[發(fā)明專利]一種無縮徑金屬防腐管雙層焊接方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110165747.2
• 申請日: 2021-02-06
• 公開（公告）號: CN112975279A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 劉大紅;施太和;何毅;田秋成;張慧俐;劉志豪;王聰;文大軍
• 申請（專利權）人: 天津市精成偉業(yè)機器制造有限公司;劉大紅
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種無縮徑金屬防腐管雙層焊接方法，用于解決油、氣、水輸送管道內(nèi)防腐耐磨問題。其技術方案是：首先，通過脹大管徑和在脹管段堆焊防腐耐蝕合金；其次，加工坡口、粘裹管外防腐保護層、在管內(nèi)涂鍍防腐層和噴灑封堵劑；再者，對接兩個防腐管口，使用與堆焊合金相同的焊材焊接合金坡口，使用與基管相同的焊材堆焊基管坡口及焊材構(gòu)成的凹形區(qū)域，修磨、補口，完成無縮徑金屬防腐管連接。無縮徑金屬防腐管雙層焊接方法既保持同一的管內(nèi)徑，提高了管道的運輸能力，又為管內(nèi)防腐、清淤作業(yè)，以及延長管道服役期創(chuàng)造了條件，解決了無縮徑金屬輸送管內(nèi)防腐技術難題。

技術領域

本發(fā)明涉及石油、天然氣金屬輸送管道內(nèi)外防腐無縮徑雙層焊接方法，屬于機械加工領域。

背景技術

海洋約占地球面積的71％，蘊藏著及其豐富的海底資源，包括石油、天然氣等各種礦物質(zhì)，隨著海上油氣田開發(fā)的迅猛發(fā)展，海底油氣輸送管線的重要性液日顯凸顯。正是有了海底管線，海洋油氣田的整個油氣集輸、儲運系統(tǒng)才有機的聯(lián)系起來。然而，海洋環(huán)境又是一個極端苛刻的腐蝕環(huán)境，海底管道隨時都面臨著腐蝕和磨損的危害，直接影響海底管道的使用壽命和安全。海底管道的失效種類較多，不同原因所導致的失效比例為：腐蝕35％，外力損傷30％，管道設計占15％，操作失誤占12％，其他占8％。可見對海底管道的防腐尤顯得重要。海底管道輸送的介質(zhì)主要由天然氣、原油、地層水及其混合物等。海底管道內(nèi)腐蝕主要有二氧化碳、硫化氫、氯鹽等腐蝕介質(zhì)等；海底管道內(nèi)磨損主要有流動的油、氣、水和地層砂的沖蝕等。目前海洋工程的海底管道防腐主要指內(nèi)防腐和外防腐。海管內(nèi)防腐主要以在輸送介質(zhì)中添加緩蝕劑和增加管線腐蝕裕量的方法為主，并沒有行之有效的管內(nèi)防腐措施，這主要因為現(xiàn)階段國內(nèi)海洋工程上應用的海底管道的管徑通常較小，在其內(nèi)壁上很難通過其他的方法來進行防腐處理；海底管道外防腐主要以依靠犧牲陽極陰極保護和外涂層保護相結(jié)合的辦法來進行防腐處理。陸地油田油氣輸送管道防腐主要也指內(nèi)防腐和外防腐，管道內(nèi)磨損主要有流動的油、氣、水和地層砂的沖蝕等。管內(nèi)防腐主要是內(nèi)涂非金屬防腐層、內(nèi)鍍防腐合金層、內(nèi)襯有機復合管、內(nèi)襯不銹鋼管、內(nèi)堆焊耐蝕材料等，以及在輸送介質(zhì)中添加緩蝕劑。這些技術可以在一段時期內(nèi)提高管道的防腐性能，但是還面臨著：1、內(nèi)襯有機復合管和內(nèi)襯不銹鋼管縮小管道的內(nèi)徑，減小管道的輸送能力；2、在管道焊接作業(yè)的高溫作用下，內(nèi)涂層和內(nèi)鍍層受損和失效，不能滿足管道服役期的需要；3、內(nèi)堆焊技術成本高，經(jīng)濟效益差；4、管口焊接處，要么出現(xiàn)“細脖子”，不能保持管內(nèi)通徑；要么出現(xiàn)不同金屬間的電偶腐蝕；要么焊口不防腐等，加大了管端連接處的失效風險；5、內(nèi)襯防腐管不僅增加了管道現(xiàn)場施工鋪設時間，而且增加作業(yè)成本；6、管道焊接出現(xiàn)的“細脖子”和“卡脖子”現(xiàn)象，不僅妨礙油氣輸送管道的清淤和清堵作業(yè)，而且也是流動腐蝕最嚴重處和防腐失效頻發(fā)處，目前還沒有行之有效的金屬防腐管道無縮徑焊接措施?？墒请S著國內(nèi)高含硫油氣藏和其他含有酸性腐蝕介質(zhì)的油氣藏的勘探開發(fā)，腐蝕給油氣輸送管道的安全穩(wěn)定運行帶來了日漸凸顯的不利影響，長期防腐的油氣輸送管道是不可或缺的資產(chǎn)。為此，本發(fā)明在油氣輸送管道已有管內(nèi)外防腐技術的基礎上，提供了一種無縮徑金屬防腐管雙層焊接方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述內(nèi)襯管技術、內(nèi)涂層技術、內(nèi)鍍層技術和內(nèi)堆焊不銹鋼技術的不足，本發(fā)明提供了一種無縮徑金屬防腐管雙層焊接方法。

具體技術方案：

為了保持焊接管的通徑、增強管道接口的焊接強度、提高管道焊接口的防腐性能，采取以下技術措施：

1、采用脹管技術把距管口50-500mm的管端脹擴大3-8mm；

2、在脹管段內(nèi)孔堆焊3-8mm厚的耐蝕合金層，并使堆焊的耐蝕合金層突出管端0.5-2mm；

3、修磨堆焊的耐蝕合金面，并保持其內(nèi)徑與管內(nèi)徑相同；

4、在管端加工倒角30-60°，形成坡口，管端坡口面不堆焊耐蝕合金；

5、在耐蝕合金層以外的管內(nèi)涂覆防腐層，或者電沉積防腐合金層；