[發(fā)明專利]連續(xù)管現(xiàn)場對接焊環(huán)焊縫余高拋磨工裝及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811443255.X
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111230638B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚文鋒;任武;石成剛;袁文才;杜珂;張玉樹;王虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程技術(shù)研究院有限公司;中石油江漢機械研究所有限公司
• 主分類號: B24B9/04
• 分類號: B24B9/04;B24B41/06;B24B23/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王春光

本發(fā)明提供了一種連續(xù)管現(xiàn)場對接焊環(huán)焊縫余高拋磨工裝及方法，連續(xù)管現(xiàn)場對接焊環(huán)焊縫余高拋磨工裝包括可調(diào)式固定導向工裝、角磨機和百葉輪，可調(diào)式固定導向工裝包括：可調(diào)式固定導向工裝基座，包括固定臂和升降固定座，固定臂的下方固定設(shè)置有第一支撐滾輪；升降機構(gòu)，上部固定在升降固定座上，升降機構(gòu)的下部設(shè)置有第二支撐滾輪，第二支撐滾輪能夠隨升降機構(gòu)的下部一起沿豎直方向相對于可調(diào)式固定導向工裝移動；壓條緊固機構(gòu)，固定設(shè)置在固定臂上，壓條緊固機構(gòu)能夠?qū)⒔悄C固定于固定臂上。本發(fā)明的有益效果是，升降機構(gòu)安裝于升降固定座上，通過改變升降機構(gòu)與升降固定座的相對高度，可以實現(xiàn)多種管徑焊縫初始拋磨位置的確定及拋磨進給。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及連續(xù)管技術(shù)及采用連續(xù)管作業(yè)的油氣田勘探開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)管現(xiàn)場對接焊環(huán)焊縫余高拋磨工裝及方法。

背景技術(shù)

連續(xù)管(coiled tubing，簡稱CT)又稱撓性油管、盤管，是連續(xù)管作業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)和重要組成部分，可用于修井、測井、鉆井、完井等作業(yè)及油氣地面管線和海底管線等多個領(lǐng)域的多種作業(yè)，主要由碳鋼制成，管徑規(guī)格0.75″～3.5″，長度可到幾百米至幾千米沒有接頭，通常盤繞于連續(xù)管滾筒上。

連續(xù)管作業(yè)工況復(fù)雜，作業(yè)中受拉伸、彎曲、內(nèi)壓、扭轉(zhuǎn)、內(nèi)漲、疲勞等多種復(fù)雜力，一次起下井承受2次彎曲循環(huán)，經(jīng)歷6次彎曲動作，連續(xù)管導出滾筒，經(jīng)過鵝頸架、注入頭夾持塊、防噴器、防噴盒、進入井筒作業(yè)，如此反復(fù)起下作業(yè)中不可避免會產(chǎn)生管體的損傷、腐蝕甚至斷裂等失效情況，而去除局部損傷和失效的管體，在現(xiàn)場進行管管焊接修復(fù)是解決這一問題的唯一方法。

現(xiàn)場連續(xù)管的管-管對接焊修復(fù)一般采用手工或自動氬弧焊工藝(TIG)，為使焊接接頭能夠順暢通過注入頭夾持塊，保證防噴器、防噴盒的密封性能，對接環(huán)焊縫余高必須打磨去除。

由于連續(xù)管材質(zhì)用鋼是一種超細晶粒控軋控冷鋼，其優(yōu)質(zhì)的強韌性是通過控軋來實現(xiàn)的，相對于管體焊接接頭仍然是連續(xù)管柱的薄弱環(huán)節(jié)，且連續(xù)管往往在復(fù)雜的拉、壓、擠、脹、沖刷、腐蝕、疲勞等綜合作用下工作，工況條件惡劣，現(xiàn)場完成的對接焊環(huán)焊縫不可避免也要承受同樣的工況條件，因而對焊接接頭的綜合質(zhì)量要求很高。

為保證優(yōu)良的焊接接頭綜合質(zhì)量，環(huán)焊縫余高打磨是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一，這是應(yīng)為連續(xù)管對接環(huán)焊縫管打磨的要求和條件有以下幾個方面：

1)要求焊縫余高打磨至與管體平齊，且不得過度打磨及磨損管體母材，以免降低管體承載截面；2)打磨不得有明顯的凹凸不平以免影響注入頭的通過性及防噴器、防噴盒的密封性能；3)要求打磨過渡平滑，不得有尖銳的棱角、劃痕、坑洞等應(yīng)力集中缺陷，以避免作業(yè)過程中因應(yīng)力集中斷裂造成作業(yè)事故；4)好的焊縫余高打磨質(zhì)量，有利于無損探傷對焊縫焊透性等質(zhì)量的檢測和評價。

因此，連續(xù)管對接環(huán)焊縫打磨的好壞，對連續(xù)管現(xiàn)場焊接接頭的綜合性能有直接的影響，從而在連續(xù)管焊接修復(fù)作業(yè)中保證安全生產(chǎn)、減少作業(yè)事故具有重要的意義。

目前連續(xù)管對接焊后，采用人工手持角磨機對環(huán)焊縫余高進行拋磨，其工作原理是通過高速運轉(zhuǎn)的百葉輪與焊縫余高摩擦，對焊縫余高進行磨削去除及修平，這對人員操作水平有極大的要求。因為在打磨時要求不能過度打磨、不允許損傷母材，既要保證余高打磨到位、美觀，還要保證焊縫邊緣與母材平滑過度，這幾乎是手工操作很難辦到的事情。

在實際操作中極易出現(xiàn)焊縫過度打磨或打磨不到位，打磨棱角及磨痕明顯，圓周尺寸打磨不均勻，焊縫和母材平滑過度難以掌控，由于手工操作施力不均使得焊縫邊界的熱影響區(qū)及母材被明顯過度打磨，減小了承載截面，時有造成焊口直接報廢或明顯減低了焊接接頭的力學和疲勞性能，降低了現(xiàn)場連續(xù)管對接焊質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，增加了焊接修復(fù)管柱的作業(yè)風險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種連續(xù)管現(xiàn)場對接焊環(huán)焊縫余高拋磨工裝及方法，以達到實現(xiàn)多種管徑環(huán)焊縫余高的有效打磨，保證現(xiàn)場焊接接頭的拋磨質(zhì)量的目的。