[发明专利]一种耐蚀合金预制内补口钢管的对接方法

说明书

本发明公开了一种耐蚀合金预制内补口钢管的对接方法，包括以下步骤：耐蚀合金的U型坡口加工的步骤；管口无间隙组对和焊缝背部焊剂保护的步骤；无焊丝熔焊定位焊道的焊接的步骤；无焊丝熔焊打底层焊接的步骤；钨极氩弧双金属过渡层焊接的步骤；手工焊条电弧焊填充焊层的步骤；手工焊条电弧焊盖面层的步骤。本发明防止了因电化学反应引起的焊缝腐蚀穿孔，可以提高管道寿命，降低施工、维护成本和环境风险。该焊接方法同样适用于不锈钢内衬复合钢管的焊接。

技术领域

本发明涉及管道焊接技术领域，具体地说是一种耐蚀合金预制内补口钢管的对接方法。

背景技术

油田单井管道的内腐蚀情况比较严重，通常需要对钢管内壁进行防腐涂覆，但管道焊接会造成内防腐涂层的破坏，所以，管道现场焊接施工后，需要对焊口内壁进行内防腐补口作业，来弥补焊接对焊缝区内防腐层性的破坏。

由于没有合适的设备能够进入内径小于DN200的管道内部进行焊口内防腐补口作业，为防止管道焊接时对焊缝及附加区域内防腐涂层的破坏，国内外发明了很多采用耐蚀合金工厂预制的内补口方法，包括管端耐蚀合金内堆焊和管端内衬不锈钢短管等等，但管道组对焊接时难免会将坡口面的低碳钢成分熔入焊缝金属中，造成焊缝金属耐蚀合金成分的稀释，降低了焊缝的耐腐蚀性能；还由于焊接是一种局部金属熔铸过程，焊缝熔池冷却速度较快，熔入的低碳钢成分不会均匀分布在焊缝金属中形成新的合金，会在耐蚀合金内焊缝中夹杂低碳钢分子团，当管道输送导电介质时，会因双金属电位差的存在而引起剧烈的电化学反应，造成焊缝区迅速腐蚀穿孔，这是耐蚀合金预制内补口以及不锈钢内衬复合管组对焊接后最容易发生的现象，造成管道维护频率和成本的增加，以及环境污染的结果。

中国专利公开号CN1110385A提供了一种在钢管两端内壁爆炸焊接一段不锈钢内衬管，通过双金属分层焊接来起到免内防腐“补口”作用的技术；中国专利公开号CN202419038U提供了一种管道内衬耐蚀合金内防腐补口技术，类似技术一般都采用V型坡口和通过双金属分层焊接实施管道对接焊接；由于低碳钢焊材无法焊接不锈钢材料，双金属分层焊缝在进行射线检测时通常体现为“未熔透”的缺陷如(图1)所示，焊接工艺评定侧弯试验通常不合格；这种情况虽然不影响管道的使用，但也无法判定低碳钢是否熔入焊缝内表面，因而也无法确定在输送导电介质时是否会引起电化学腐蚀。

中国专利公开号CN103008988A提供了一种在管端内壁加工凹槽并在槽内预先堆焊一层不锈钢层，在管道焊接中采用不锈钢或镍基焊丝氩弧焊打底、不锈钢或镍基合金焊条填充、盖面工艺，实现管道焊接免内“补口”作业，保证管道内壁防腐连续性的技术；该技术的焊缝由耐蚀合金组成，可以解决因双金属焊层之间无法熔透的问题，也可以通过焊接工艺评定侧弯试验，但焊接施工时仍然无法保证没有熔入坡口面的低碳钢成分，依然存在在输送导电介质时引起电化学腐蚀的风险。

由于上述技术都采用V型坡口型式，有间隙组对，焊接时难免在焊缝中熔入坡口面的低碳钢成分，增加了双金属电化学腐蚀风险。

还由于上述技术普遍采用钢管内部充氩来保护耐蚀合金熔池，以防止耐蚀合金内焊缝的熔池氧化，增加了焊接施工的成本和复杂性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐蚀合金预制内补口钢管的对接方法，在保证焊缝质量的同时，保证了耐蚀合金内焊缝的合金成分不被稀释，且不会在焊缝内表面夹杂低碳钢成分，杜绝了双金属电化学腐蚀风险，防止了因电化学反应引起的焊缝腐蚀穿孔，可以提高管道寿命，降低施工、维护成本和环境风险。该焊接方法同样适用于不锈钢内衬复合钢管的焊接。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种耐蚀合金预制内补口钢管的对接方法，包括以下步骤：

第一步骤：加工低碳钢坡口面、加工耐蚀合金钝边、加工圆弧过渡处的步骤；

第二步骤：管口无间隙组对和焊缝背部焊剂保护的步骤；

第三步骤：无焊丝熔焊定位焊道的焊接的步骤；