[發明專利]一種內襯涂層管道的對焊方法

有效

• 申請號: 201410082308.5
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103862145A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 韓彬;王勇;趙衛民;李立英;李美艷;韓濤;孫建波;劉東明
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B22F3/105
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明屬于管道壓力容器金屬焊接領域，具體地，涉及一種內襯涂層管道的對焊方法。

背景技術

原油中含有大量腐蝕性物質，在運輸過程中對管道有很大腐蝕作用。原油運輸管道采用耐蝕鋼無疑會增加石油生產過程的成本。非金屬管具有良好的耐蝕性能，但其剛度、強度、抗沖擊性能等指標又達不到使用要求，急需一種低成本、良好的耐蝕性和力學性能的管道。因此，發展內襯涂層防腐管就成為了必然。

內襯涂層管具有較好的耐蝕性及力學性能，同時較耐蝕合金鋼管成本低。內襯涂層管道是以鋼管為基材，用有機涂料或者無機材料與鋼管緊密結合在一起而形成的，具有內襯涂層優良的化學性能和鋼管優良的機械性能。內襯涂層的優勢主要是，具有優良的耐蝕性能及耐磨性能；能增加管道內壁表面的光滑程度，降低管道摩阻，提高管道內部流動液體的流動速度；提高管道內表面潤濕性，提高對水的親和性，降低對油的親和性，使石蠟等物質難以在內壁上堆積，改善管道內流動液體的流動性能；傳熱系數小，減少流體的熱損失和流體的溫降；從根本上解決金屬與H₂S、CO₂等介質接觸而引發的多種腐蝕問題，延長管道使用壽命。因此，內襯涂層管道使用范圍較廣，例如可以用于原油、化工物質等腐蝕性介質的輸送，油井防磨等領域。但內襯涂層管道直接對焊，易引起內襯涂層熔化，使接頭部位耐蝕性大為降低。為保證管道焊接接頭的耐蝕性必需進行焊后內補口，補口的方法很多，但都不能可靠有效地保證補口質量，而對于小口徑管道、彎頭和彎管等更難實現有效補口。

激光熔覆是利用高能激光束輻照，通過迅速熔化和凝固，在基材表面熔覆一層具有特殊物理、化學或力學性能的材料，構成一種新的復合材料，以彌補基體所缺少的高性能。在工件表面制備覆層以改善表面性能的方法很多，在工業中應用較多的是堆焊、熱噴涂和等離子噴焊等，與上述表面強化技術相比，激光熔覆具有下述優點：熔覆層晶粒細小，結構致密，因而硬度一般較高，耐磨、耐蝕等性能亦更為優異；由于激光作用時間短，基材的熔化量小，對熔覆層的稀釋率低(一般僅為5%-8%)，因此可在熔覆層較薄的情況下，獲得所要求的成分與性能，節約昂貴的覆層材料；激光熔覆熱影響區小，工件變形小，熔覆成品率高。激光熔覆過程易實現自動化生產，覆層質量穩定，如在熔覆過程中熔覆厚度可實現連續調節，這在其他工藝中是難以實現的。

目前國內對于內襯管和激光熔覆做過大量研究，如申請號為201210573115.0、申請日為2012年12月26日的中國發明專利，描述了一種用于油氣管道輸送α型氧化鋁陶瓷內襯的焊接工藝，焊后在焊縫表面上用激光固化一層陶瓷層，該方法雖然采用了一些措施以達到一定的焊接效果，但是不適用于低熔點內襯材料。

發明內容

為了解決現有技術中管道焊接接頭的防腐問題，本發明提供一種內襯涂層管道的對焊方法，該管道的對焊方法特別適合于內襯涂層管道。

為實現上述目的，本發明采用下述方案：?

內襯涂層管道的對焊方法，對接焊縫包括：打底層、過渡層和蓋面層；對焊方法包括：管道焊前防腐處理和管道對焊焊接。

相對于現有技術，本發明具有如下有益效果：

1、本發明解決了內襯涂層管道焊接時對內襯涂層破壞后的防腐問題；

2、激光熔覆粉末可根據需要選擇、選擇范圍大且調整方便、易于控制；

3、激光熔覆時基體對熔覆層的稀釋率極小，確保了熔覆層合金的耐蝕性能；

4、焊接時可根據熔覆層、基體及經濟效益確定焊接工藝。

附圖說明

圖1為本發明的內襯涂層管道的對焊方法流程示意圖；

圖2為本發明的內襯涂層結構及對焊接頭示意圖；

圖中：1、基體管，2、內襯涂層，3、合金層，4、焊縫，5、打底層，6、過渡層，7、蓋面層。

具體實施方式

如圖1所示，內襯涂層管道的對焊方法，包括：管道焊前防腐處理和管道對焊焊接，如圖2所示，對接焊縫4包括：打底層5、過渡層6和蓋面層7；其中：

1、管道焊前防腐處理，具體步驟如下：

(1)、在涂覆內襯涂層2前，在基體管1的端部內壁上激光熔覆合金層3，合金層3的寬度為20-50mm，厚度為0.3-2.0mm；

合金層3所采用的合金粉末為Ni基合金粉末或不銹鋼合金粉末；所采用的合金粉末根據基體管1的材料及性能、內襯涂層2的材料及性能和管道的使用條件選擇。