本發(fā)明屬于油氣管道在役焊接，特別涉及在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

1、在役焊接修復(fù)是管道缺陷以及泄漏搶修工作中的主要修復(fù)方式之一，也是管道修復(fù)的重要發(fā)展方向，其直接影響著管道運(yùn)行的連續(xù)性與安全性。在役管道焊接修復(fù)不僅修復(fù)時間短，而且投資費(fèi)用低、環(huán)保，具有廣闊的發(fā)展前景。常用的在役管道焊接修復(fù)方法有b型套筒修復(fù)和補(bǔ)板修復(fù)，其中，國內(nèi)大多數(shù)b型套筒材質(zhì)為低鋼級的q345r普通容器鋼，該材質(zhì)套筒應(yīng)用于大口徑高鋼級管道時，由于鋼材等級差異大，套筒壁厚均在40mm以上，目前高鋼級薄壁套筒產(chǎn)品正在逐步獲得推廣。油氣管道在役焊接修復(fù)過程的兩個主要問題是：燒穿和氫致開裂，為防止燒穿，實(shí)施焊接前可預(yù)先對管道運(yùn)行條件以及焊接工藝進(jìn)行評價，找出合理施焊參數(shù)，同時應(yīng)該嚴(yán)格控制氫的含量以及熱影響區(qū)硬度，防止出現(xiàn)氫致開裂。油氣管道在役焊接修復(fù)具有一定的復(fù)雜性與偶然性，尤其是對于野外施工來說，更是面臨著多種不可控因素。

2、現(xiàn)有返修技術(shù)主要應(yīng)用在對接焊縫的缺陷返修，而且管道內(nèi)部一般不允許有輸送介質(zhì)或者要求停輸狀態(tài)下進(jìn)行返修，其返修工況并不復(fù)雜。

3、當(dāng)前油氣管道在役焊接修復(fù)技術(shù)研究重點(diǎn)在于焊接過程質(zhì)量控制，主要通過多種途徑對過程中存在的問題進(jìn)行改進(jìn)，制定合理、科學(xué)的焊接工藝條件的同時，制定完善的焊接管理體系，以防止施工現(xiàn)場不可控因素對焊接質(zhì)量的影響，確保在役焊接合理有效、安全順利地實(shí)施。但是，關(guān)于役焊接修復(fù)缺陷返修的重要性還未充分認(rèn)識，一旦出現(xiàn)不可接受的埋藏性缺陷，目前尚無明確的針對性的返修方法，并且返修打磨和焊接的工作量較大，容易引入二次缺陷，產(chǎn)生質(zhì)量安全問題。另外，在役焊接過程中搭接角焊縫有可能產(chǎn)生缺陷的位置并不固定，既有鋼管側(cè)的角焊縫熔合缺陷，也有套筒側(cè)的角焊縫熔合缺陷，還有角焊縫熔覆金屬內(nèi)部缺陷。針對不同位置存在的焊接缺陷，如何制訂焊接工藝，尤其是焊接熱輸入的選擇變得尤為重要。鋼管側(cè)熔合缺陷打磨后制訂焊接工藝既要考慮氫致裂紋產(chǎn)生，又要預(yù)防焊接過程在役管道承壓能力下降。角焊縫熔合缺陷打磨后制訂焊接工藝既需要考慮二次加熱對原焊接熔覆金屬的影響，又要保證良好的焊接熔合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明公開了在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

2、確定在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷類型及位置；

3、基于角焊縫缺陷類型及位置設(shè)計(jì)返修坡口；

4、對返修坡口進(jìn)行返修區(qū)域劃分及焊接工藝質(zhì)量控制；

5、制定角焊縫缺陷返修工藝流程。

6、更進(jìn)一步地，所述角焊縫缺陷類型及位置包括角焊縫熔覆金屬內(nèi)部缺陷、鋼管側(cè)角焊縫熔合缺陷和套筒側(cè)角焊縫熔合缺陷。

7、更進(jìn)一步地，所述基于角焊縫缺陷類型及位置設(shè)計(jì)返修坡口的具體步驟如下：

8、基于角焊縫缺陷類型及位置設(shè)計(jì)返修坡口的坡口角度和坡口根部半徑。

9、更進(jìn)一步地，所述坡口角度的范圍為40～90°。

10、更進(jìn)一步地，所述坡口根部半徑的范圍為6～10mm。

11、更進(jìn)一步地，所述對返修坡口進(jìn)行返修區(qū)域劃分及焊接工藝質(zhì)量控制包括以下步驟：

12、將返修坡口劃分為ⅰ區(qū)域、ⅱ區(qū)域、ⅲ區(qū)域、ⅳ區(qū)域和ⅴ區(qū)域；

13、確定ⅰ區(qū)域、ⅱ區(qū)域、ⅲ區(qū)域、ⅳ區(qū)域和ⅴ區(qū)域的焊接工藝；

14、其中，ⅰ區(qū)域、ⅱ區(qū)域、ⅲ區(qū)域、ⅳ區(qū)域和ⅴ區(qū)域從內(nèi)向外依次排列。

15、更進(jìn)一步地，所述ⅰ區(qū)域分為第一焊道和第二焊道；所述第一焊道采用根焊，第二焊道采用熱焊；

16、所述ⅱ區(qū)域分為第三焊道和第四焊道；所述第三焊道和第四焊道均采用單層單道填充焊；

17、所述ⅲ區(qū)域分為第五焊道、第七焊道和第九焊道；所述第五焊道、第七焊道和第九焊道均采用單層多道填充焊；

18、所述ⅳ區(qū)域分為第六焊道和第八焊道；所述第六焊道和第八焊道均采用單層多道填充焊；其中，第五焊道、第六焊道、第七焊道、第八焊道和第九焊道依次堆疊；

19、所述ⅴ區(qū)域?yàn)榈谑傅?；所述第十焊道為回火焊道?/p>

20、更進(jìn)一步地，所述第一焊道的厚度小于3mm；

21、所述第二焊道的厚度小于3mm；

22、所述第三焊道的厚度小于3mm；

23、所述第四焊道的厚度小于3mm；

24、所述第五焊道的厚度小于3.5mm；

25、所述第六焊道的厚度小于3.5mm；

26、所述第七焊道的厚度小于3.5mm；

27、所述第八焊道的厚度小于3.5mm；

28、所述第九焊道的厚度小于3.5mm；

29、所述第十焊道的厚度小于3mm。

30、更進(jìn)一步地，所述制定角焊縫缺陷返修工藝流程的具體步驟如下：

31、通過返修坡口的初步設(shè)計(jì)和焊接工藝的初步實(shí)施，按照焊接工藝評定方法進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，再根據(jù)各區(qū)域的焊接質(zhì)量問題，調(diào)整返修坡口角度、坡口根部半徑和各區(qū)域的焊接熱輸入量，進(jìn)而調(diào)整焊接電壓、焊接電流及焊接速度，制定角焊縫缺陷返修工藝流程。

32、更進(jìn)一步地，所述焊接電壓的范圍為22～28v；

33、所述焊接電流的范圍為100～130a；

34、所述第一焊道、第二焊道、第六焊道、第八焊道的焊接速度為6～15cm/min，焊接熱輸入為0.8～2.8kj/mm；

35、所述第三焊道、第四焊道、第五焊道、第七焊道、第九焊道的焊接速度為10～16cm/min，焊接熱輸入為0.9～1.3kj/mm；

36、所述第十焊道的焊接速度為10～15cm/min，焊接熱輸入為0.8～2.8kj/mm。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施例至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

38、1、通過設(shè)置坡口根部半徑，保證根部良好的熔合和成型；通過坡口角度調(diào)整，兼容返修工作量和返修質(zhì)量；

39、2、細(xì)化角焊縫返修局部區(qū)域質(zhì)量控制，通過設(shè)置不同焊接熱輸入以提高返修熔合質(zhì)量，避免氫致裂紋產(chǎn)生，降低二次熱輸入影響。

40、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述角焊縫缺陷類型及位置包括角焊縫熔覆金屬內(nèi)部缺陷、鋼管側(cè)角焊縫熔合缺陷和套筒側(cè)角焊縫熔合缺陷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述基于角焊縫缺陷類型及位置設(shè)計(jì)返修坡口的具體步驟如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述坡口角度的范圍為40～90°。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述坡口根部半徑的范圍為6～10mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述對返修坡口進(jìn)行返修區(qū)域劃分及焊接工藝質(zhì)量控制包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述ⅰ區(qū)域分為第一焊道和第二焊道；所述第一焊道采用根焊，第二焊道采用熱焊；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述第一焊道的厚度小于3mm；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述制定角焊縫缺陷返修工藝流程的具體步驟如下：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，其特征在于，所述焊接電壓的范圍為22～28v；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷返修工藝評定試驗(yàn)方法，包括以下步驟：確定在役油氣管道焊接搭接角焊縫缺陷類型及位置；基于角焊縫缺陷類型及位置設(shè)計(jì)返修坡口；對返修坡口進(jìn)行返修區(qū)域劃分及焊接工藝質(zhì)量控制；制定角焊縫缺陷返修工藝流程。本發(fā)明通過設(shè)置坡口根部半徑，保證根部良好的熔合和成型；通過坡口角度調(diào)整，兼容返修工作量和返修質(zhì)量；細(xì)化角焊縫返修局部區(qū)域質(zhì)量控制，通過設(shè)置不同焊接熱輸入以提高返修熔合質(zhì)量，避免氫致裂紋產(chǎn)生，降低二次熱輸入影響。

技術(shù)研發(fā)人員：許彥,楊鋒平,郭雷,白強(qiáng),劉迎來,豐振軍,李亮,常永剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19