CN112453737B - 一种油气运输金属管道墩头焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油气运输金属管道墩头焊接方法，涉及管道焊接技术领域，包括以下步骤：S1：管道端部通过热加工成型；S2：在成型的管道端部加工墩头，使得墩头靠近管道端部的一端的厚度小于墩头远离管道端部的一端的厚度；S3：在墩头远离管道端部的一端切割焊缝坡口；S4：将两个管道端部的墩头的焊缝坡口对接在一起，在两个焊缝坡口之间进行填焊。本发明一种油气运输金属管道墩头焊接方法简单方便，焊缝尺寸和质量易于保证，可以保证焊接接头的承载力，可以有效降低应力集中，提高焊接接头的疲劳寿命。

Description

一种油气运输金属管道墩头焊接方法
技术领域
本发明涉及管道焊接技术领域，
尤其是，本发明涉及一种油气运输金属管道墩头焊接方法。
背景技术
由于高强度高韧性焊接材料的制造难度越来越大，实现大应变高强度油气运输钢管环焊接头高强匹配很困难，尤其是在管道焊接施工中广泛使用的自保护药芯焊丝现阶段难以达到高强度高韧性要求，环焊缝焊接成为高强度管线钢发展应用的瓶颈。焊丝强度不足会导致焊接方法强度难以匹配大应变高强度管线的强度。此外，大应变高强度钢管受其冶金特点的影响，易在焊接方法热影响区产生软化带，由于软化带的存在，同样会降低焊接区域的承载力，使焊接方法强度难以匹配管线强度。
目前工程中一般采用补强覆盖焊接法解决大应变金属管道强度匹配问题，在完成传统对接环焊缝后，继续施焊，在焊缝中间部位，通过增加焊缝的高度提高接头的承载力，在热影响软化区，通过增加覆盖焊缝，增加该处的截面高度，从而提高此处的承载力，例如中国专利发明专利CN103994302A涉及煤气管道焊接加固领域，特别是煤气管道补坯焊接加固方法。针对停系统处理煤气管道泄漏耗时、耗能、操作复杂、威胁人生安全和煤气放散污染环境的问题，根据金属焊接性能及塑性并结合多年煤气管道堵漏试验，得出了补坯加固技术，达到在施焊小范围内无泄漏煤气的干扰，避开了煤气易燃、易爆、有毒的问题，对可焊的设备、管道上出现的焊缝薄弱环节及煤气管道长期投运造成的减薄部位进行了加固，为公司安全生产发挥了作用，产生了巨大的经济效益和环保效益。
但是上述方法依然存在以下缺点：1）现场施焊，补强覆盖焊的焊接质量和尺寸难以保证；2）比邻补强覆盖焊的管壁会出现新的热影响软化区，该区域截面即为管壁壁厚，因此新形成的软化区同样会降低接头的承载力；3）补强覆盖焊焊趾处与母材难以形成圆滑过渡，因此该处仍然可能存在超高的应力集中。
因此为了解决这些问题，设计一种合理的油气运输金属管道墩头焊接方法对我们来说是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单方便，焊缝尺寸和质量易于保证，可以保证焊接接头的承载力，可以有效降低应力集中，提高焊接接头的疲劳寿命的油气运输金属管道墩头焊接方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：
一种油气运输金属管道墩头焊接方法，包括以下步骤：
S1：管道端部通过热加工成型；
S2：在成型的管道端部加工墩头，使得墩头靠近管道端部的一端的厚度小于墩头远离管道端部的一端的厚度；
S3：在墩头远离管道端部的一端切割焊缝坡口；
S4：将两个管道端部的墩头的焊缝坡口对接在一起，在两个焊缝坡口之间进行填焊。
作为本发明的优选，还包括S5：在焊缝填焊完成之后，在焊缝外侧进行打磨，形成焊趾与墩头外侧的圆滑过渡。
作为本发明的优选，在执行步骤S5之前，在焊缝的焊趾部位进行补焊。
作为本发明的优选，执行步骤S1时，管道端部热加工方式为热轧成型。
作为本发明的优选，执行步骤S2时，墩头越远离管道端部单位长度，墩头的厚度增加量越大。
作为本发明的优选，执行步骤S2时，墩头远离管道端部的一端的厚度不小于墩头靠近管道端部的一端的厚度的120%。
作为本发明的优选，执行步骤S3时，焊缝坡口向外凸起。
作为本发明的优选，执行步骤S3时，焊缝坡口的倾斜角度范围为0°至30°。
作为本发明的优选，执行步骤S4时，保证两个墩头的焊缝坡口最底端的高度相同。
本发明一种油气运输金属管道墩头焊接方法有益效果在于：
1、由于是在两个墩头形成的坡口中施焊，焊缝尺寸和质量易于保证；
2、比邻焊缝的母材虽仍然会出现软化，但因为其位于墩头部位，因截面提前加大，即使该处材料软化，仍然可以保证焊接接头的承载力；
3、由于墩头焊缝外凸，在施焊完成后，可对焊缝进行打磨，形成焊趾与母材的圆滑过渡，降低应力集中，墩头的形式也可设计的较为圆滑，从而有效的降低焊趾处的应力集中，从而提高焊接接头的疲劳寿命。
附图说明
图1为本发明一种油气运输金属管道墩头焊接方法的流程示意图；
图2为本发明一种油气运输金属管道墩头焊接方法的焊接效果示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和结构的相对布置不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及系统可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及系统应当被视为授权说明书的一部分。
实施例一：如图1、2所示，仅仅为本发明的其中一个实施例，一种油气运输金属管道墩头焊接方法，包括以下步骤：
S1：管道端部通过热加工成型；
实际上就是在管道端部设置墩头，然后再墩头上进行施焊，而不是直接在管道上进行施焊，这样由于在两个墩头中施焊，焊缝尺寸和质量易于保证。
在这里，管道端部热加工方式为热轧成型，方便对墩头的尺寸进行控制。
S2：在成型的管道端部加工墩头，使得墩头靠近管道端部的一端的厚度小于墩头远离管道端部的一端的厚度；
也就是说在管道端部加工墩头，使得墩头在焊接时形成一块增厚区，也就是墩头补强区，而且需要注意的是，墩头越远离管道端部单位长度，墩头的厚度增加量越大。也就是墩头向远离管道端部方向延伸，墩头厚度增加速度也越快，使得墩头焊接处形成一个向上凸起的弧形，这样截面提前加大，即使焊接后该处材料软化，仍然可以保证焊接接头的承载力。
正是由于墩头越远离管道端部单位长度，墩头的厚度增加量越大，也就是越远离管道端部，墩头补强区的强度越大，且强度增加量也越大，不仅整体焊接强度增大，还能导致远离管道端部的墩头处受到的应力都会尽可能倾泻至靠近管道端部的一侧的墩头部分，直至应力集中至管道位置，这样整个焊接处的应力分担更合理，有效避免应力集中。
当然，墩头远离管道端部的一端的厚度不小于墩头靠近管道端部的一端的厚度的120%。一般来说，墩头远离管道端部的一端的厚度比墩头靠近管道端部的一端的厚度大，且仅仅多出墩头靠近管道端部的一端的厚度的20%至30%，不宜过大使得墩头过于粗导致焊接耗材大，也不宜过小使得补强区强度不够。
S3：在墩头远离管道端部的一端切割焊缝坡口；
焊缝坡口向外凸起，或者说焊缝坡口朝向的方向为向墩头外凸的方向倾斜设置，当然，焊缝坡口的倾斜角度范围为0°至30°，一般来说，焊缝坡口的倾斜角度为15°左右，这样当两个管道端部的墩头的焊缝坡口对接在一起，在两个焊缝坡口之间进行填焊的时候，可以形成一个外宽内窄的焊缝区，焊缝区的角度为15°的两倍，刚好方便进行施焊。
S4：将两个管道端部的墩头的焊缝坡口对接在一起，在两个焊缝坡口之间进行填焊。
在这里，保证两个墩头的焊缝坡口最底端的高度相同，避免焊接错位导致两端的墩头焊接后强度不均，导致易损坏。
最后，本发明还包括S5：在焊缝填焊完成之后，在焊缝外侧进行打磨，形成焊趾与墩头外侧的圆滑过渡。
当然，在执行步骤S5之前，在焊缝的焊趾部位进行补焊，使得焊趾部位的紧实性更好。且形成焊趾与母材的圆滑过渡，进一步降低应力集中。
本发明一种油气运输金属管道墩头焊接方法由于是在两个墩头形成的坡口中施焊，焊缝尺寸和质量易于保证；比邻焊缝的母材虽仍然会出现软化，但因为其位于墩头部位，因截面提前加大，即使该处材料软化，仍然可以保证焊接接头的承载力；由于墩头焊缝外凸，在施焊完成后，可对焊缝进行打磨，形成焊趾与母材的圆滑过渡，降低应力集中，墩头的形式也可设计的较为圆滑，从而有效的降低焊趾处的应力集中，从而提高焊接接头的疲劳寿命。
上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明的设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种油气运输金属管道墩头焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：管道端部通过热加工成型，且热加工方式为热轧成型；
S2：在成型的管道端部加工墩头，使得墩头靠近管道端部的一端的厚度小于墩头远离管道端部的一端的厚度；使得比邻焊缝的母材位于墩头部位的截面提前加大，且墩头越远离管道端部单位长度，墩头的厚度增加量越大；
S3：在墩头远离管道端部的一端切割焊缝坡口；
S4：将两个管道端部的墩头的焊缝坡口对接在一起，在两个焊缝坡口之间进行填焊；
S5：在焊缝填焊完成之后，在焊缝外侧进行打磨，形成焊趾与墩头外侧的圆滑过渡；
在执行步骤S5之前，在焊缝的焊趾部位进行补焊。
2.根据权利要求1所述的一种油气运输金属管道墩头焊接方法，其特征在于：
执行步骤S2时，墩头远离管道端部的一端的厚度不小于墩头靠近管道端部的一端的厚度的120%。
3.根据权利要求1所述的一种油气运输金属管道墩头焊接方法，其特征在于：
执行步骤S3时，焊缝坡口向外凸起。
4.根据权利要求1所述的一种油气运输金属管道墩头焊接方法，其特征在于：
执行步骤S3时，焊缝坡口的倾斜角度范围为0°至30°。
5.根据权利要求1所述的一种油气运输金属管道墩头焊接方法，其特征在于：
执行步骤S4时，保证两个墩头的焊缝坡口最底端的高度相同。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5443844A (en) * 1977-09-14 1979-04-06 Babcock Hitachi Kk Welded joint structure
DE3445371A1 (de) * 1984-12-10 1986-06-12 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Verfahren zum herstellen von rohren fuer die erdoel- und erdgasindustrie und von bohrgestaengeeinheiten
CN103624376B (zh) * 2013-11-29 2015-07-08 西安向阳航天材料股份有限公司 端部带转接环的两根双金属复合管端部对焊方法
DE102014102452A1 (de) * 2014-02-25 2015-08-27 Vallourec Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten, nahtlosen Rohren aus umwandlungsfähigem Stahl, insbesondere für Rohrleitungen für Tiefwasseranwendungen und entsprechende Rohre
CN104565559A (zh) * 2014-12-24 2015-04-29 衡阳华菱钢管有限公司 泥浆输送管的制造方法及泥浆输送管
CN106002076A (zh) * 2016-06-17 2016-10-12 天津金立盛业有限公司 具有新型焊接部件的扁口散热器
CN109834365B (zh) * 2019-03-08 2021-09-28 中国石油天然气集团有限公司 一种用于小口径内防腐管道对焊的加工方法
CN110778804B (zh) * 2019-12-04 2024-06-11 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 油气输送管及油气输送管的制作方法

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