一种石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法技术

本发明专利技术提供了一种石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法。所述机械复合管由内衬层和基层构成，所述焊接施工方法包括以下步骤：对机械复合管焊接端进行堆焊；将机械复合管的焊接端加工成无间隙组对的U型坡口，所述坡口的根部伸长长度为0.8mm～1.2mm，钝边高度为2.5mm～3.0mm；完成坡口组对，对焊接端进行防氧化处理；控制内衬层与基层之间过渡焊接的母材金属熔合比为20％～30％，控制焊接材料成分，完成对双金属复合管焊接端的根焊、过渡焊、填充焊和盖面焊。本发明专利技术的焊接施工方法能够改善对接焊缝的应力情况，避免裂纹产生，简化了焊接工艺，提高了焊接效率。

Welding construction method of mechanical composite pipe for oil and natural gas transmission

The invention provides a welding construction method for a mechanical composite pipe for oil and natural gas transmission. The mechanical composite pipe consists of an inner lining layer and a base layer. The welding construction method comprises the following steps: overlaying welding the welded end of the mechanical composite pipe; machining the welded end of the mechanical composite pipe into a U-shaped groove without clearance pairs, and the root elongation of the groove is 0.8 mm to 1.2 mm, and the blunt edge height is 2.5 mm to 3.0 mm. Groove group, anti-oxidation treatment of the welding end; control the base metal fusion ratio between the lining and the base metal welding 20% - 30%, control the composition of welding materials, complete the welding end of bimetal composite pipe root welding, transition welding, filler welding and cover welding. The welding construction method of the invention can improve the stress condition of the butt weld, avoid cracking, simplify the welding process and improve the welding efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法
本专利技术涉及管道焊接
，更具体地将，涉及一种石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法，尤其适用于对输送含氯粒子、硫化氢等酸性腐蚀性石油天然气的机械复合管进行焊接。
技术介绍
在现有的内衬机械复合管施工方法焊接流程为封焊、根焊、过渡焊、填充焊以及盖面焊。存在施工工序较多，焊道设计复杂等缺点。如果没有严格监控焊接质量，可能会造成焊缝质量隐患，例如封焊层熔透造成内衬耐蚀合金被稀释等。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种能够减少机械复合管现场焊接工序，能够提高焊接质量和效率的机械复合管的焊接施工方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种石油天然气输送用的机械复合管的焊接施工方法。所述机械复合管由内衬层和基层构成，所述焊接施工方法可以包括以下步骤：对机械复合管焊接端进行堆焊；将机械复合管的焊接端加工成无间隙组对的U型坡口，所述坡口的根部伸长长度为0.8mm～1.2mm，钝边高度为2.5mm～3.0mm；完成坡口组对，对焊接端进行气体保护处理；控制内衬层与基层之间过渡焊接的母材金属熔合比可以为20％～30％，控制焊接材料成分，完成对双金属复合管焊接端的根焊、过渡焊、填充焊和盖面焊。在本专利技术的石油天然气输送应机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述机械复合管的内衬层可以为不锈钢或镍基合金，基层可以为低碳钢或低合金管线钢。在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述坡口的坡口角度可以为19°～29°，坡口倒角可以为3.0mm～3.4mm在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述对焊接端进行防氧化处理包括对焊缝的正面进行气体保护以及对焊缝的背面进行气体保护，所述对焊缝的背面进行气体保护包括在机械复合管的内部构筑气坝。所述构筑气坝的两端所使用的材料为易于排出管道的材料，所述两端材料的距离为200mm～300mm。在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述坡口组对后的开口宽度为12mm～15mm。在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述焊接材料的选择包括进行根焊时选择与所述内衬层成分相同的焊接材料，进行过渡焊、填充焊以及盖面焊时选择异种钢焊接材料。在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述机械复合管的焊接包括利用镍含量为58％～62％的镍基合金焊接材料对机械复合管进行根焊、过渡焊、填充焊以及盖面焊。在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述完成对双金属复合管焊接端的根焊、过渡焊、填充焊和盖面焊包括可以采用手工钨极氩弧焊对内衬层与基层进行根焊和过渡焊，可以采用焊条电弧焊对基层进行焊接。在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述完成对双金属复合管焊接端的根焊、过渡焊、填充焊和盖面焊包括采用热丝TIG进行焊接。在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述对机械复合管进行焊接时不需要进行焊前预热，焊接时的层间温度控制在100°以下。与现有技术相比，本专利技术焊接施工方法的有益效果包括：(1)改变了传统的机械复合管的焊接工艺流程，首先对机械复合管的管端进行堆焊，可以改善对接焊缝的应力情况，能够避免裂纹的产生。(2)能够减少机械复合管现场焊接的施工工艺，简化操作。(3)设计本专利技术的坡口，结合本专利技术的焊接工艺能够提高焊接效率，保证焊接质量。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了本专利技术一个示例性实施例的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的流程示意图。图2示出了本专利技术一个示例性实施例的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的加工坡口结构示意图。图3示出了本专利技术一个示例性实施例的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的构筑气坝示意图。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法。具体来讲，对于输送含氯粒子、硫化氢等酸性腐蚀介质的石油天然气用的机械复合管的焊接，需要保证焊接质量，提高焊接的效率。本专利技术的焊接施工方法首先对管端进行堆焊，然后针对所述的机械复合管的焊接设计相匹配的坡口，最后对根焊、过渡焊、填充焊和盖面焊进行控制，能够很好的缩短焊接工艺流程，保证焊接质量，提高焊接效率。图1示出了本专利技术一个示例性实施例的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的工艺流程示意图。图2示出了本专利技术一个示例性实施例的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的加工坡口结构示意图。图3示出了本专利技术一个示例性实施例的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法构筑气坝示意图。本专利技术提供了一种石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法。在本专利技术的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法的一个示例性实施例中，所述机械复合管是指由作为基层和作为覆层的内衬层构成的双金属机械复合管。所述机械复合管的内衬层可以为不锈钢、镍基合金等耐腐蚀合金，基层可以为低碳钢或低合金管线钢等。需要说明的是本专利技术的机械复合管指的是输送含氯粒子、硫化氢等酸性腐蚀介质的石油天然气机械复合管。如图1所示，所述焊接施工方法可以包括：步骤S01，对机械复合管焊接端进行堆焊。在传统的石油天然气输送用机械复合管的焊接工艺中，通常先对焊接端进行封焊。但焊接端封焊后形成的封焊层会造成机械复合管的内衬层合金被腐蚀。本专利技术改变了传统的焊接工艺，首先对机械复合管的焊接端进行堆焊，避免了不必要的封焊，消除了可能存在的安全隐患，提高了焊接质量。步骤S02，对堆焊后的机械复合管焊接端进行坡口加工。焊接坡口设计对管道的焊接难度和质量有重要的影响。设计的坡口既要考虑坡口的加工便捷性和焊接便捷性，也要考虑焊接完成后内应力对酸性介质管道焊缝服役安全性的影响。设计不好的坡口不利于现场管道组对焊接，会增加焊接难度，不利于焊接工艺的推广应用。并且在坡口焊接完成后可能会产生较大的内应力，增加管道应力腐蚀开裂的风险。本专利技术设计的坡口既不增加焊接操作难度，又不会对管道焊缝的抗应力腐蚀能力产生影响。如图2所示，本专利技术设计的坡口为无间隙组对的U型坡口。设计的坡口参数均要与机械复合管本身进行紧密的配合。所述坡口的主要控制参数包括坡口角度β，坡口倒角R，根部伸出L以及钝边高度P。其中，控制根部成型的主要参数包括根部伸出L和钝边高度P。在本专利技术的内衬层为不锈钢或镍基耐腐蚀合金的复合管焊接过程中，要求对合金元素有较小的冲淡。故复合管的U型坡口往往设计出较大的根部伸出，一般为2至3mm。专利技术人研究发现，在碳钢焊接中，不需要考虑合金元素冲淡的问题，根部伸出的主要作用在于方便电弧传导热量至焊缝根部。因此，本专利技术将根部伸出长度减少至1.0±0.2mm，优选的，根部伸出长度可以为0.9mm～1.1mm，更优选的，可以为1.0mm。钝边高度是控制无间隙对口焊缝根部成型的关键，过大的钝边高度将导致无法将钝边熔穿，造成根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法，其特征在于，所述机械复合管由内衬层和基层构成，所述焊接施工方法包括以下步骤：对机械复合管焊接端进行堆焊；将机械复合管的焊接端加工成无间隙组对的U型坡口，所述坡口的根部伸长长度为0.8mm～1.2mm，钝边高度为2.5mm～3.0mm；完成坡口组对，对焊接端进行防氧化处理；控制内衬层与基层之间过渡焊接的母材金属熔合比为20％～30％，控制焊接材料成分，完成对双金属复合管焊接端的根焊、过渡焊、填充焊和盖面焊。

【技术特征摘要】
1.一种石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法，其特征在于，所述机械复合管由内衬层和基层构成，所述焊接施工方法包括以下步骤：对机械复合管焊接端进行堆焊；将机械复合管的焊接端加工成无间隙组对的U型坡口，所述坡口的根部伸长长度为0.8mm～1.2mm，钝边高度为2.5mm～3.0mm；完成坡口组对，对焊接端进行防氧化处理；控制内衬层与基层之间过渡焊接的母材金属熔合比为20％～30％，控制焊接材料成分，完成对双金属复合管焊接端的根焊、过渡焊、填充焊和盖面焊。2.根据权利要求1所述的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法，其特征在于，所述机械复合管的内衬层为不锈钢或镍基合金，基层为低碳钢或低合金管线钢。3.根据权利要求1所述的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法，其特征在于，所述坡口的坡口角度为19°～29°，坡口倒角为3.0mm～3.4mm。4.根据权利要求1所述的石油天然气输送用机械复合管的焊接施工方法，其特征在于，所述对焊接端进行防氧化处理包括对焊缝的正面进行气体保护以及对焊缝的背面进行气体保护，所述对焊缝的背面进气体保护包括在机械复合管的内部构筑气坝。5.根据权利要求4所述的石油天然...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，朱洪亮，杨燕，张圆，
申请(专利权)人：四川石油天然气建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51