大口径直缝焊接钢管管端直径超差的处理方法
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高温运行大口径厚壁管道15X1M1Φ钢焊接接头失效及解决措施赵彦芬1 张欣原2 赵建仓1 张学诚3(1 苏州热工研究院;2 华能国际南京电厂;3 江苏焊培中心)摘 要:针对俄供机组高温运行6万余小时后的大口径厚壁管道15X1M1Φ钢焊接接头中发现的大量横向裂纹问题,取样进行了各种宏观、微观等检验分析,并进行了原工艺的焊接性试验及评定。
结果表明,原引进工艺施焊的焊缝金属表现为低塑性、低韧性状态,开裂性质为高温下运行后发生的焊缝再热开裂,并非运行方式所致。
在此基础上,改进了焊条成分及规范焊接工艺,一方面解决开裂问题,另外也保障接头的高温热强性能达到设计要求。
关键词:15X1M1Φ钢 再热开裂 高温热强性1 引言我国现有引进前苏联生产的300MW 以上发电机组十余家,2003年以来,俄供机组15X1M1Φ钢大口径管道频繁出现焊缝恶性开裂问题,严重威胁了机组的安全运行。
发生开裂的管道虽然运行参数不尽相同,运行时间从1年至十几年均有,但材质、焊条选用、焊接工艺均一致,由于受生产抢修和研究条件等多方面因素制约,对其开裂原因一直未能进行详细分析。
为避免进一步开裂,焊接修复普遍采用了低匹配的R317焊条,其高温热强性能低于15X1M1Φ钢。
对于管道的焊接接头,一方面受焊接冶金因素的影响,接头组织和性能状态同母材存在偏差;再者,除管道工作应力外,启、停时,尚受到疲劳的作用,因此为保障整体管系的安全运行,要求焊接接头与母材寿命相匹配。
因此,对发生开裂的管道,系统地进行根本原因分析,是解决焊缝频繁开裂并保障管道长期安全寿命的基础。
本案例机组为原苏联引进的额定负荷为1000T/H ,型号为ΤПП-316超临界锅炉,于1994年投入使用,至发生开裂时已累计运行6.1万小时。
主蒸汽管道材质为苏联牌号15X1M1Φ钢(相当于我国牌号15Cr1Mo1V 钢),规格分别为:Φ377×70mm (炉侧)和Φ325×60mm (变径管→汽机端)。
2520不锈钢管产生焊缝宽窄超标缺陷的原因及处理在使用氩弧焊焊接2520不锈钢管时,由于各类偶然或必然因素的作用,难免会出现一些焊接不良的不合格品。
分析其产生的原因并制定补救方法是提高成品率的一种手段。
产生焊缝宽窄超标缺陷的原因一般为焊工技能水平不够或责任心不强或坡口形式不当而引起的。
预防选择合适的坡口。
补救措施用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之焊缝达到标准要求。
必要时应进行补焊。
补焊前应进行必要的清理,补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置;补焊完成后应重新打磨清理焊缝,使之过渡圆滑。
产生咬边缺陷的原因是焊工操作不当或电流过大,或施焊时焊条、焊枪角度不当,使熔化的母材未被焊缝金属所填满。
预防防止措施,正确选择电流、焊条(枪)角度和焊速,焊缝两侧适当延长停留时间。
补救措施用角向磨光机或锉刀对咬边缺陷进行锉、磨,对轻微咬边,如缺陷清除后,并且达到圆滑过渡和符合标准要求时则认为合格,对较深咬边,则应在修磨后进行补焊。
补焊时应注意引弧和灭弧、电流略增大,填满咬边凹坑。
补焊后的焊缝仍需按规定进行打磨,并圆滑过渡至母材。
产生表面气孔的原因一般为使用了不符合要求的焊材或工件表面的清理未达到要求或操作时焊条角度不对或施工环境未达到要求等而引起的。
预防:使用正确的焊材,焊前清理干净工件,选择合适的焊接角度。
补救措施用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行清理,如缺陷清除后焊缝表面成型达不到标准的要求时,必须重新进行补焊。
补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置;补焊完成后应重新打磨清理焊缝,使之过渡圆滑。
产生焊缝未填满的原因一般为焊工责任心不强或工件坡口形式不当而引起的。
预防选择合适的工件坡口。
补救措施必须重新进行补焊。
补焊前应进行必要的清理,补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置;补焊完成后应重新打磨清理焊缝,使之过渡圆滑。
产生焊缝余高超标缺陷的原因一般为操作方法不当或层间焊道布置不当而引起的。
预防合理布置层间焊道。
补救措施用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之过渡圆滑,焊缝达到标准要求。
大口径直缝焊接钢管管端直径超差的处理方法针对大口径焊接钢管扩径后出现的管端直径超差偏大问题,介绍了直缝焊管管端缩径专用模具的设计和使用。
1 前言为了方便管线施工现场的钢管管端对口组焊,直缝焊接钢管的管端直径尺寸公差一般比管体要求更加严格。
大口径直缝焊接钢管的生产过程要经过机械或水压扩径等生产工序来保证尺寸精度和消除内应力,由于钢板机械性能的波动,对回弹等因素的影响估计不准确,常常会出现管端直径超差的问题。
尤其对水压扩径来说,管端扩径的封头圈直径选择不合适造成的。
生产过程中如果没有及时发现,就会造成一批钢管的管端直径超差偏大。
管端直径偏小的钢管可以对管端实施二次扩径以满足尺寸要求,而对于管端直径超差偏大的钢管则采取切除管端的办法来处理。
但是在海底管线钢管的生产中,钢管长度要求往往非常苛刻管端切除的钢管经常因达不到交货长度而造成批量钢管无法交货;此外对于大口径厚壁钢管,超差批量大时,管端切除的部分管段也降低了交货结算重量,严重影响企业的经济效益。
因此需要探索采用压力加工缩径来修复管端直径超差偏大的钢管。
2 修复模具的设计2.1 缩径位置的选择直缝埋弧焊管的生产流程通常为:钢板UT检验→板边加工→预弯→钢管成形→预焊→内焊→外焊→无损检验→扩径→整圆→无损检验→最终检验→印标。
考虑到压力加工需要压力机,而除了钢管成形用压力机外(从工艺流程来说不适合用于修复管端),通常整个制管工艺流程中只有整圆工位有压力机,可以考虑在整圆工位修复管端。
因此管端扩径后如果检查发现管端,直径超差,为了不影响正常生产,钢管做标记后继续按照工艺流程前进,至整圆工位再处理。
因为管端直径超差偏大的量一般较小,可以考虑制作专用缩径模具,通过压力加工来恢复直径尺寸。
压力机选用整圆用的油压机。
对于水压扩径来说,管端超差偏大部分集中在管端100mm范围内。
模具分别如图1、图2所示,图中没有画出安装用的筋板和螺孔。
设计时主要是确定图1和图2中的尺寸R和模具宽度B。
施工中常见的管件质量问题以及解决方法发布日期:[07-09-20 20:37:21] 点击次数:[ ]管件特别是三通、弯头及大小头等在管道工程建设过程中使用越来越普遍,这主要是由于其具有成形好、耐压能力强、焊接形式简单等特点,以保证管道的承压能力,所以在工艺管道工程中特别是在石油化工等高温高压及易燃易爆管道中,管件的合理使用以及管件本身质量的好坏直接起着举足轻重的作用。
正固如此,在管道设计、安装过程中特别是在石油化工行业高温高压及易燃易爆管道工程中,无论从设计选型还是加工制造,直到建设安装及检验的每一个环节,设计制造和安装单位人员要严格把关,保证其选型、用材、制造、安装及检验的质量,否则在装置建设及生产过程中会造成难姒估量的损失从施工过程中,我们发现管件到货的质量主要存在以下几个方面的问题1 管件的壁厚不均管件壁厚不均主要发生在管件变形最大的部位.如弯头背部的壁厚薄于其他部位;管口与管件体的壁厚不等。
国家有关标准中规定.管件的壁厚减薄量最大不得超过其名义厚度的1 2、5 ,但在现场实测发现,有些壁厚减薄量达到了2o ~30 。
对于此类问题的检查,用一般的卡尺等测量工具往往难以发现,此时只有使用超声测厚仪才可测出。
2 硬度超标硬度超标问题的产生,主要是由于成形后的热处理工艺问题其解决的方法是用正确的热处理工艺再进行一次热处理.此问题一般都可以解决3 材料及加工过程中所产生的缺陷此类问题对装置的安全危害最大.检查起来又比较麻烦。
产生缺陷的因素比较多也比较复杂,它既有材料本身的缺陷又有加工制造工艺问题以及热处理工艺的不正确所造成的缺陷。
那么它们为何产生安全上的危害,如何避免此类问题的发生呢?现以三通为例对此逐一做一分析。
3.1 原材料的问题我们知道,对于承受高温高压及易燃易爆介质的管件来说.原材料的质量如何,直接影响到管件的质量用于制造此类管件的管材,对于碳钢管来说,多数采用GB531 0— 85《高压锅炉用无缝钢管》、GB6479—86《化肥设备用高压无缝钢管》 GB9448— 88《石油裂化用无缝钢管》以及GB81 63—87{输送流体用无缝钢管》等标准规定的材料。
包容其间,启动液压缸使锁模装置锁紧外模,然后由充水端向钢管内部注入高压水,造成超过焊管屈服极限的一定的内压,致使焊管膨胀变形,其外径达到模具内腔尺寸,实现水压对钢管的整体扩径。
为了提高水压扩径焊管的质量,使管端几何尺寸的精度要求达到标准要求,许多厂家对水压扩径机进行不断的改造和完善。
陕京天然气管线中,由美国购进的UoE直缝埋弧焊管大部分都是采用水压扩径生产的。
1.4.2机械扩径设备机械扩径的设备是机械扩径机,如图卜2所示。
机械扩径机由机座、支撑杆、动力、油缸、与油缸活塞连接的长拉杆、在拉杆的尾端固定的扩径头、扩径头支架、支承辊、升降辊道、旋转钢管对准焊缝装置的台车以及液压系统和电控装置组成。
图l-2机械扩径机机械扩径采用斜块扩孔原理,是通过分瓣凸模使管坯产生塑性变形的一种扩径技术,其目的主要在于改善焊管的形状、提高尺寸精度和消除残余应力。
机械扩径是一段一段地进行的。
扩径头【12】(图卜3)是由几个扇形块组成的芯棒安装在楔形体上,而楔形体则固定在液压缸的活塞杆上。
当液压缸活塞和楔形体向右移动时,(图1-2)由于构成芯棒表面的扇形块向外扩展,使得芯棒外圆周扩大,楔形体的力借助斜块通过扇形板作用在焊管内壁上,从而使与芯棒接触的一段焊管得到扩径j图1-3扩径头机械扩径机一般配备四种规格的扩径头:外1.内锥体2.T形压板径24~30in;32~38in;40~46in和48~56in3.扇形板4.外锥体的各有一种。
扇形块是可以更换的,每一种外径及壁厚的焊管都要配上与之相适充分释放。
为此以各应变片的粘贴位置为中心,在该焊管上依次切割出50×50mm的测试块。
切割过程中用冷水降温以避免测试块受热升温。
3.为使测试块上的弹性应变能充分释放,待切割完成1天以后再对各测试块上粘贴的应变片进行应变增量的测量。
l{jj≮坐1圈2_l应变片粘贴位置图2-2粘贴好应变片的直缝焊管2.1.1.3残余应力计算由于大口径的直缝焊管可视为一处于二向应力状态的薄壳结构,因此根据测试块上释放的应变值,可用平面应力问题的广义虎克定律来计算该直缝焊管内、外表面测试点上的周向和轴向残余应力,计算公式为:%=业1型--V2盟(2-1)第四章直缝焊管JCOE成型与焊接过程模拟直缝焊管在制管过程中先要将钢板压制成圆筒状。
41技术应用与研究在焊接过程中,出现的主要缺陷有气孔,焊缝出现凹陷、突起,焊缝宽度不合格,焊口未焊透,母材错口,表面夹渣,边缘及层间未熔合,下面对出现的这几种缺陷进行原因分析并采取应对措施。
一、产生气孔气孔主要产生在焊缝接头处,焊接电弧控制难度大的位置出现气孔的几率大,还产生在填充、盖充层,所以气孔主要产生于半自动熔化极自保护药芯焊丝焊接过程中。
1.原因分析 焊接过程中由于防风措施不严格,熔池混入气体; (1)焊接材料焊条和焊剂受潮,没有经过烘培或烘培不符合要求,焊条药皮变质,脱落,或因烘干温度过高而使药皮中部分成分变质失效焊丝清理不干净,在焊接过程中自身产生气体进入熔池; (2)电弧过长,氩弧焊时保护气体流量过大或过小,保护效果不好等;(3)手工钨极氩弧焊时氩气纯度低,保护不良;气焊时火焰成分不对;焊炬摆动幅度过小,溶池得不到充分搅拌,气体排不出来,或焊速过快,焊丝填加不均匀等都易形成气孔。
2.防治措施 (1)焊接坡口两侧应按要求清理干净;要选用合适的焊接电流、电弧电压和焊接速度;(2)焊条按照要求烘培; (3)防风措施严格,不能有穿堂风等;(4)选用合适的焊接线能量参数,提高焊工技术水平,焊接速度不能过快,电弧不能过长,正确掌握起弧、运条、息弧等操作要领; (5)氩弧焊时保护气流流量合适,严格按规定标准选择氩气纯度。
气焊时,应选用中性焰并熟练操作。
二、焊缝成型差焊缝波纹粗劣,焊缝均匀度、平整度差,焊缝与母材不能达到圆滑过渡。
1.原因分析 焊缝成型差的原因有:焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。
2.预防措施 (1)严格按照标准规定和图纸要求施焊,保证焊件的坡口角度和装配间隙合格;(2)用角向磨光机进行严格清理,达到光滑、无缺陷、无杂质。
焊口为水平固定位置,层间用角磨光机清理焊渣和修磨焊道;(3)根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度; (4)加强检查,对于焊缝成型差的,及时打磨、补焊等处理。
针对焊口不合格的返修方案一、质量缺陷情况供水管网工程施工在直埋钢管施工时,对现场的焊缝质量按照设计文件要求,100%超声波进行检测,在近期的焊缝质量检测中,出现了以下不合格焊缝,1、焊缝A1+81,三次返修不合格,进入第四次返修;2、焊缝:A1+8,两次返修不合格进入第三次返修;3、焊缝:A1+86两次返修不合格,进入第三次返修;4、焊缝:A1+87,两次返修不合格,进入第三次返修。
二、针对焊缝质量的信息反馈在超声波探伤时,探测人员一定和项目部的技术人员和电焊班组长沟通好,近期出现的多次不合格的焊口,由于探测单位对缺陷位置标示不明,施焊人员所返修部位不是缺陷所在,从而多次返修。
而对于出现不合格的焊缝,不管是初次检测,还是第几次返修,返修后的结果首先经过项目部技术人员的外观质量评定后,通知监理部的专业监理工程师验收,进过双方的初步验收后,通知指挥部领导和检测单位到场对评定的焊缝进行检测。
三、缺陷产生原因分析影响焊缝质量的好坏,焊接工艺、焊接材料选用、烘烤,焊接设备,焊工操作技能,施焊环境及操作者责任心都会影响焊接缺陷。
再次是由于近期阴雨天气繁多,空气潮湿,电焊条的药皮受水汽潮湿;现场土质不良,塌方、流泥严重,开挖的工作坑环境不好,等原因影响,致使近期的焊缝质量屡出不合格现象。
因此,技术员应根据探测单位提供的信息缺陷种类、形态及分布等情况和原焊接工艺及施焊记录,有针对性地对缺陷产生原因进行分析,及时制定出合理的返修方案。
若属工艺原因,在返修中应注意适当调整规范参数或工艺措施;若属操作原因,则应在返修中提醒焊工纠正。
对于已在返修处发现的缺陷,若是前次返修时未挖除造成的,在返修工艺中应注意侧重对挖除过程中的指导;若在返修中新产生的,则应侧重指导补焊过程;若属操作不当造成的, 还应视缺陷严重情况决定是否换人返修。
若属于工作环境不好,下雨或工作坑开挖不出来,应该加强沟槽开挖的技术措施改进,阴雨天气不要进行电焊操纵。
千斤顶模块化法保证大口径钢管焊接组对质量的施工工法随着工业用水及生活用水的大量增加,市政供水及污水处理也得到了迅速发展,供水及污水处理能力日益增强。
在市政工程施工中大口径钢管焊接时,经常会遇到由于组对时的错边量较大,导致无法进行焊接,或者焊接后焊缝不能达到验收标准需要返工的现象,增加了施工费用。
我们项目部在魏村水厂,常州江边污水处理厂工程施工过程中利用本施工工法,保证了质量,确保了工期,提高了效益。
一. 特点1.本工法采用自制管道组对防错边装置,该装置制作方便,结构简单,由液压千斤顶,传动钢架、管道模具等组成。
对于不同规格的管道只需要更换相应的模块即可。
2.管道组对防错边装置,使用方便,能够保证偏差在允许范围之内,建少了返工损失。
3.本装置施工中运输提携方便,只需一人就能行,二人就能施工。
二. 适用范围本工法适用市政公用工程工业及民用安装工程中公称直径800W DN W2000,壁厚6-18MM的大口径低碳钢管组对。
三. 工艺原理利用自制一组管道模具,在钢管组对口部内侧,在需进行错边纠正的对侧,放置底管道模具,然后在底管道模具上装设液压千斤顶,利用千斤推动传动钢架,使上管道模具上顶,使组对错边处逐渐缩小,满足规范允许的尺寸要求。
四. 工艺流程及操作要求1.工艺流程图熟悉工程中管道口径——>设计制作管道模具,传动钢架——>选用模具和钢架——>划出错边区域及对侧区域——>架设装置——>顶伸确定错边值——>测量检验——>焊接固定2.操作要点①熟悉工程中管道口径根据工程中管道口径,确定管道模具圆弧半径大小,传动钢架长度②管道模具制作,传动钢架制作。
根据管道口径确定模具圆弧、大小,传动钢架长度为L=D-H1-H2—h。
③选用模具和钢架据当天要组对的管道口径选用相应装置④划出错边区域及对侧区域在组对口处错边量偏大处用记号笔划出,然后在相对应的对侧划出底模具搁置点。
⑤架设装置先搁置底管道模具,然后架设千斤顶、传动钢架、上管道模具,对于底模具不在管道底部位置时,需要两人协同作业。
焊接钢管缺陷防范措施有哪些焊接钢管是工程建设中常见的一种连接方式,但在焊接过程中常常会出现一些缺陷,如焊接裂纹、气孔、夹渣等问题,这些缺陷会影响钢管的质量和使用性能。
为了防范这些缺陷,我们需要采取一系列的措施来提高焊接质量和保障工程安全。
本文将从焊接前的准备工作、焊接过程中的控制措施以及焊后的检测与处理等方面,介绍焊接钢管缺陷防范措施。
一、焊接前的准备工作。
1. 材料选择,在进行钢管焊接前,首先要选择质量好的钢管材料,确保其表面光洁,无明显的氧化皮、锈蚀和油污等。
同时,要对钢管进行质量检测,确保其符合相关标准要求。
2. 焊接工艺评定,钢管焊接工艺评定是确保焊接工艺稳定可靠的重要环节。
在进行焊接前,需要进行焊接工艺评定,确定焊接电流、焊接速度、焊接温度等参数,以及焊接材料的选择和预热温度等。
3. 焊接设备检查,在进行焊接前,要对焊接设备进行检查,确保其工作正常,焊接电源稳定,焊接电极符合要求,焊接工具和辅助设备齐全。
4. 焊工培训,对参与焊接作业的焊工进行培训,提高其焊接技能和安全意识,确保其能够熟练操作焊接设备,正确使用焊接工艺。
二、焊接过程中的控制措施。
1. 清洁钢管表面,在进行焊接前,要对钢管表面进行清洁处理,去除表面的氧化皮、锈蚀和油污等杂质,以保证焊接质量。
2. 控制焊接电流和电压,在进行钢管焊接时,要根据焊接工艺评定确定的参数,精确控制焊接电流和电压,确保焊接电弧稳定,避免出现过大或过小的电流和电压,导致焊接缺陷。
3. 控制焊接速度和温度,在进行焊接时,要根据焊接工艺评定确定的参数,控制焊接速度和温度,避免焊接速度过快或过慢,导致焊接裂纹或气孔等缺陷。
4. 严格控制焊接工艺,在进行焊接过程中,要严格按照焊接工艺评定的要求进行操作,确保焊接过程稳定可靠,避免出现焊接缺陷。
5. 焊接材料的选择和预热,在进行焊接前,要选择合适的焊接材料,确保其质量符合要求。
同时,对于厚壁钢管的焊接,还需要进行预热处理,以减少焊接残余应力,防止焊接裂纹的产生。
施工中常见的管件质量问题以及解决方法发布日期:[07-09—20 20:37:21] 点击次数:[ ]管件特别是三通、弯头及大小头等在管道工程建设过程中使用越来越普遍,这主要是由于其具有成形好、耐压能力强、焊接形式简单等特点,以保证管道的承压能力,所以在工艺管道工程中特别是在石油化工等高温高压及易燃易爆管道中,管件的合理使用以及管件本身质量的好坏直接起着举足轻重的作用。
正固如此,在管道设计、安装过程中特别是在石油化工行业高温高压及易燃易爆管道工程中,无论从设计选型还是加工制造,直到建设安装及检验的每一个环节,设计制造和安装单位人员要严格把关,保证其选型、用材、制造、安装及检验的质量,否则在装置建设及生产过程中会造成难姒估量的损失从施工过程中,我们发现管件到货的质量主要存在以下几个方面的问题1 管件的壁厚不均管件壁厚不均主要发生在管件变形最大的部位.如弯头背部的壁厚薄于其他部位;管口与管件体的壁厚不等.国家有关标准中规定.管件的壁厚减薄量最大不得超过其名义厚度的1 2、5 ,但在现场实测发现,有些壁厚减薄量达到了2o ~30 .对于此类问题的检查,用一般的卡尺等测量工具往往难以发现,此时只有使用超声测厚仪才可测出。
2 硬度超标硬度超标问题的产生,主要是由于成形后的热处理工艺问题其解决的方法是用正确的热处理工艺再进行一次热处理.此问题一般都可以解决3 材料及加工过程中所产生的缺陷此类问题对装置的安全危害最大.检查起来又比较麻烦.产生缺陷的因素比较多也比较复杂,它既有材料本身的缺陷又有加工制造工艺问题以及热处理工艺的不正确所造成的缺陷。
那么它们为何产生安全上的危害,如何避免此类问题的发生呢?现以三通为例对此逐一做一分析。
3.1 原材料的问题我们知道,对于承受高温高压及易燃易爆介质的管件来说.原材料的质量如何,直接影响到管件的质量用于制造此类管件的管材,对于碳钢管来说,多数采用GB531 0— 85《高压锅炉用无缝钢管》、GB6479-86《化肥设备用高压无缝钢管》 GB9448— 88《石油裂化用无缝钢管》以及GB81 63—87{输送流体用无缝钢管》等标准规定的材料。
大径钢管对接调节方法大径钢管对接是钢结构施工中常见的工艺之一,对接调节是保证对接质量的重要环节。
本文将介绍大径钢管对接调节的方法,包括调节前的准备工作、对接前的检查、对接过程的调节以及对接后的验收。
一、调节前的准备工作1.确定对接位置和方向,并进行标记。
2.清洁对接部位的焊缝和附近区域,确保表面干净,无油污和水分。
3.检查对接材料的质量,确保钢管壁厚和口径符合要求。
4.检查焊机和电源的工作状态,确保正常。
5.准备好对接用具和仪器,例如翻边机、焊条、焊接钳、角度测量器等。
二、对接前的检查1.测量对接管道的口径、壁厚和圆度,确保符合要求。
2.检查对接管道的安装位置和方向,与设计要求一致。
3.检查对接部位的表面质量,确保无裂纹、疤痕、杂质等缺陷。
4.检查对接前的预热温度和保温情况,确保符合要求。
三、对接过程的调节1.翻边和预热翻边可以增加对接部位的接触面积,提高焊接强度。
预热可以减少焊接应力和裂纹的发生。
对于大径钢管对接,翻边和预热是必要的工艺步骤。
2.对齐和调整对接前,需要对管道进行对齐和调整。
对齐包括水平对齐和垂直对齐,可以使用水平仪和垂直仪进行测量。
调整包括调整管道轴线和翻边角度,可以使用角度测量器和翻边机进行调整。
3.焊接和检测焊接可以使用手工焊接或自动焊接,选择合适的焊接方法和焊接工艺参数。
焊接后,需要进行非破坏性检测和破坏性检测,确保焊缝质量符合要求。
四、对接后的验收1.外观检查外观检查主要是检查焊缝的形貌和质量,包括焊缝的宽度、高度、凹凸度、夹渣和气孔等。
2.尺寸检查尺寸检查主要是检查管道的直径、壁厚、圆度以及管道轴线的偏差等。
3.性能检查性能检查主要是检查焊接处的拉伸强度、冲击韧性、硬度等物理性能指标。
以上就是大径钢管对接调节方法的介绍,希望对大家有所帮助。
两管子口径不一样的焊接要求
两管子口径不一样的焊接要求有以下几点:
1. 清洁表面:焊接前需要彻底清洁管道口径,以确保没有任何杂质或污垢。
可以使用钢丝刷或清洁剂进行清洗。
2. 调整管道:如果管道口径差异较大,需要将大口径的一侧进行切割或加工,以使两管道的口径变得更加相近。
3. 使用补焊材料:在焊接过程中可能需要使用补焊材料来填补较大口径差异的部分。
补焊材料可以是相同材质或者兼容的焊接材料。
4. 选择适当的焊接方法:根据管道材质、口径差异和实际要求选择适当的焊接方法,如电弧焊、TIG焊、MIG焊等。
确保焊接质量和强度。
5. 控制焊接温度和速度:焊接时需要控制焊接温度和速度,以确保焊缝的质量和稳定性。
过热或过快的焊接速度可能会导致焊缝不牢固或者焊接变形。
6. 进行焊后处理:完成焊接后,需要进行焊后处理,如去除焊渣、打磨焊缝,以确保焊接部位的光滑和平整。
总之,焊接口径不一样的管道需要进行合适的准备工作和焊接方法选择,以确保焊接质量和连接稳固。
焊接操作过程中务必严格按照相关标准和规范进行操作。
钢管混凝土缺陷处理方案该工程经超声波检测后发现局部存在缺陷:包括混凝土与钢管胶结质量较差,或混凝土内部存在不密实或空洞问题,由于工期紧张并受施工操作难易因素的影响,拟采用从钢管混凝土缺陷部位侧面开孔,往钢管内灌注CGM高强无收缩灌浆料的办法,用以修补缺陷,使钢管混凝土柱施工质量达到设计要求。
如果采用以上方法在开孔施钻或灌浆过程中,发现缺陷的贯通性不好致使灌浆效果受到严重影响时,建议改为从钢管混凝土柱顶部向下钻凿竖向取芯孔,穿过和贯通缺陷,从而能够以高压旋喷切割清洗并注浆的方法处理,以确保对缺陷的处理效果。
一、侧向钻孔压力灌浆:本次处理依据的技术标准:《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006《混凝土结构加固技术规范》CECS25:90《混凝土用水标准》JGJ63-2006施工方法、工艺:①开孔、钻孔根据声测结论数据放线,配合榔头敲击,在缺陷区(声测建议值范围)的底端以上0.1米部位、顶端部位,分别开孔,底端开孔口径20~30MM(与灌浆管口径一致),顶端开孔10~20MM(以冲击电钻可进入为准),开孔方法待定,宜采用对钢管和混凝土无损方法,在未经设计方、总包方同意的情况下,不宜采用氧割、电焊切割方式。
规范规定裂缝宽度大于0.5MM时,钻孔间距可为2-3米,由于缺陷性质并不十分明确,且其连通性并不直观,只能采取探索性钻孔法。
开孔后,如底端孔未揭露缺陷,可以手持冲击电钻(口径20MM 以内)方式水平向混凝土中钻孔,如仍未贯通缺陷,应选取同一水平、另一角度重新开孔,宜考虑提高位置重新开孔。
如顶端孔开孔后未揭露缺陷,可以手持冲击电钻(口径20MM以内)方式取斜向下角度向混凝土中钻孔,如仍未贯通缺陷,宜考虑降低位置重新开孔。
如顶端孔、底端孔均已贯通缺陷部位,应向孔内吹气检查两孔的互通性,如连通性不佳可用空压机吹渣清理通道,如基本不具连通性应在两孔之间重新开孔、钻孔,必要时应配合声测手段进一步探查缺陷位置。
大口径直缝焊接钢管管端直径超差的处理方法
针对大口径焊接钢管扩径后出现的管端直径超差偏大问题,介绍了直缝焊管管端缩径专用模具的设计和使用。
1 前言
为了方便管线施工现场的钢管管端对口组焊,直缝焊接钢管的管端直径尺寸公差一般比管体要求更加严格。
大口径直缝焊接钢管的生产过程要经过机械或水压
扩径等生产工序来保证尺寸精度和消除内应力,由于钢板机械性能的波动,对回弹等因素的影响估计不准确,常常会出现管端直径超差的问题。
尤其对水压扩径来说,管端扩径的封头圈直径选择不合适造成的。
生产过程中如果没有及时发现,就会造成一批钢管的管端直径超差偏大。
管端直径偏小的钢管可以对管端实施二次扩径以满足尺寸要求,而对于管端直径超差偏大的钢管则采取切除管端的办法来处理。
但是在海底管线钢管的生产中,钢管长度要求往往非常苛刻管端切除的钢管经常因达不到交货长度而造成批量钢管
无法交货;此外对于大口径厚壁钢管,超差批量大时,管端切除的部分管段也降低了交货结算重量,严重影响企业的经济效益。
因此需要探索采用压力加工缩径来修复管端直径超差偏大的钢管。
2 修复模具的设计
2.1 缩径位置的选择
直缝埋弧焊管的生产流程通常为:钢板UT检验→板边加工→预弯→钢管成形→预焊→内焊→外焊→无损检验→扩径→整圆→无损检验→最终检验→印标。
考虑到压力加工需要压力机,而除了钢管成形用压力机外(从工艺流程来说不适合用于修复管端),通常整个制管工艺流程中只有整圆工位有压力机,可以考虑在整圆工位修复管端。
因此管端扩径后如果检查发现管端,直径超差,为了不影响正常生产,钢管做标记后继续按照工艺流程前进,至整圆工位再处理。
因为管端直径超差偏大的量一般较小,可以考虑制作专用缩径模具,通过压力加工来恢复直径尺寸。
压力机选用整圆用的油压机。
对于水压扩径来说,管端超差偏大部分集中在管端100mm范围内。
模具分别如图1、图2所示,图中没有画出安装用的筋板和螺孔。
设计时主要是确定图1和图2中的尺寸R和模具宽度B。
2.2 模具圆弧半径的确定
缩径模具的圆弧半径尺寸R按照下式确定:
R=(1-k)D/2-△/2 (1)
式中,R是模具圆弧半径,mm;D是钢管公称外径,mm;△是钢管外径下偏差的绝对值,mm;k是考虑回弹时的系数,取0~0.001。
2.3 模具宽度的确定
确定模具图1和图2中的模具宽度尺寸B需要分析管端缩径时的钢管壁受力状态。
缩径模工作状态如图3所示。
从图3可见,为了避免缩径时上下模相碰造成设备损坏,上下模之间必须有一定间隙,这个间隙不能太小和不能太大,如果间隙太大,虽然可以避免上下模缩径时相碰,但对于X70以上钢级的薄壁钢管,缩径压缩时容易发生内凹现象。
上下模间隙通常可以取20mm左右,通过对称的加工上下模相对的表面来保证,即上下模相对表面各加工掉10mm左右。
内凹现象见图4所示。
取位于上下模之间的一部分钢管全壁厚微元体研究,因为上下模之间的管体包括对称的左右两部分,可以近似认为油压机施加的
压力由这两部分管体平均分担,即每一部分分担F/2。
当钢管刚刚开始发生塑性变形时,不考虑与管端相连接的管体的影响,则可以建立微元体的力平衡式为:F/2=σBt
则F=2σBt
又F=PπR0*R0
由式(2)和(3)可以知道:2σBt=PπR0*R0
求得模具宽度为:B=PπR0/2 2σt)(4)
式(4)中,F是整圆用油压机的压力;P为油压机液压系统压力,MPa;σ是材料的屈服强度,MPa;t是钢管壁厚,mm。
从式(4)可以看出,当钢管材料和壁厚确定后,模具宽度主要受液压系统所能承受的压力限制。
2.4 其它
(1)缩径模具的材料选择45钢等材料即可;
(2)圆弧R处工作面应光滑以免划伤钢管表面;
(3)另外圆弧R处两个侧面适当倒角;
(4)注意下模安装在压力机上后的圆弧R处的最低点应与输送辊道等高,即图2中的尺寸H的上尺寸界限实际高度不超过输送辊道的高度,以保证钢管在生产的正常传送。
实际设计时注意不同直径规格的钢管的H值不同。
3 应用实例
设计计算时为了保证模具使用的钢级和钢管壁厚规格尽量多,尽量选用较高的钢级和较厚的壁厚来计算。
以外径为762mm、壁厚为17.5mm、材质为X70的钢管为例计算。
假定其管端直径下偏差为-0.8mm,上偏差为2.4mm,利用式(1),取k=0,则模具半径尺寸为:
R=762/2-0.8/2=380.6mm
如果整圆用油压机允许的系统最大压力为20MPa,
取油压机的液压缸内径为300mm,材料X70的屈服强度
则取485MPa,利用式(4)计算得模具宽度:
B=PπR0/2σt =20×π×(300/2)/2×485×17.5)= 83mm。
由于实际钢板材料的屈服强度一般比公称屈服强度高,板厚有时也比钢管公称壁厚大,因此为了降低液压系统的工作压力,选择模具宽度值为70mm。
考虑到管端直径超差部分长度一般不超过100mm,因此70mm是可行的。
笔者实际设计并使用的缩径模具通常取70mm。
还有一个原因是当生产同一尺寸规格但是强度等级更高或壁厚更厚的钢管时,该模具仍然可以使用而不必重新设计生产新的模具,这样既降低了成本也不会影响钢管生产周期。
4 结论
按照上面的方法实际设计的系列缩径模具已经成功用在了大口径焊接钢管的管端直径超差的处理上,成功杜绝了以往的管端切除,节省了材料,增加了企业的经济效益。