本發明專利技術提供了一種防腐鋼管道免內補口焊的方法，適于石油、化工行業帶防腐涂層鋼管道焊接接頭的防腐處理。其要點是首先在距鋼管端部一定距離處加工出具有一定長度和深度的凹槽，并在凹槽上堆焊耐蝕合金材料，將堆焊后的鋼管端部加工成V型坡口，在鋼管內壁噴涂足夠厚度的防腐涂層，防腐涂層覆蓋耐蝕合金堆焊層足夠長度，再將兩根鋼管對接，點固定位后實施分層焊接，焊接方法選擇鎢極氬弧焊，填充材料選擇與堆焊時相同的耐蝕合金材料，焊接過程中管內進行充氬保護。本發明專利技術提供的一種防腐鋼管道免內補口焊接新技術，能夠保證管道內壁及焊口抗腐蝕能力，免去了焊后現場內補口工藝，具有施工簡單，性能可靠的特點，適于石油、化工領域實際工程應用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及管道焊接
，具體涉及。
技術介紹
國內大多數油氣田含有C02、H2S等腐蝕性介質，容易導致油氣集輸過程中管道腐蝕，引起泄漏事故。通常石油、化工等領域鋼質管道需要進行內、外防腐以提高其抗腐蝕能力，延長管線的服役壽命，減少泄漏事故的發生。一般噴涂有機或無機防腐層的作業在工廠預制后再在現場進行對口焊接成長管線。由于對接焊時焊接高溫過程容易導致焊縫附近的防腐涂層失效，需要焊后在內壁焊縫處補涂防腐涂層即內補口，來彌補焊接過程對內壁焊縫區附近涂層防腐性能的不良影響。通常的補口方法有焊縫處打孔伸進毛刷補刷涂層以及大口徑管線采用遙控小車在管線內部進行補口等方法，但這些方法不易準確控制、技術復雜，并且由于現場施工過程條件限制，補口質量難以保證，導致管線的服役壽命大為縮短，由管線腐蝕泄漏帶來的經濟損失越來越大。國內學者對防腐鋼質管道的焊接及補口問題進行了大量研究工作。中國專利公開號為CN1110385A的專利提供了一種防腐鋼管道免內外補口技術，該方法用爆炸焊接的方法首先在管道兩端焊接上一段不銹鋼內襯及外套管，再采用分層焊接的方法焊接內襯、管道本體及外套管。這種方法的不足之處在于，首先，該技術工藝較復雜，且內襯與管道本體的結合強度難以保證。其次，該方法使得管道對口焊接過程變為金屬復合管的焊接，難以避免的引入了新的焊接問題，直接開V型坡口，由于內襯層厚度較薄，容易燒穿，且打底時基體易對打底焊道產生污染。中國專利公開號為CN202419038U的專利也提供了一種管道內襯耐蝕合金內防腐補口技術，但此技術與上述方法存在類似問題，內襯與基體難以實現良好冶金熔合，基體與內襯之間的間隙給管道對口焊接帶來不利影響。中國專利公開號為CN201615318U和CN2804559Y的兩項專利各自提供了一種通過設置連接套、防腐套、隔熱套的方法省去內補口步驟，但這兩種方法過程較復雜，且防腐套與管基體間連接不牢靠。中國專利公開號為CN102003581A的專利提供了一種通過管道端部設置連接部的方式免去焊后內補口的方法，該方法的連接部需對管道進行鐓粗成型或鑄造成型來實現，且管道對接時連接部端面防腐層為物理接觸，難以避免的存在間隙，影響耐腐蝕性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種針對內壁噴涂防腐涂層的鋼質管道焊接新技術，該技術焊后無需進行內補口過程，實用性強，適于石油、化工等領域防腐鋼管道的焊接。為實現上述目的，本專利技術通過以下步驟實現包括堆焊步驟、機械加工步驟、噴涂步驟和對接焊步驟，具體步驟如下(一 )、堆焊步驟在鋼管(I)端部一定距離b處加工出具有一定長度a和深度t的凹槽(2)，凹槽兩端倒圓角，防止未熔合缺陷產生，在凹槽上堆焊一定厚度的耐蝕合金材料(3)，堆焊方法采用鎢極氬弧焊，堆焊層(3)厚度應大于凹槽深度t，保證焊縫金屬將凹槽(2)填滿；( 二)、械加工步驟采用機械加工的方式將管端加工成對接V型坡口(4)；(三)、噴涂步驟機加完成后，在鋼管內壁噴涂一定厚度的防腐涂層(5)；(四)、對接焊步驟將已加工對接V型坡口(4)且內壁噴涂防腐涂層(5)完畢的兩根鋼管相對接，沿坡口周向點固定位，焊點數量根據管徑大小選取；打底時先將堆焊層(3)焊透，再進行填充及蓋面焊接，焊接方法選擇鎢極氬弧焊。本專利技術還具有如下特征1、所述的步驟(一)中的距離b = 5-15mm,凹槽長度a = 20-40mm,凹槽深度t =1-4mmο2、所述的步驟(一)中耐蝕合金材料(3)包括不銹鋼或鎳基合金焊絲。3、所述的步驟(三)中防腐涂層(5)與堆焊層(3)之間的覆蓋長度為8-10mm。4、所述的步驟(三)中機械加工后剩余堆焊層長度應在18mm以上，堆焊層與管體內徑一致。5、所述的步驟(四)的填充材料選擇與步驟(一)中相同的耐蝕合金材料，包括不銹鋼或鎳基合金焊絲。6、所述的步驟(四)中鎢極氬弧焊時或在防腐層邊緣附近施加冷卻措施。本專利技術實現鋼質管道免內補口焊接的原理在于，在鋼管內壁凹槽上堆焊一層耐蝕合金，堆焊層與鋼管基體為冶金結合，從而避免了內襯與鋼管基體機械結合時存在間隙給對口焊接過程帶來的不利影響。同時由于堆焊層預留一定的長度，使得對口焊接高溫區遠離防腐涂層末端，避免將涂層燒焦而失去防腐效果。對口焊接后管道內壁為連續的防腐涂層和耐蝕合金層，因此管道的耐腐蝕性能夠得到充分保證。專利技術效果本專利技術的優勢在于(I)在鋼管內壁凹槽內堆焊一層耐蝕合金，堆焊層與鋼管基體實現冶金結合，相比于設置內襯的方法，能夠減小對口焊接過程中焊接缺陷的產生幾率。(2)內壁凹槽距鋼管端部留出一定距離b，保證凹槽兩端管體有足夠剛度，有效降低堆焊后管徑的收縮，使得對口焊接時管體容易對中，減小錯邊量，降低了對口焊接難度，提聞焊接質量。(3)堆焊及對接焊填充材料均選用耐蝕合金材料，且堆焊層具有足夠厚度，阻隔了鋼管基體中碳等元素對打底焊道的污染，焊縫稀釋率低。(4)堆焊層預留足夠長度，使得防腐層末端遠離對接焊高溫區，避免了高溫將防腐層燒焦而失效。管道內壁為連續的防腐涂層與耐蝕合金層，充分保證了管線的耐腐蝕性。(5)堆焊、機械加工及內壁噴涂防腐涂層等過程均可在工廠預制完成，現場只需進行一次鋼管的對接焊過程，大大提高了效率，適于實際工程應用。附圖說明圖1鋼管內壁加工凹槽剖面結構圖；圖2凹槽處堆焊耐蝕合金層示意圖3機械加工對接V型坡口示意圖；圖4鋼管內壁噴涂防腐涂層示意圖；圖5鋼管對接焊后剖面結構示意圖； 圖中，1-鋼管基體，2-凹槽，3-耐蝕合金堆焊層，4-V型坡口，5-防腐涂層，6_對接焊縫，a-凹槽長度，b-凹槽邊緣距鋼管端部距離，d-鋼管內徑，t-凹槽深度，S-防腐涂層覆蓋耐蝕合金堆焊層長度。具體實施例方式實施例1本專利技術提供了一種鋼質管道免內補口焊接方法，其具體實施步驟為(I)堆焊步驟在鋼管內壁距端部一定距離b為5mm，處預先機械加工出一深度為t為1mm、長度a為20mm的凹槽，凹槽兩端倒圓角，防止未熔合缺陷產生。在凹槽上堆焊一定厚度的耐蝕合金材料，如不銹鋼或鎳基合金焊絲等，堆焊方法采用鎢極氬弧焊，堆焊層厚度應大于凹槽深度，保證焊縫金屬將凹槽填滿。(2)機械加工步驟堆焊完畢后，采用機械加工的方式將管端加工成V型對接坡口，機械加工后應保證剩余堆焊層長度在19mm，堆焊層與管體內徑一致。(3)噴涂步驟機加完成后，在鋼管內壁噴涂一定厚度的防腐涂層，防腐涂層與耐蝕合金堆焊層間的覆蓋長度s在8mm。(4)對接焊步驟將內壁噴涂防腐涂層的兩根鋼管相對接，沿坡口周向進行點固定位，焊點數量根據管徑大小適當增減，點固焊應保證兩管盡量無錯邊。點固后實施分層焊接，打底時將堆焊層焊透，打底焊選擇鎢極氬弧焊以保證良好的反面成形，焊接材料選擇與堆焊層相同的耐蝕合金材料。為減小對打底焊道合金元素的稀釋，填充及蓋面也以選擇相同的耐蝕合金填充材料為宜。焊接過程中在管內采取充氬保護，為避免焊接高溫過程對防腐層的不利影響，在保證充分熔合的前提下，盡量采用小規范施焊，也可在防腐層末端附近施加冷卻措施。實施例2本專利技術提供了一種鋼質管道免內補口焊接方法，其具體實施步驟為(I)堆焊步驟在鋼管內壁距端部一定距離b為15mm，處預先機械加工出一深度為t為4mm、長度a為40mm的凹槽，凹槽兩端倒圓角，防止未熔合缺陷產生。在凹槽上堆焊一定厚度的耐本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種防腐鋼管道免內補口焊的方法，包括堆焊步驟、機械加工步驟、噴涂步驟和對接焊步驟，其特征在于，具體步驟如下：(一)、堆焊步驟：在鋼管(1)端部一定距離b處加工出具有一定長度a和深度t的凹槽(2)，凹槽兩端倒圓角，防止未熔合缺陷產生，在凹槽上堆焊一定厚度的耐蝕合金材料(3)，堆焊方法采用鎢極氬弧焊，堆焊層(3)厚度應大于凹槽深度t，保證焊縫金屬將凹槽(2)填滿；(二)、械加工步驟：采用機械加工的方式將管端加工成對接V型坡口(4)；(三)、噴涂步驟：機加完成后，在鋼管內壁噴涂一定厚度的防腐涂層(5)；(四)、對接焊步驟：將已加工對接V型坡口(4)且內壁噴涂防腐涂層(5)完畢的兩根鋼管相對接，沿坡口周向點固定位，焊點數量根據管徑大小選取；打底時先將堆焊層(3)焊透，再進行填充及蓋面焊接，焊接方法選擇鎢極氬弧焊。
【技術特征摘要】
1.一種防腐鋼管道免內補口焊的方法，包括堆焊步驟、機械加工步驟、噴涂步驟和對接焊步驟，其特征在于，具體步驟如下 (一)、堆焊步驟在鋼管(I)端部一定距離b處加工出具有一定長度a和深度t的凹槽(2)，凹槽兩端倒圓角，防止未熔合缺陷產生，在凹槽上堆焊一定厚度的耐蝕合金材料(3)，堆焊方法采用鎢極氬弧焊，堆焊層(3)厚度應大于凹槽深度t，保證焊縫金屬將凹槽(2)填滿； (二 )、械加工步驟采用機械加工的方式將管端加工成對接V型坡口(4)； (三)、噴涂步驟機加完成后，在鋼管內壁噴涂一定厚度的防腐涂層(5)； (四)、對接焊步驟將已加工對接V型坡口(4)且內壁噴涂防腐涂層(5)完畢的兩根鋼管相對接，沿坡口周向點固定位，焊點數量根據管徑大小選取；打底時先將堆焊層(3)焊透，再進行填充及蓋面焊接，焊接方法選擇鎢極氬弧焊。2.根據權利要求1所述的一種防腐鋼管道免內補口焊的方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂世雄，徐永強，黃永憲，崔慶龍，鄭傳奇，王龍江，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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