[发明专利]一种适用于大壁厚差对接环焊缝缺陷修复用B型套筒及其加工方法

说明书

本发明公开了一种适用于大壁厚差对接环焊缝缺陷修复用B型套筒及其加工方法，属于油气输送管道修补领域。本发明的加工方法：1)确定套筒毛坯板材的壁厚和长度；2)将毛坯板材切割成矩形坯料，在板材中心线加工出一个凹槽，进行卷筒，完成卷筒后进行焊接，凹槽在内壁上形成径向环凹槽；径向环凹槽的一侧对应环焊缝相连接的薄壁钢管，另一侧对应厚壁钢管；将厚壁钢管对应侧内壁进行镗孔，直至内径大于等于厚壁钢管的外径；3)之后进行去应力回火，再加工管端坡口，沿轴向分割成两个对称的半管，半管上加工纵向焊缝坡口，完成加工。本发明能够有效实现套筒内壁与钢管外壁间隙正常贴合，显著改善原管线因局部截面突变而引入的应力集中。

技术领域

本发明属于油气输送管道修补领域，尤其是一种适用于大壁厚差对接环焊缝缺陷修复用B型套筒及其加工方法。

背景技术

在长输管道工程建设过程中，通常采用大量的三通、感应加热弯管等管道结构件进行管道分输和变向，但由于管道结构件相对干线钢管来说结构复杂，其加工制作工艺技术要求较高。为了实现管道等强度匹配连接，一般管道结构件的壁厚要比连接钢管厚很多，例如，与D1219×26.4㎜X80钢管相连接的三通壁厚达58㎜。

管道结构件是管道建设中必不可少的功能结构件，其与连接钢管之间不等壁厚的连接形式，对接接口处壁厚尺寸突变明显，使得不等壁厚对接环焊缝部位的结构应力较正常的等壁厚对接环焊缝陡增，环焊缝的承载能力显著恶化。据近年来国内外长输管道失效分析和管道运营过程中内检测结果统计显示，管道系统中类似大壁厚差现象的存在已成为严重影响长距离输送管线安全、平稳、高效运营的一大潜在安全隐患之一，属于管道质量治理和提升工作的重点所在。

通过多年的探索，B型套筒被国内外同行公认为现有二十余种管道修复方法中最为经济合理的环焊缝缺陷永久修复方法之一，并得到广泛应用，然而实际应用中发现传统B型套筒也有一定的局限性。现有的B型套筒基本分三类：第一类是等壁厚的两片套筒瓦片，装配在需要补强的管道上后进行在役焊接，其安装件类似于一根等壁厚的短节；第二类是局部凸起的异型套筒，凸起部位位于环焊缝处；第三类就是为了实现套筒与管道有效贴合，减少二者之间的间隙量，在套筒内壁对应环焊缝处加工环形刻槽，以提高B型套筒的修复质量。对于以上所述的急需解决的大壁厚差环焊缝修复问题，现有的套筒产品不能将套筒内壁与钢管外壁之间的间隙控制到可施焊的工艺要求内，无法实施组装后焊接，目前除了采用高成本的停输换管方法外，尚未发现有好的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于克服B型套筒不适用于大壁厚差对接环焊缝缺陷修复的缺点，提供一种适用于大壁厚差对接环焊缝缺陷修复用B型套筒及其加工方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种适用于大壁厚差对接环焊缝缺陷修复用B型套筒的加工方法，包括以下步骤：

1)确定套筒毛坯板材的壁厚和长度；

对于不等壁厚连接钢管的待修复环焊缝，以待修复钢管中的薄壁钢管厚度为基准，计算B型套筒的基本壁厚Ts；

毛坯管板材壁厚为对接厚壁钢管与薄壁钢管的外侧壁厚差与B型套筒基本壁厚之和；

2)将毛坯板材切割成矩形坯料，在板材中心线加工出一个凹槽，进行卷筒，完成卷筒后进行焊接，凹槽在内壁上形成径向环凹槽；

以径向环凹槽为界，径向环凹槽的一侧对应环焊缝相连接的薄壁钢管，另一侧对应环焊缝相连接的厚壁钢管；

将厚壁钢管对应侧内壁进行镗孔，直至内径大于等于厚壁钢管的外径；

3)进行去应力回火，再加工管端坡口，沿轴向分割成两个对称的半管，半管上加工纵向焊缝坡口，完成加工。

进一步的，步骤2)中凹槽的尺寸对应于待修复焊缝尺寸。