[发明专利]一种用于现场修复金属管道的减应力焊接方法

说明书

本发明涉及一种用于现场修复金属管道的减应力焊接方法，其步骤包括，首先依据异种金属管的焊接性，确定焊接性相对好的管段，在其距离焊接端头一定位置设置减应力槽。在两管对接焊接时，通过应力槽进行低刚度变形来释放焊接时的拘束应力，使接头焊接处于低应力状态下，从而避免焊接部位裂纹的产生。在异种钢金属管间接头焊接完毕并进行性能调节和检测合格后可进行应力槽的修复焊接。本发明既可以降低管接头的焊接拘束应力，也有利于降低应力槽的修补焊接工艺难度。

技术领域

本发明技术属于大型工业企业的设备管道安装及维修技术领域，具体涉及一种用于现场修复金属管道的减应力焊接方法，主要应用于石油化工、工业锅炉等重大设备管道安装及维修等领域。特别适用于两种不同性能的管道焊接及维修。

背景技术

在石化、锅炉、船舶制造等大型工业企业生产中，经常遇到管道现场安装与维修焊接。这时组对焊口一般很难完全满足理想状态，从而在焊接过程中使接头处于高应力状态下。特别是在大口径厚壁管的焊接更是如此。对于某些情况下的焊接维修更是条件恶劣，如乙烯裂解炉管的爆断维修中，由于炉管在运行中会发生渗碳而使性能变差，更换炉管焊接时虽然是同材质炉管，但是实际效果都如异种材质炉管焊接一样。因此，现有文献或专利技术都将技术难点的解决集中在材料焊接性能方面。而国内公开专利文献 202010322690.8中介绍了一种低应力组对焊接工艺方法。具体就是先从接长新管上截取 100mm短管，将其焊接到旧管上，然后进行新管与短管的焊接。这样焊接的目的是防止新旧管组对焊接时因装配及新管质量引起的附加应力对热裂纹产生影响。除此种情况之外，在焊接施工现场也会存在异种钢材质管间的焊接，如低碳钢/耐热钢管、低碳钢/不锈钢、不锈钢/耐热钢等。上述异种钢金属管间的焊接拘束应力调整也可以参照前述专利技术予以解决。但是这在现场施工中会出现另一个新问题，就是多了焊口，这无形给安装组对增加了工作量，同时也增加焊缝成型的难度，因为新增加焊口也需要单面焊双面成型。为此，本发明提出一种新工艺方法以解决这一难题。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种用于现场修复金属管道的减应力焊接方法，解决了现有技术中两种不同材质的管道在安装及维修时，焊接操作复杂且性能难以保证的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于现场修复金属管道的减应力焊接方法，包括下述步骤：

步骤1，根据准备施焊的管材质、管径、管壁厚、施工条件确定焊接方法，并根据技术要求进行焊接工艺评定，确定正确的焊接工艺参数；

步骤2，根据工艺评定技术参数准备施焊管件的坡口加工，坡口加工要求采用机加工进行，坡口尺寸按照国家标准或相应的技术标准执行；

步骤3，在两个施焊管件中选择焊接性能相对好的一个管件，在其管端利用机加工设备开设应力槽；

步骤4，组对对接坡口，根据工艺评定技术要求或相关技术规范进行异种施焊管件间的组对，组对质量要满足现场焊接技术要求；

步骤5，焊接组对合格的焊缝，焊接工艺按照预先评定合格的技术要求进行；

步骤6，焊接修复应力槽，在异种施焊管件对接焊缝检查合格并进行性能调控合格后进行应力槽的焊接修复，焊接修复工艺按照预先评定合格的技术要求进行。

所述的步骤3中，应力槽中心位置距离对接焊接坡口在50～100mm范围内。

所述的步骤3中，应力槽形状为带平底的V型组合形状，平底宽度为3～4mm，坡口角度为60±5°，坡口剩余管壁厚度为2～3mm。

所述的步骤3中，应力槽坡口面与平底应圆滑过渡，过渡半径应大于10-20mm。

本发明的优点效果如下：