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不銹鋼管道及彎頭焊縫內(nèi)充氬裝置的研制與應(yīng)用
信息來源:   發(fā)布時(shí)間:2019-8-1   瀏覽:

  根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有的不銹鋼風(fēng)管內(nèi)沖氬裝置的現(xiàn)狀,針對(duì)Ф60~Ф426mm管道及彎頭的焊接質(zhì)量,操作更為便捷,節(jié)省氬氣的特點(diǎn),研制了管道及彎頭焊縫內(nèi)充氬裝置,實(shí)際應(yīng)用效果良好,為不銹鋼管道內(nèi)沖氬提供了較為先進(jìn)、有效的施工機(jī)具。


  在不銹鋼管道氬弧焊施工過程中,管道內(nèi)充氬氣是焊接過程重要環(huán)節(jié)之一,管道內(nèi)充氬氣對(duì)保證焊接質(zhì)量起著決定性的作用。


  以往在油田klhb/pclass/?classa=1&classb=5" target="_blank">不銹鋼風(fēng)管焊接施工過程中,焊口的內(nèi)充氬所用材料不規(guī)范,導(dǎo)致焊口保護(hù)不良和材料與氬氣的浪費(fèi),影響了焊接的質(zhì)量。


  為了解決以往不銹鋼管口焊接時(shí)內(nèi)充氬不好控制及浪費(fèi)現(xiàn)象,易產(chǎn)生焊口內(nèi)側(cè)氧化等一系列問題,自行研制了具有應(yīng)用范圍比較廣、易于操作及節(jié)約氬氣等優(yōu)點(diǎn)的焊口內(nèi)充氬裝置。


  2不銹鋼管道內(nèi)沖氬現(xiàn)狀


  以往在不銹鋼風(fēng)管氬弧焊施工過程中,管道內(nèi)充氬氣通常在充氣管上綁扎泡沫海綿、紙箱板等材料對(duì)焊縫兩側(cè)進(jìn)行封堵,雖然能達(dá)到一定效果,但不能適用彎頭內(nèi)沖氬。


  采用上述方法雖然對(duì)保證焊接質(zhì)量發(fā)揮了一定的作用,但存在如下問題和缺陷:


  2.1對(duì)彎頭焊縫不適用或效果不理想;


  2.2采用泡沫海綿封堵與橡膠板封堵相比氬氣消耗量相對(duì)較大(12~15L/min),封堵材料需要經(jīng)常更換,難以滿足彎頭焊口的內(nèi)沖氬。


  3主要改進(jìn)內(nèi)容


  管道內(nèi)充氬裝置主要由五部分組成:


  氬氣充入的主要通道,采用DN22鋼管兩頭絲扣,(在絲扣位置可隨意調(diào)節(jié)橡膠板距離)1/3處為不銹鋼波紋軟管,不銹鋼波紋軟管兩側(cè)設(shè)計(jì)氬氣分流孔,使內(nèi)沖氬氣體更加均勻,前端留有Ф5mm小孔,后端7mm深處擋板臺(tái)階,用于防御脫落機(jī)構(gòu)的安裝。


  3.2防脫落軟連接機(jī)構(gòu):防止波紋管彎長時(shí)間使用發(fā)生疲勞斷裂,前端無法取出而設(shè)計(jì),將其穿入充氣管中,前端Ф5mm螺栓、中間用Ф2mm的鋼絲繩連接、后端Ф4mm螺栓和8個(gè)Ф2.5mm的通氣孔卡片組成(帶備帽)。


  3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu):便于裝置彎轉(zhuǎn),用3mm鋼板制作導(dǎo)向板,鋼板上焊接4個(gè)Ф8~Ф12mm可交叉回位的螺桿(帶備帽、行走輪),另一側(cè)焊接管箍和絲頭。


  3.4密封片:將氬氣進(jìn)行密封的作用,根據(jù)使用管徑制作比管內(nèi)徑稍大1~2mm,厚8mm的橡膠板,在一側(cè)開Ф10mm小孔塞上泡沫海綿,(防止打底焊道收口時(shí)氬氣流量過大,影響正常焊接),超過Ф159mm的焊口,橡膠板兩側(cè)用小于管內(nèi)徑20~30mm薄鐵板夾緊,以防止橡膠板變形,出現(xiàn)封閉不嚴(yán)現(xiàn)象的產(chǎn)生,如圖8所示。


  3.5氣源連接機(jī)構(gòu):由氣嘴、管箍、接長管、螺帽和備帽等組成,根據(jù)實(shí)際管道長度進(jìn)行連接相應(yīng)長度的連接管。


  4技術(shù)關(guān)鍵


  4.1如何保證導(dǎo)向及前端密封板順利通過彎頭,并使密封片垂直鋼管或彎頭中心線,隨著彎頭轉(zhuǎn)彎角度靈活轉(zhuǎn)向,達(dá)到良好的密封效果;


  4.2如何防止裝置前端(導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和密封片)與金屬軟管脫離,卡在管中;


  4.3如何提高內(nèi)充氬保護(hù)效果。

不銹鋼風(fēng)管

  5解決途徑


  5.1在充氣管1/3處安裝不銹鋼波紋軟管,充氬裝置前端安裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu),并與前端密封片剛性連接。當(dāng)充氬裝置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)沿彎頭曲率前進(jìn)使前端密封片垂直中心線達(dá)到良好的密封效果,同時(shí)不銹鋼軟管彎曲并帶動(dòng)前端密封片到達(dá)設(shè)計(jì)密封位置。


  5.2在充氣管中安裝防脫落軟連接機(jī)構(gòu),當(dāng)不銹鋼波紋軟管脫落時(shí),可以通過軟連接機(jī)構(gòu)將前端導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和密封片取出。


  5.3通過焊口外貼美紋紙,在焊接過程中,美紋紙?jiān)陔娀∏凹s10mm處燃燒,極大的降低氬氣消耗量,進(jìn)一步提高了焊接質(zhì)量。


  6達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)


  6.1適用于內(nèi)徑Ф60~Ф426mm直管、彎頭、對(duì)焊法蘭焊縫內(nèi)充氬。


  6.2充氬耗氣量僅3~5L/min。


  7成果應(yīng)用情況、取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、詳細(xì)測算或評(píng)價(jià)依據(jù)、遠(yuǎn)景預(yù)測


  7.1成果應(yīng)用情況


  該項(xiàng)革新成果在南八天然氣處理廠工程不銹鋼管線、彎頭、對(duì)焊法蘭焊接施工中采用本沖壓裝置和外纏美紋紙的方法,收到良好效果。


  使用泡沫海綿內(nèi)充氬的焊縫圖11使用內(nèi)充氬裝置的焊縫


  7.2取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益


  該充氬裝置與原有幾種充氬方式相比,操作簡便,內(nèi)沖氬效果更好,并解決了彎頭焊縫充氬的難題。與采用泡沫海綿封堵充氬相比降低氬氣耗用量3~5倍,節(jié)約了成本,提高功效2倍以上,有效保證了焊接質(zhì)量。


  7.3使用方法


  安裝與管內(nèi)壁相應(yīng)的橡膠板,在不銹鋼焊口焊接前后送入和抽出即可。


  7.4遠(yuǎn)景預(yù)測


  該內(nèi)充氬裝置的研制成功,為Ф60~Ф426mm不銹鋼管徑的彎頭、直管焊接施工,提供了靈活有效的施工機(jī)具。具有較強(qiáng)的適用性,值得推廣。


  





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