[发明专利]一种内衬涂层管道的对焊方法

说明书

技术领域

本发明属于管道压力容器金属焊接领域，具体地，涉及一种内衬涂层管道的对焊方法。

背景技术

原油中含有大量腐蚀性物质，在运输过程中对管道有很大腐蚀作用。原油运输管道采用耐蚀钢无疑会增加石油生产过程的成本。非金属管具有良好的耐蚀性能，但其刚度、强度、抗冲击性能等指标又达不到使用要求，急需一种低成本、良好的耐蚀性和力学性能的管道。因此，发展内衬涂层防腐管就成为了必然。

内衬涂层管具有较好的耐蚀性及力学性能，同时较耐蚀合金钢管成本低。内衬涂层管道是以钢管为基材，用有机涂料或者无机材料与钢管紧密结合在一起而形成的，具有内衬涂层优良的化学性能和钢管优良的机械性能。内衬涂层的优势主要是，具有优良的耐蚀性能及耐磨性能；能增加管道内壁表面的光滑程度，降低管道摩阻，提高管道内部流动液体的流动速度；提高管道内表面润湿性，提高对水的亲和性，降低对油的亲和性，使石蜡等物质难以在内壁上堆积，改善管道内流动液体的流动性能；传热系数小，减少流体的热损失和流体的温降；从根本上解决金属与H₂S、CO₂等介质接触而引发的多种腐蚀问题，延长管道使用寿命。因此，内衬涂层管道使用范围较广，例如可以用于原油、化工物质等腐蚀性介质的输送，油井防磨等领域。但内衬涂层管道直接对焊，易引起内衬涂层熔化，使接头部位耐蚀性大为降低。为保证管道焊接接头的耐蚀性必需进行焊后内补口，补口的方法很多，但都不能可靠有效地保证补口质量，而对于小口径管道、弯头和弯管等更难实现有效补口。

激光熔覆是利用高能激光束辐照，通过迅速熔化和凝固，在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，构成一种新的复合材料，以弥补基体所缺少的高性能。在工件表面制备覆层以改善表面性能的方法很多，在工业中应用较多的是堆焊、热喷涂和等离子喷焊等，与上述表面强化技术相比，激光熔覆具有下述优点：熔覆层晶粒细小，结构致密，因而硬度一般较高，耐磨、耐蚀等性能亦更为优异；由于激光作用时间短，基材的熔化量小，对熔覆层的稀释率低(一般仅为5%-8%)，因此可在熔覆层较薄的情况下，获得所要求的成分与性能，节约昂贵的覆层材料；激光熔覆热影响区小，工件变形小，熔覆成品率高。激光熔覆过程易实现自动化生产，覆层质量稳定，如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节，这在其他工艺中是难以实现的。

目前国内对于内衬管和激光熔覆做过大量研究，如申请号为201210573115.0、申请日为2012年12月26日的中国发明专利，描述了一种用于油气管道输送α型氧化铝陶瓷内衬的焊接工艺，焊后在焊缝表面上用激光固化一层陶瓷层，该方法虽然采用了一些措施以达到一定的焊接效果，但是不适用于低熔点内衬材料。

发明内容

为了解决现有技术中管道焊接接头的防腐问题，本发明提供一种内衬涂层管道的对焊方法，该管道的对焊方法特别适合于内衬涂层管道。

为实现上述目的，本发明采用下述方案： 

内衬涂层管道的对焊方法，对接焊缝包括：打底层、过渡层和盖面层；对焊方法包括：管道焊前防腐处理和管道对焊焊接。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明解决了内衬涂层管道焊接时对内衬涂层破坏后的防腐问题；

2、激光熔覆粉末可根据需要选择、选择范围大且调整方便、易于控制；

3、激光熔覆时基体对熔覆层的稀释率极小，确保了熔覆层合金的耐蚀性能；

4、焊接时可根据熔覆层、基体及经济效益确定焊接工艺。

附图说明

图1为本发明的内衬涂层管道的对焊方法流程示意图；

图2为本发明的内衬涂层结构及对焊接头示意图；

图中：1、基体管，2、内衬涂层，3、合金层，4、焊缝，5、打底层，6、过渡层，7、盖面层。

具体实施方式

如图1所示，内衬涂层管道的对焊方法，包括：管道焊前防腐处理和管道对焊焊接，如图2所示，对接焊缝4包括：打底层5、过渡层6和盖面层7；其中：

1、管道焊前防腐处理，具体步骤如下：

(1)、在涂覆内衬涂层2前，在基体管1的端部内壁上激光熔覆合金层3，合金层3的宽度为20-50mm，厚度为0.3-2.0mm；

合金层3所采用的合金粉末为Ni基合金粉末或不锈钢合金粉末；所采用的合金粉末根据基体管1的材料及性能、内衬涂层2的材料及性能和管道的使用条件选择。