同时，在第一堆焊层的上面形成第二（盖面层）耐蚀合金堆焊层，一般厚度为2.0mm左右，宽度大于该规格管道的焊接热影响区宽度，为20-80mm左右；c 、从端面测量，盖面层的宽度窄于打底层的宽度约30-50mm左右，整个堆焊层呈阶梯形状。
对预制管A1、预制管B3与短节2碰死口对接封闭连接时，其具体的焊接步骤是：a、 用管道外对口器对接短节2和预制管A1、预制管B3的堆焊端并实施复合封闭焊接；b、 在封闭焊接时首先采用MIG+耐蚀合金药芯焊丝对管道耐蚀合金堆焊层实施分段定位焊接，当焊接总长度超过管道周长的50％后，卸下外对口器。对管道实施打底焊接；c、 采用MAG+耐蚀合金实心焊丝的焊接方法，在打底焊层上面实施过渡焊层的焊接，其焊接厚度以耐蚀合金堆焊层全部被覆盖为准；d、 采用MAG+普通碳钢焊丝在过渡焊层上实施填充焊，直至将焊缝填平。焊丝的理化强度以设计要求为准；e、 采用d所述方法对焊缝实施盖面焊接，焊缝的余高不超过2mm；f、 X射线检验合格后，对焊缝外壁进行除锈作业、涂覆环氧防腐涂料，然后利用热收缩套进行防腐补口处理，不合格须返工重焊。
上述的左、右管道4、5，预制管A1、预制管B3及短节2表层都裹覆有PE防腐层8。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种长输管道封闭连接堆焊免补口方法，其特征在于：1+1-4死口预留长度；三段式死口组对焊接方法；管端内壁堆焊耐蚀合金层预补口方法；管端内壁耐蚀合金层阶梯形堆焊；双枪四电极TIG全自动堆焊、等离子切割、坡口加工一体机；碰死口复合焊接；取消在死口短节上开天窗进行死口短节焊缝防腐补口处理过程。
2.根据权利要求1所述的长输管道封闭连接堆焊免补口方法，其特征在于：1+1-4死口预留长度，具体实施方法：将传统的管道死口预留长度改变为：1（根整管的长度）+1（个传统死口长度）-4（个预留加工余量）=死口预留长度的方式。
3.根据权利要求1所述的长输管道封闭连接堆焊免补口方法，其特征在于：三段式死口组对焊接方法，具体实施步骤：将一整根钢管切割成大致相等的两段，分别为预制管A和预制管B；分别在预制管A和预制管B的一端内壁堆焊一定宽度和厚度的耐蚀合金层，并应用等离子加工坡口，坡口内壁露出耐蚀合金堆焊层，然后进行修整打磨处理；加工预制短节，长度约2m左右，并在所述短节两端内壁堆焊一定厚度和宽度的耐蚀合金层，加工坡口的工艺方法同b；分别对上述堆焊完的短节和预制管A、预制管B进行内外防腐处理；内防腐层覆盖阶梯形耐蚀合金堆焊层的第一级阶梯，形成连续的防腐层；将短节置于预制管A和预制管B堆焊端之间，将预制管A和预制管B未堆焊端分别与两段管道进行组对连接，通过切割修改预制管A和预制管B未堆焊端进行调整，使预制管A和预制管B及短节三段总长度与预留焊缝间隙之和等于预留死口长度，使用手动液压管托进行对口调整，保证短节和预制管A及预制管B的组对精度；预制管A和预制管B未堆焊端分别与两段管道进行焊接；分别对上述e所述的焊缝进行检测；分别对上述e所述的检验合格的焊缝内壁使用补口机器人进行防腐处理；将堆焊处理后的短节两端分别组对与所述预制管A、预制管B堆焊端进行碰死口焊接，无需对该碰死口耐蚀合金焊接的封闭连接进行防腐处理。
4.根据权利要求1所述的长输管道封闭连接堆焊免补口方法，其特征在于：管端内壁堆焊耐蚀合金层预补口方法，具体实施步骤：分别在短节两端及预制管A和预制管B的一端内壁采用双枪四电极TIG全自动堆焊、等离子切割、坡口加工一体机堆焊一定宽度和厚度的阶梯形耐蚀合金层，并应用等离子加工坡口，坡口内壁露出耐蚀合金堆焊层，然后进行修整打磨处理。
5.如权利要求1所述的长输管道封闭连接堆焊免补口方法，其特征在于：所述预制管A、预制管B、短节的管端内壁耐蚀合金堆焊层成阶梯形，其形成步骤为：a、利用双枪四电极TIG全自动堆焊机进行堆焊作业，一般厚度为2.0mm左右，宽度为50-130mm左右，形成第一层打底层；b、在双枪四电极TIG全自动堆焊机进行第一层堆焊作业的同时，在第一层的上面形成第二层盖面层耐蚀合金堆焊层，一般厚度为2.0mm左右，宽度大于该规格管道的焊接热影响区宽度，为20-80mm左右；c、盖面层的宽度窄于打底层的宽度约20-50mm左右，整个堆焊层呈阶梯形状。
6.如权利要求1所述的长输管道封闭连接堆焊免补口方法，其特征在于：耐蚀合金层堆焊及管道坡口加工采用双枪四电极TIG全自动堆焊、等离子切割、坡口加工一体机完成。
7.如权利要求1所述的长输管道封闭连接堆焊免补口方法，其特征在于：所述碰死口复合焊接，其步骤为：a、用管道外对口器对接所述短节和预制管A、预制管B的堆焊端；b、在封闭焊接时首先采用MIG+耐蚀合金药芯焊丝对管道耐蚀合金堆焊层实施分段定位焊接，当焊接总长度超过管道周长的50％后，卸下外对口器，采用MIG+耐蚀合金药芯焊丝对管道实施打底焊接；c、采用MAG+耐蚀合金实心焊丝的焊接方法，在打底焊层上面实施过渡焊层的焊接，焊接厚度要全部被覆盖耐蚀合金堆焊层；d、采用MAG+普通碳钢焊丝在过渡焊层上实施填充焊，直至将焊缝填平，焊缝的余高不超过2mm。
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