RU2151037C1 - Состав для термитной сварки - Google Patents
Состав для термитной сварки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2151037C1 RU2151037C1 RU98101229A RU98101229A RU2151037C1 RU 2151037 C1 RU2151037 C1 RU 2151037C1 RU 98101229 A RU98101229 A RU 98101229A RU 98101229 A RU98101229 A RU 98101229A RU 2151037 C1 RU2151037 C1 RU 2151037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- termite
- copper
- lead
- composition
- ecp
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при соединении катодных и дренажных выводов со стенками трубопровода магистральных газо- и нефтепроводов. В медный термитный состав дополнительно вводят свинец (Pb). Количественное соотношение ингредиентов следующее, мас.%; алюминий 8,0-8,4; медь 11,0-11,6; свинец 0,2-2,0; ферромарганец 12,8-13,3; оксид меди - остальное. Состав обеспечивает повышение надежности и прочность сварных соединений при ударном воздействии. 1 табл.
Description
Предполагаемое изобретение относится к области электрохимической защиты магистральных газонефтепроводов, а именно к составам для термитной сварки, так как надежность электрохимической защиты (ЭХЗ) магистральных нефтегазопроводов в значительной степени определяется качеством и надежностью присоединения катодных и дренажных выводов к стенке трубопровода.
Наиболее технологически простым способом присоединения выводов средств ЭХЗ является термитная сварка, сущность которой заключается в использовании энергии термохимической окислительно-восстановительной реакции. В результате патентного поиска, проведенного по классам Международной классификации изобретений Мкл4 C 06 B 33/02; 35/00: 33/12, выявлены аналоги: Алюмотермические восстановительные реакционные смеси, содержащие AL, Mn, оксиды AL, Fe (патент США 4104093); Термитные составы на основе Fe, Zr (патент США 4141769); Пиротехнические составы для разрыва трубопроводов, содержащие Al, Mg, Ti, Fe, Cu (заявка 2146014 Великобритании).
Для приварки выводов ЭХЗ на трубы стальных магистральных газопроводов, находящихся под эксплуатационным давлением, без прекращения транспорта газа с временным сопротивлением разрыву менее 55 кГс/мм2 в настоящее время применяется железный и медный термит (Fe, Cu термит, сопротивление разрыву 55 кг/см2), последний и был выбран авторами в качестве прототипа (см. приложение) [4].
Состав медного термита для приварки выводов ЭХЗ к магистральным газопроводам содержит следующие ингредиенты:
CuO, Окись меди (порошок) ГОСТ - 16539-79 - 66,7%
Al, Алюминиевая крупка АКП ТУ 48-5-38-78 - 8,4%
Cu, Порошок медный ПМС-Н, ГОСТ - 4960-75 - 11,6%
FeMn, Ферромарганец молотый Фмн 1,0 - 13,3%
ТУ 14-5-87-77 (содержание Mn-80%)
Недостатком данного состава является низкая прочность сварного соединения при наличии следов влаги.
CuO, Окись меди (порошок) ГОСТ - 16539-79 - 66,7%
Al, Алюминиевая крупка АКП ТУ 48-5-38-78 - 8,4%
Cu, Порошок медный ПМС-Н, ГОСТ - 4960-75 - 11,6%
FeMn, Ферромарганец молотый Фмн 1,0 - 13,3%
ТУ 14-5-87-77 (содержание Mn-80%)
Недостатком данного состава является низкая прочность сварного соединения при наличии следов влаги.
Задачей данного изобретения является повышение надежности и прочности к ударным воздействиям сварного соединения.
Для решения поставленной задачи в известный медный термитный состав дополнительно вводят свинец, Pb, при определенном количественном соотношении всех других ингредиентов:
CuO - 66,0 - 66,7%
Al - 8,0 - 8,4%
Cu - 11,0 - 11,6%
Pb - 0,2 - 2,0%
FeMn - 12,8 - 13,3%
Сущность термитной сварки заключается в использовании тепловой термохимической окислительно-восстановительной реакции, в ходе которой восстановленный и нагретый до высокой температуры металл оплавляется с поверхностью труб и с выводов, образуя неразъемное соединение.
CuO - 66,0 - 66,7%
Al - 8,0 - 8,4%
Cu - 11,0 - 11,6%
Pb - 0,2 - 2,0%
FeMn - 12,8 - 13,3%
Сущность термитной сварки заключается в использовании тепловой термохимической окислительно-восстановительной реакции, в ходе которой восстановленный и нагретый до высокой температуры металл оплавляется с поверхностью труб и с выводов, образуя неразъемное соединение.
Часто при термитной приварке выводов ЭХЗ к магистральному газопроводу возникают различные дефекты;
- низкая прочность сварного соединения;
- форма термитного контакта неправильная, недостаточное количество наплавленного металла;
- наплавленный металл пористый.
- низкая прочность сварного соединения;
- форма термитного контакта неправильная, недостаточное количество наплавленного металла;
- наплавленный металл пористый.
Как правило, причиной дефектов является влага на трубе. Температура горения термитного состава 2400-2600oC, скорость термохимической реакции 2,4 - 2,6 м/с, следовательно, время плавления и стекания термита из тигля очень мало. За счет высокой скорости горения состава влага на трубе не успевает испариться, а низкая вязкость расплава термита обуславливает быстрое стекание его из тигля на свариваемые элементы конструкции. При наличии влаги на их поверхности происходит резкое снижение прочности сварных соединений. Поэтому авторами было предложено ввести металл с низкой температурой плавления, образующей более вязкий расплав.
После исследований было предложено ввести в термитный состав свинец (Pb), который имеет температуру плавления Тпл. = 327oC, ρуд = 11,34. При введении свинца наблюдалось понижение температуры горения термитной смеси, следовательно, снизилась скорость реакции, но при этом повысилось время реакции, что обеспечивало необходимый прогрев поверхности трубы и привариваемых выводов. Наличие свинца затруднит быстрое стекание образующейся капли металла, так как значительно повысится ее вязкость за счет введения свинца, следовательно, прилипание металла повысится. Повышение вязко-пластичного состояния наплавленного металла значительно повысит прочность и качество сварного соединения к ударным воздействиям. Экспериментально было определено оптимальное содержание свинца и остальных ингредиентов в термитном составе.
Количество свинца, вводимого в термитный состав, составляет 0,2-2%. Если ввести в состав менее 0,2% Pb, то такое количество не позволит понизить температуру горения термитного состава, которая обеспечит достаточное снижение скорости реакции, а следовательно, и необходимое время прогрева сварных элементов конструкции, за счет повышения вязкости смеси и не обеспечит необходимого времени стекания расплава термита.
Если ввести в состав Pb, более 2% - высокая вязкость, значительная масса расплава термита остается на стенках тигля. Форма термитного контакта неправильная, а малая масса наплавленного металла не позволяет достигнуть необходимой прочности сварных соединений (см. табл.).
Приварка выводов электрохимической защиты (ЭХЗ) проводилась в трубе диаметром 820 мм. С этой целью использовался тигель [1] из электродного графита ЭГ-1, обладающего высокой жаростойкостью. На поверхности трубы снимался слой изоляции площадью 100x150 мм. Поверхность трубы зачищалась напильником, а за тем наждачной бумагой. Температура окружающей среды составляла 28oC. Поэтому, когда была удалена изоляции, труба, находящаяся на глубине около 2 м, из-за разности температур покрывалась влагой. На указанную поверхность сразу была установлена тигель-форма, под которой находился вывод ЭХЗ диаметром 8 мм из низкоуглеродной стали (ст. 3). В тигле навеска предлагаемого термита составляла 50-55 г. Термосмесь инициировалась штатным электровоспламенителем, используемым в электродетонаторах ЭД-8. Взрывник с машинкой ПНВ-300 находился от места сварки на расстоянии 10-15 м. Указанным способом и предлагаемым в качестве изобретения термитным составом приварено более 200 выводов ЭХЗ. Присоединение выводов ЭХЗ во всех случаях было надежным, несмотря на наличие влаги на трубе. Просушка трубы с помощью проветривания и выравнивания температуры с окружающей средой не проводилась.
В экспериментах использовались термитные смеси следующих рецептур, %:
Алюминий - 8,0
Медь - 11,2
Ферромарганец - 12,8
Свинец - 0,2
Оксид меди - 67,8
Анализ применения термита указанной рецептуры показал, что в этом случае наблюдается приварка вывода ЭХЗ к влажной трубе. Но прочность сварки обеспечивается срединной частью диапазона прореагировавшего термита.
Алюминий - 8,0
Медь - 11,2
Ферромарганец - 12,8
Свинец - 0,2
Оксид меди - 67,8
Анализ применения термита указанной рецептуры показал, что в этом случае наблюдается приварка вывода ЭХЗ к влажной трубе. Но прочность сварки обеспечивается срединной частью диапазона прореагировавшего термита.
Наилучший результат получается в том случае, когда сварка вывода ЭХЗ выполняется термитным составом следующей рецептуры, %:
Алюминий - 8,2
Медь - 11,2
Ферромарганец - 13,1
Свинец - 1,3
Оксид меди - 66,2
Последующие увеличения содержания порошкообразного свинца в составе приводят к результату, описанному выше. Периферийная часть диапазона свариваемого термита с трубой имеет более слабый контакт.
Алюминий - 8,2
Медь - 11,2
Ферромарганец - 13,1
Свинец - 1,3
Оксид меди - 66,2
Последующие увеличения содержания порошкообразного свинца в составе приводят к результату, описанному выше. Периферийная часть диапазона свариваемого термита с трубой имеет более слабый контакт.
При использовании термитного состава содержащего, %:
Алюминий - 8,4
Медь - 11,6
Феррмарганец - 13,3
Свинец - 2,0
Оксид меди - 64,7
наблюдается ухудшение формы застывшей массы прореагировавшего термита и остатки его на стенках тигля. Однако вывод элемента ЭХЗ сварен с трубой прочно.
Алюминий - 8,4
Медь - 11,6
Феррмарганец - 13,3
Свинец - 2,0
Оксид меди - 64,7
наблюдается ухудшение формы застывшей массы прореагировавшего термита и остатки его на стенках тигля. Однако вывод элемента ЭХЗ сварен с трубой прочно.
Данный термитный состав был апробирован при сварке элементов электрохимической защиты (ЭХЗ) магистральных газопроводов Мокроус-Самара-Тольятти найдет широкое применение при сооружении ЭХЗ на МГП России и стран ближнего зарубежья.
Источники информации
1. Патент США N 4104093, Мкл4 C 06 B 33/02
2. Патент США N 4141769, Мкл4 C 06 B 33/02
3. Заявка GB N 2146014
4. Прототип - Инструкциям
1. Патент США N 4104093, Мкл4 C 06 B 33/02
2. Патент США N 4141769, Мкл4 C 06 B 33/02
3. Заявка GB N 2146014
4. Прототип - Инструкциям
Claims (1)
- Состав для термитной сварки на основе медного термита, содержащий оксид меди, алюминий, медь и ферромарганец, отличающийся тем, что он дополнительно содержит свинец при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Алюминий - 8,0 - 8,4
Медь - 11,0 - 11,6
Ферромарганец - 12,8 - 13,3
Свинец - 0,2 - 2,0
Оксид меди - Остальноеа
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98101229A RU2151037C1 (ru) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | Состав для термитной сварки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98101229A RU2151037C1 (ru) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | Состав для термитной сварки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98101229A RU98101229A (ru) | 2000-03-20 |
RU2151037C1 true RU2151037C1 (ru) | 2000-06-20 |
Family
ID=20201498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98101229A RU2151037C1 (ru) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | Состав для термитной сварки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2151037C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100519051C (zh) * | 2007-08-16 | 2009-07-29 | 黄丽丽 | 热熔焊剂 |
CN106736038A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 新疆众和股份有限公司 | 一种铝钢热熔焊剂 |
CN113996968A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-01 | 绍兴十目科技有限公司 | 一种基于铜铁合金的放热焊剂 |
-
1998
- 1998-01-16 RU RU98101229A patent/RU2151037C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Инструкция по термитной приварке выводов ЭХЗ к магистральным трубопроводам. - М.: ВНИИГАЗ, 1984, с.4. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100519051C (zh) * | 2007-08-16 | 2009-07-29 | 黄丽丽 | 热熔焊剂 |
CN106736038A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 新疆众和股份有限公司 | 一种铝钢热熔焊剂 |
CN106736038B (zh) * | 2016-12-14 | 2019-09-20 | 新疆众和股份有限公司 | 一种铝钢热熔焊剂 |
CN113996968A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-01 | 绍兴十目科技有限公司 | 一种基于铜铁合金的放热焊剂 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2330236T3 (es) | Material de aportacion para ensambladura y metodo para su fabricacion. | |
US6227116B1 (en) | Pyrotechnical charge for detonators | |
JP4938190B2 (ja) | 耐腐食性金属製品の製造方法 | |
RU2151037C1 (ru) | Состав для термитной сварки | |
NO802615L (no) | Fremgangsmaate til underpulversveising av lettmetaller som aluminium og aluminiumlegeringer | |
EP0235186B1 (en) | Additional agent for underwater arc-welding | |
US4220487A (en) | Gelatinous coating for arc welding and method for underwater welding | |
JP3586356B2 (ja) | 破砕組成物 | |
RU2385208C1 (ru) | Состав для термитной сварки | |
SE446832B (sv) | Forfarande och svetsstav for bagsvetsning | |
US4133935A (en) | Coated electrodes for underwater metal working | |
KR101909870B1 (ko) | 파암용 고체 분말 혼합물 | |
AU2018410014B2 (en) | Metallic mixture blasting capsule | |
JPH06144982A (ja) | 火工用遅発組成物 | |
EP0267058A1 (fr) | Composition pyrotechnique pour détonateurs à court-retard "antigrisou" | |
JP2009029661A (ja) | テルミット反応組成物 | |
JP6257362B2 (ja) | 鉄鋼精錬用副資材 | |
FI64903C (fi) | FOERFARANDE FOER GENOMFOERANDE AV BAOGSVETSNING. SIIRRETTY PAEIVAEMAEAERAE-FOERSKJUTET DATUM PL 14 ç 28.06.78. | |
RU2357846C2 (ru) | Состав для термитной сварки | |
FR2567121A1 (fr) | Melange d'allumage pour generateurs chimiques d'oxygene | |
JP2978744B2 (ja) | 鋼板の下向隅肉サブマージアーク溶接方法 | |
US1115317A (en) | Preparing electrodes for electric welding or soldering. | |
US4393297A (en) | Method for the arc cutting of metal | |
WANG et al. | Effect of heat treatment on microstructures and mechanical properties of Al-Li-Cu alloy TIG welded joint | |
SU1389970A1 (ru) | Флюс-паста дл соединени оцинкованной стали |