[发明专利]管道焊接接口设备有效
申请号: | 201680062115.0 | 申请日: | 2016-08-23 |
公开(公告)号: | CN108351052B | 公开(公告)日: | 2019-07-05 |
发明(设计)人: | 瑞内E西格曼塞图亚 | 申请(专利权)人: | 瑞内E西格曼塞图亚 |
主分类号: | F16L13/00 | 分类号: | F16L13/00;F16L13/02;F16L23/00;F16L23/02;F16L23/024;F16L23/026;F16L23/16;F16L23/18;F16L58/00 |
代理公司: | 山东重诺律师事务所 37228 | 代理人: | 冷奎亨 |
地址: | 智利圣*** | 国省代码: | 智利;CL |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 焊接过程 碳钢管道 焊接 耐受性 管道焊接 管道施工 焊接接头 接口设备 流体运输 内部涂层 区域内部 设备制造 使用寿命 线路设计 管壁 耗散 涂料 损伤 腐蚀 车间 申请 | ||
本专利申请涉及的设备制造简便,在焊接过程中,能够保护碳钢管道内部涂层不受损伤,保持其完整性,消除焊接接头区域内部所有可能出现的腐蚀,显著提高碳钢管道的使用寿命。该设备包括两个元件,在车间内分别被焊接在每段管道的两端。元件直径相同,在管道施工过程中通过焊接进行连接。焊接过程中产生的热量通过该设备进行耗散,使管壁温度不超过120°+/‑20°摄氏度。任何为流体运输线路设计的涂料均对该温度范围有耐受性。
技术领域
用于输送流体的碳钢管道施工通过标准长度(6米、12米、18米)的管道衔接而成。这些长度的管道在车间进行内部和外部的加工和涂层后,被运送至施工地。内外涂层能够保护管道不被腐蚀,根据项目需要由工程师进行规定。
需要特别指出的是,管道和管材在直径和厚度方面存在概念上的区别。但是,最主要的区别是,若输送线路由结构元件构成,指的是“管道”,若线路仅设计用于运输,没有结构要求,则指的是“管材”。例如,热交换器使用管材,而大长度的流体管线则使用管道。鉴于上述区别,本专利申请适用于直径等于或大于152.4毫米(6英寸)的碳钢管道及其所有相关规定标准,尤其涉及为碳钢管道焊接接口处的腐蚀问题提供简便、高效和永久性的解决方案。
背景技术
碳钢适用于水(工业用水、海水或饮用水)、石油和天然气输送线路、消防网络、冷凝网络、蒸汽网络,压缩空气网络和工程需要的所有其他流体输送管道。若涉及腐蚀性流体,碳钢管道能够通过适当的涂层以保护管道不受侵蚀。最常用的防腐涂层为漆,这一工序在车间进行并适用于管道内外。漆可为液体,也可为粉末状,例如熔结环氧树脂(FBE)或可使用浸入法上漆。
流体输送管道内部涂层方案可分为二至三层,总厚度为0.5-0.8毫米。涂层与金属体间以及涂层之间应有良好的黏合度,形成连续均匀的整体。涂层方案应根据管道输送流体的化学和物理性质进行设计。
其他类型的碳钢管道内部涂层包括塑料片材(衬片)。这些塑料片材嵌入管道内部,片材外直径与管道内直径相同或略大。片材和管道仅表面接触,与金属间不存在黏合。建议在运输矿料或矿物浓缩物等高磨蚀性流体时,在管道使用塑料片材。
本专利申请设计的涂层指的是漆或其他与金属100%黏合的材料,不包括塑料片材或其他附加在金属管道内部而非黏合的材料。
当管道施工使用手工电弧或MIG焊接接口时,焊点温度超过1300摄氏度,这种情况会损坏、烧毁和碳化焊点20毫米范围内的内外涂层,使该区域的钢材裸露在外。在管道施工的过程中,外部涂层可进行修复,并不会很大程度上影响工程进度。但是,内部涂层维修所需的人员、设备和程序会对工程造成困难。鉴于管道内部维修的高度复杂性,维修成功的概率很低,另外,很有可能无法进行技术检测,证明或确保维修后的品质。因此,在实际操作中,很多时候,不对内部涂层进行维修,管道接口处从一开始就经受腐蚀。
除了焊接接口部分涂层的破坏,焊接的过程会在接口的周围产生焊接热影响区。焊接热影响区将会造成的不便在于,它会产生残余应力,转化为系统中的危险区域,成为阳极中心,加速区域性的腐蚀损害。因焊接热度对内部涂层造成破坏,从而使这些区域丧失防侵蚀保护,将加速接口的腐蚀过程,而这一腐蚀比例和速度取决于管道输送的流体特性。
例如,由12米长管道构成的120公里输送管需要10,000个焊接接口,因此,整条输送线会因内部涂层损害而产生10,000个危险区域。
当腐蚀损害表现为断裂时,必须停止操作,这会对工序的连续性造成不便,限制管道的使用寿命。维修的直接成本很高,但是,与停工造成的间接损失相比根本无足轻重。
需要通过管道进行不同流体输送的主要行业包括矿业、卫生领域、能源业和石化业。
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