摘要:介绍了几种常用电焊带压堵漏的焊接方法及操作要点,并在操作的注意事项。
关键词:带压堵漏;焊接;抗拉强度
前言
在我们石油化工厂有高温、高压、连续运行性的特点,高温带压管道经常发生泄漏。若泄漏不能及时止住,不仅浪费能源,恶化环境,还可能被迫停产或造成火灾、爆炸等灾难性事故。若堵漏方法不当,不但堵不住,反而会使漏点扩大,甚至危及人身安全。因此在不停车状态下堵漏是一门科学性强、要求较高的技术工作,堵漏人员要有根据泄漏点的不同情况选择恰当处理方法的能力。
1 对堵漏人员的技术要求
1.1必须取得相应的焊接要求项目的资格证。
1.2必须经过相关部门安全培训合格且取得安全上岗证。
1.3必须要有较高的焊接操作技术,熟练掌握各种焊接技巧。
1.4必须有较好的心里素质,丰富的实际工作经验,熟悉设备状况,具有一定的应变反应能力。
1.5能够辨别现场环境危害,及防范措施。
2 泄漏的原因
2.1腐蚀:这是最常见、最普遍的原因,由于内部介质或外部环境对管道内壁和外壁的腐蚀作用,使管道壁厚变得越来越薄,最终造成泄漏。
2.2冲蚀:在高速流体直接地、不间断地冲刷下,特别是硬度较高的介质颗粒,管道内壁会越冲越薄,同“滴水穿石”一样的道理。冲蚀常常发生在管道的弯头、变径处。
2.3应力:由于长时间的使用材质的变质,材质与介质产生化学反应以及不规则的热胀冷缩产生的裂纹。
2.4由于天气迅速降温导致管道冻破。以及由于焊接缺陷出现的沙眼和裂纹。
3 带压管道的焊接堵漏方法
3.1较小渗漏点的堵漏方法:
较小的点状渗漏如沙眼≤Ф3mm可用围堵焊法:
围堵铆焊法:
采用手工电弧焊方法,在泄漏点周围点焊,使泄漏点周围金属加存,并逐渐向泄漏点中心集中,同时用圆顶锤锤击焊缝,利用金属的延展性使泄漏点缩小,直至消除。此方法用以消除温度及压力均不太高的点状汽、水泄漏十分有效。
3.2如果是直径≥Ф5mm的泄漏可采用螺栓堵漏法和引流管法:
3.2.1螺栓堵漏法:
将高压螺母放置于泄漏点处,使泄漏点位于螺母中心,泄漏介质从螺母中间喷出,将螺母与管道焊接;在防烫伤措施的保护下,将螺杆旋入螺母并拧紧,再将螺杆与螺母结合部位焊牢。必要时,需对螺母端面进行加工,使其与管道吻合良好。
3.3.2引流管法:
采用内径合适的直管段,一端焊接高压阀门制成引流管,使阀门处于开启状态,将引流管一端放置于泄漏点处,让泄漏介质经直管段从阀门出口喷出,焊接直管段与母管结合部位,焊牢后将阀门关闭,泄漏点消除。
3.3管道裂纹的补焊:
要根据裂纹的情况和形状的实际情况确定焊接方法和焊接,首先根据母材选用合适的焊接材料,(建议最好选用强度稍高,直径稍细Ф2.5mm的焊条)在裂纹两端外5~8mm处焊长约10mm的止裂点。先从裂纹较小的一端引弧,但焊止端部裂纹处时,停弧,趁焊缝处于红热状态时,立即用钝扁铲铆严长约5~10mm的一小段焊缝,断弧点焊法将这段焊缝焊住至未铆严处,停弧,趁焊道红热再用钝扁铲铆严下一小段裂缝,将其焊住,这样反复下去,直至裂缝全部焊完(若裂纹较长,可采用分段退焊法)。清除焊渣后,再补焊第二层。焊第二层时,可将电流增大,连弧锯齿形摆动,将裂纹两端止裂焊缝全部覆盖住。施焊时要注意控制熔池温度,避免将较薄的第一层焊道熔穿。直线形裂纹的焊法与环形裂纹的焊法相同。
3.4腐蚀和冲蚀导致泄漏的补焊方法:
这种泄漏一般焊堵的难度是比较大的(因为这种泄漏一般管壁普遍比较薄焊接难度大)。针对这种泄漏我们一般采用快速捆扎技术、钢带捆扎技术、以及管卡堵漏技术,与套筒堵漏法(也就是包合子)相结合的方法进行堵漏。
3.4.1快速捆扎技术:
快速捆扎技术通过快速捆扎带对泄漏部位进行捆扎,以达到制止泄漏的目的的一种堵漏技术。所有堵漏产品可以从结构上分为两部分,即固持部分和密封部分。两部分共同作用才能在泄漏处形成新的密封体系,从而产生堵漏效果。大部分堵漏产品的固持部分和密封部分是相互独立的,而捆扎带是固持部分与密封部分合为一体的堵漏产品,在捆扎时,随着捆扎带的增厚,能不断产生挤压力,从而达到快速捆扎堵漏的目的。
捆扎技术的适用对象和特点:
a、可用于喷射状态下的直管、弯头、三通、活节头、法兰缝、法兰焊口等位置,对于小管径的(Ф100mm)堵漏效果比较好。
b、适用压力1.6MPa以下。
c、堵漏后对泄漏处具备加强修复作用。
3.4.2钢带拉紧技术:
钢带拉紧技术是通过专业的钢带拉紧工具和相关的钢带拉紧堵漏产品,对压力管网泄漏实施带压堵漏的一种专业化技术。钢带拉紧技术产品定型无需预制,克服了卡箍预制时间长的缺陷。对泄漏现场应变能力强,可广泛应用于压力在1.6MPa以下的直管、异径管、三通、法兰焊口、弯头、阀体等各个位置。对于压力等级在1.6MPa以下的泄漏,传统上多采取卡箍止漏法。这种方法的预制时间长,对现场的应变能力差,类似三通、法兰根部、直管凹凸不平处或位置狭小处都难以适用。钢带拉紧技术较好的克服了这些缺陷。
实用对象和特点:
a、由于钢带的宽度的局限性只能针对漏点比较小的效果更佳。
b、特点实用性广,成本低,速度快,
3.4.3管卡卡箍堵漏技术:
用卡箍(管卡)将密封垫卡死在泄漏处达到止堵效果的方法,将同等径的管子,根据泄漏口的大小切割相应比例的长度(一般要比泄漏口径大5㎜—10㎜)。将切割的短管横向切成相同的两半,再把两半短管的弧适当开放使它的内径与泄漏管线的外径相同。用钢板打孔制作成卡耳分别焊接在半管的两头,再泄漏位置垫上密封垫紧固螺丝即可。
实用对象广,局限性小,可根据实际情况位置制作,灵活性大,成本小。
以上的几种方法都有共同的缺点:就是强度低,耐久性不好,不能够保证生产装置安全平稳长周期运行。所以为了保证装置安全平稳运行我们在生产过程中,在以上的基础上在套筒堵漏法(也就是包盒子)。
套筒堵漏法就是采用直径较泄漏母管直径大50mm的一直管段,两端加封头制成一筒体,将此筒体打孔、剖开,安装阀门,让筒体包住泄漏母管,然后进行焊接。根据所采用的形式不同,可分为纵剖套筒和横剖套筒两种。
4 焊接工艺及方法
焊接时选用较小的工艺参数,焊接电流I=60~85A,焊条选用抗拉强度稍高Ф2.5mm或Ф3.2mm,断弧焊,每个焊点不易过长,熔深要浅,一般为壁厚的2/5~3/5,待上一个焊点失去红色、温度降低后,在焊下一个焊点。若焊接电流较大,则会形成温度较高、面积较大的熔池,管内压力会把处于液态的铁水冲出来,使漏点变得更大。焊完第一层后,清除焊渣,接着焊第二层、第三层。焊第二层时,可用连弧焊法,电流也可适当大一点,但仍要注意保持熔池温度不能过高,若发现有较深的熔池,应迅速熄弧,使焊缝降温后,再进行焊接。
5 结语
以上几种堵漏方法在生产中经常使用,经济适用能保证生产装置非计划停车。缺点是:它的焊接条件有限,工艺很难规范,只能在无法置换的情况下非带压焊接的情况下进行,存在着很多焊接缺陷,质量很难保证,因此在有条件的情况下应该重新进行处理。
六、参考文献
[1]赵勇、刘怀旭、李杏.电弧焊带压堵漏技术研究与应用,价值工程,2014(13)
论文作者:贺焕鑫,鲍旭
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/31
标签:裂纹论文; 技术论文; 方法论文; 管道论文; 螺母论文; 熔池论文; 套筒论文; 《防护工程》2018年第2期论文;