一種複合軟管不鏽鋼接頭的焊接方法
2023-06-14 10:09:16 2
專利名稱：一種複合軟管不鏽鋼接頭的焊接方法
技術領域：
本發明屬於海洋工程中軟管接頭焊接工藝領域，特別是一種複合軟管不鏽鋼接頭的焊接方法。
背景技術：
複合軟管是由鋼材及塑料組成的複合管，主要用於海底的原油或天然氣輸送。軟管兩端的接頭把分段的軟管連接成整條管線是現代海洋軟管生產和施工的主要方式，由於複合軟管鋪設於海底，軟管接頭極易受到海水腐蝕，為了降低腐蝕產生的影響，接頭通常選用不鏽鋼材料ER316L採用焊接方式連接，為了保證接頭焊縫的成功率，通常採用鎢極氬弧焊接方法，此方法最大的困難是接頭管子內部空氣必須採用99. 99%的氬氣完全置換，否則金屬熔池氧化造成焊縫不合格。國內外相關行業均採用管道一端輸入氬氣，另一端輸出氣體的方法，對於海底管線長度較長的管道(900米以上)，採用此種方法會浪費大量的氬氣資源、設備。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種複合軟管不鏽鋼接頭的焊接方法， 避免了較長的海底管線複合軟管不鏽鋼接頭焊接時氬氣資源和相關設備的浪費，確保了焊接時的焊縫質量。為了實現上述發明目的，本發明採用的技術方案是1)在距離接頭端部50 60毫米位置設置注氣孔、出氣孔；2)接頭組對時在接頭內部兩側塞入臨時密封材料形成臨時密封室；3)對焊縫兩側30毫米範圍進行清理，焊縫採用耐高溫錫箔紙密封，從注氣孔輸入氬氣，對密封室空氣進行不低於5分鐘的氣體置換後開始焊接封底焊縫，隨著焊接進程逐漸撕開錫箔紙直至焊接結束；4)在接頭背部繼續採用氬氣進行背保護焊接第二到三層焊縫；幻永久封堵注氣孔、出氣孔。上述臨時密封材料為饅頭，饅頭要求新鮮，且大小與接頭內部空隙吻合，以保證充分密封。焊縫正面及背面注入的氬氣流量控制在13 15L/分鐘。上述注氣孔與出氣孔靠近管內壁的下半部分為圓柱形並且套絲，上半部分為喇叭口形，採用316L不鏽鋼緊釘螺絲與不鏽鋼接頭芯子焊接熔化成一體進行永久封堵。通過使用本發明提供的方法焊接複合軟管不鏽鋼接頭，因為臨時密封室空間小， 完成氬氣置換所需的氬氣消耗量很小，可以大量節約氬氣資源，降低成本。同時，通過本發明的方法焊接的複合軟管不鏽鋼接頭焊縫通過滲透探傷和射線探傷進行無損檢測，焊接合格率均在98%以上，有效地提高了焊縫的焊接質量。
圖1複合軟管不鏽鋼接頭焊接示意圖。1-接頭外套；2-注氣孔；3-接頭焊縫；4-出氣孔；5-接頭芯子；6-臨時密封材料。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。複合軟管不鏽鋼接頭焊接組裝如圖1所示，不鏽鋼接頭芯子5和接頭外套1進行組對後，為保證軟管與接頭壓頭區域承受高溫烘烤，將組對完畢的工件放入裝滿水的桶內， 水位沒過受保護部位後進行焊接，以完成接頭芯子5和接頭外套1之間的搭接焊縫。焊接採用多層焊，嚴格控制層間溫度在100°C 150°C。為將密封室內空氣進行置換，在距離不鏽鋼接頭端面56毫米處鑽工藝孔，孔徑為 8毫米。工藝孔形狀為靠近管內壁的下半部分為圓柱形，高度為4毫米，並且套絲；上半部分為喇叭口形。不鏽鋼接頭組對前，從兩個管口端部分別向管道塞入臨時密封材料6。臨時密封材料要求鬆軟，能隨管道形狀而改變，而且能夠承受一定的壓力而不變形，以保證充分密封和焊接過程中氬氣純度，並且臨時密封材料能夠耐高溫並有一定彈性，其強度與溶水度適中， 新鮮的饅頭可以滿足上述要求。不鏽鋼接頭組對完畢後，塞入的臨時密封材料形成有效密封室。兩個工藝孔一端為注氣孔2，另一端為出氣孔4，從注氣孔2注入氬氣，氬氣濃度為99. 99%，流量控制在 13L/min至15L/min，經過不低於5分鐘的氣體置換，密封室內空氣將全部置換出來，密封室內氬氣濃度達到99. 99%，開始進行焊接。焊接前對焊縫兩側30毫米範圍用丙酮進行清理，不鏽鋼接頭焊縫3採用鎢極氬弧焊接，焊縫區域採用耐高溫錫箔紙沿環向密封，邊焊接邊撕掉錫箔紙，直至封底焊縫結束。 繼續用氬氣進行背保護，完成2至3層焊縫後，密封室可以不用再注入氬氣。不鏽鋼接頭焊接結束，並且焊縫經過PT、RT無損檢測合格後，將注氣孔和出氣孔永久封堵。具體方法是用316L不鏽鋼緊釘螺絲封堵孔內4毫米套絲部分，採用鎢極氬弧焊將螺絲與接頭芯子5熔化成一體。
權利要求
1.一種複合軟管不鏽鋼接頭焊接方法，採用鎢極氬弧焊接，其特徵在於按以下步驟進行1)在距離接頭端部50 60毫米位置設置注氣孔、出氣孔；2)接頭組對時在接頭內部兩側塞入臨時密封材料形成臨時密封室；3)對焊縫兩側30毫米範圍進行清理，焊縫採用耐高溫錫箔紙密封，從注氣孔輸入氬氣，對密封室空氣進行不低於5分鐘的氣體置換後開始焊接封底焊縫，隨著焊接進程逐漸撕開錫箔紙直至焊接結束；4)在接頭背部繼續採用氬氣進行背保護焊接第二到三層焊縫；5)永久封堵注氣孔、出氣孔。
2.根據權利要求1所述的一種複合軟管不鏽鋼接頭焊接方法，其特徵在於所述臨時密封材料為饅頭，饅頭要求新鮮，且大小與接頭內部空隙吻合，以保證充分密封。
3.根據權利要求1所述的一種複合軟管不鏽鋼接頭焊接方法，其特徵在於焊縫正面及背面注入的氬氣流量控制在13 15L/分鐘。
4.根據權利要求1所述的一種複合軟管不鏽鋼接頭焊接方法，其特徵在於所述注氣孔與出氣孔靠近管內壁的下半部分為圓柱形並且套絲，上半部分為喇叭口形，採用316L不鏽鋼緊釘螺絲與不鏽鋼接頭芯子焊接熔化成一體進行永久封堵。
全文摘要
一種複合軟管不鏽鋼接頭的焊接方法，採用鎢極氬弧焊接，在距離接頭端部位置設置注氣孔、出氣孔，接頭組對時在接頭內部兩側塞入臨時密封材料形成臨時密封室。對焊縫兩側進行清理後，焊縫採用耐高溫錫箔紙密封，從注氣孔輸入氬氣，對密封室空氣進行不低於5分鐘的氣體置換後開始焊接，封底焊縫隨著焊接進程逐漸撕開錫箔紙直至焊接結束，在接頭背部繼續採用氬氣進行保護，焊接第二到三層焊縫，最後將注氣孔與出氣孔永久封堵。本發明可以大量節約氬氣資源，降低成本，同時有效地提高了焊縫的焊接質量。
文檔編號B23K9/167GK102310249SQ20111017447
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月22日 優先權日2011年6月22日
發明者張智樞, 彭澤煊, 李大全, 柯呂雄, 溫偉明, 胡輝, 謝玉洪, 邱慶禹, 陶國都 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司, 天津市海王星海上工程技術有限公司, 天津海忠軟管科技有限公司