[發(fā)明專利]一種適用于大壁厚差對接環(huán)焊縫缺陷修復用B型套筒及其加工方法

有效

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• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112780875B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉迎來;許彥;李亮;豐振軍;聶向暉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所;北京隆盛泰科石油管科技有限公司
• 主分類號: F16L55/168
• 分類號: F16L55/168;F16L55/17;B23P15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發(fā)明公開了一種適用于大壁厚差對接環(huán)焊縫缺陷修復用B型套筒及其加工方法，屬于油氣輸送管道修補領域。本發(fā)明的加工方法：1)確定套筒毛坯板材的壁厚和長度；2)將毛坯板材切割成矩形坯料，在板材中心線加工出一個凹槽，進行卷筒，完成卷筒后進行焊接，凹槽在內(nèi)壁上形成徑向環(huán)凹槽；徑向環(huán)凹槽的一側對應環(huán)焊縫相連接的薄壁鋼管，另一側對應厚壁鋼管；將厚壁鋼管對應側內(nèi)壁進行鏜孔，直至內(nèi)徑大于等于厚壁鋼管的外徑；3)之后進行去應力回火，再加工管端坡口，沿軸向分割成兩個對稱的半管，半管上加工縱向焊縫坡口，完成加工。本發(fā)明能夠有效實現(xiàn)套筒內(nèi)壁與鋼管外壁間隙正常貼合，顯著改善原管線因局部截面突變而引入的應力集中。

技術領域

本發(fā)明屬于油氣輸送管道修補領域，尤其是一種適用于大壁厚差對接環(huán)焊縫缺陷修復用B型套筒及其加工方法。

背景技術

在長輸管道工程建設過程中，通常采用大量的三通、感應加熱彎管等管道結構件進行管道分輸和變向，但由于管道結構件相對干線鋼管來說結構復雜，其加工制作工藝技術要求較高。為了實現(xiàn)管道等強度匹配連接，一般管道結構件的壁厚要比連接鋼管厚很多，例如，與D1219×26.4㎜X80鋼管相連接的三通壁厚達58㎜。

管道結構件是管道建設中必不可少的功能結構件，其與連接鋼管之間不等壁厚的連接形式，對接接口處壁厚尺寸突變明顯，使得不等壁厚對接環(huán)焊縫部位的結構應力較正常的等壁厚對接環(huán)焊縫陡增，環(huán)焊縫的承載能力顯著惡化。據(jù)近年來國內(nèi)外長輸管道失效分析和管道運營過程中內(nèi)檢測結果統(tǒng)計顯示，管道系統(tǒng)中類似大壁厚差現(xiàn)象的存在已成為嚴重影響長距離輸送管線安全、平穩(wěn)、高效運營的一大潛在安全隱患之一，屬于管道質量治理和提升工作的重點所在。

通過多年的探索，B型套筒被國內(nèi)外同行公認為現(xiàn)有二十余種管道修復方法中最為經(jīng)濟合理的環(huán)焊縫缺陷永久修復方法之一，并得到廣泛應用，然而實際應用中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)B型套筒也有一定的局限性。現(xiàn)有的B型套筒基本分三類：第一類是等壁厚的兩片套筒瓦片，裝配在需要補強的管道上后進行在役焊接，其安裝件類似于一根等壁厚的短節(jié)；第二類是局部凸起的異型套筒，凸起部位位于環(huán)焊縫處；第三類就是為了實現(xiàn)套筒與管道有效貼合，減少二者之間的間隙量，在套筒內(nèi)壁對應環(huán)焊縫處加工環(huán)形刻槽，以提高B型套筒的修復質量。對于以上所述的急需解決的大壁厚差環(huán)焊縫修復問題，現(xiàn)有的套筒產(chǎn)品不能將套筒內(nèi)壁與鋼管外壁之間的間隙控制到可施焊的工藝要求內(nèi)，無法實施組裝后焊接，目前除了采用高成本的停輸換管方法外，尚未發(fā)現(xiàn)有好的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服B型套筒不適用于大壁厚差對接環(huán)焊縫缺陷修復的缺點，提供一種適用于大壁厚差對接環(huán)焊縫缺陷修復用B型套筒及其加工方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種適用于大壁厚差對接環(huán)焊縫缺陷修復用B型套筒的加工方法，包括以下步驟：

1)確定套筒毛坯板材的壁厚和長度；

對于不等壁厚連接鋼管的待修復環(huán)焊縫，以待修復鋼管中的薄壁鋼管厚度為基準，計算B型套筒的基本壁厚Ts；

毛坯管板材壁厚為對接厚壁鋼管與薄壁鋼管的外側壁厚差與B型套筒基本壁厚之和；

2)將毛坯板材切割成矩形坯料，在板材中心線加工出一個凹槽，進行卷筒，完成卷筒后進行焊接，凹槽在內(nèi)壁上形成徑向環(huán)凹槽；

以徑向環(huán)凹槽為界，徑向環(huán)凹槽的一側對應環(huán)焊縫相連接的薄壁鋼管，另一側對應環(huán)焊縫相連接的厚壁鋼管；

將厚壁鋼管對應側內(nèi)壁進行鏜孔，直至內(nèi)徑大于等于厚壁鋼管的外徑；

3)進行去應力回火，再加工管端坡口，沿軸向分割成兩個對稱的半管，半管上加工縱向焊縫坡口，完成加工。

進一步的，步驟2)中凹槽的尺寸對應于待修復焊縫尺寸。