[发明专利]一种无缩径金属防腐管双层焊接方法

说明书

本发明公开了一种无缩径金属防腐管双层焊接方法，用于解决油、气、水输送管道内防腐耐磨问题。其技术方案是：首先，通过胀大管径和在胀管段堆焊防腐耐蚀合金；其次，加工坡口、粘裹管外防腐保护层、在管内涂镀防腐层和喷洒封堵剂；再者，对接两个防腐管口，使用与堆焊合金相同的焊材焊接合金坡口，使用与基管相同的焊材堆焊基管坡口及焊材构成的凹形区域，修磨、补口，完成无缩径金属防腐管连接。无缩径金属防腐管双层焊接方法既保持同一的管内径，提高了管道的运输能力，又为管内防腐、清淤作业，以及延长管道服役期创造了条件，解决了无缩径金属输送管内防腐技术难题。

技术领域

本发明涉及石油、天然气金属输送管道内外防腐无缩径双层焊接方法，属于机械加工领域。

背景技术

海洋约占地球面积的71％，蕴藏着及其丰富的海底资源，包括石油、天然气等各种矿物质，随着海上油气田开发的迅猛发展，海底油气输送管线的重要性液日显凸显。正是有了海底管线，海洋油气田的整个油气集输、储运系统才有机的联系起来。然而，海洋环境又是一个极端苛刻的腐蚀环境，海底管道随时都面临着腐蚀和磨损的危害，直接影响海底管道的使用寿命和安全。海底管道的失效种类较多，不同原因所导致的失效比例为：腐蚀35％，外力损伤30％，管道设计占15％，操作失误占12％，其他占8％。可见对海底管道的防腐尤显得重要。海底管道输送的介质主要由天然气、原油、地层水及其混合物等。海底管道内腐蚀主要有二氧化碳、硫化氢、氯盐等腐蚀介质等；海底管道内磨损主要有流动的油、气、水和地层砂的冲蚀等。目前海洋工程的海底管道防腐主要指内防腐和外防腐。海管内防腐主要以在输送介质中添加缓蚀剂和增加管线腐蚀裕量的方法为主，并没有行之有效的管内防腐措施，这主要因为现阶段国内海洋工程上应用的海底管道的管径通常较小，在其内壁上很难通过其他的方法来进行防腐处理；海底管道外防腐主要以依靠牺牲阳极阴极保护和外涂层保护相结合的办法来进行防腐处理。陆地油田油气输送管道防腐主要也指内防腐和外防腐，管道内磨损主要有流动的油、气、水和地层砂的冲蚀等。管内防腐主要是内涂非金属防腐层、内镀防腐合金层、内衬有机复合管、内衬不锈钢管、内堆焊耐蚀材料等，以及在输送介质中添加缓蚀剂。这些技术可以在一段时期内提高管道的防腐性能，但是还面临着：1、内衬有机复合管和内衬不锈钢管缩小管道的内径，减小管道的输送能力；2、在管道焊接作业的高温作用下，内涂层和内镀层受损和失效，不能满足管道服役期的需要；3、内堆焊技术成本高，经济效益差；4、管口焊接处，要么出现“细脖子”，不能保持管内通径；要么出现不同金属间的电偶腐蚀；要么焊口不防腐等，加大了管端连接处的失效风险；5、内衬防腐管不仅增加了管道现场施工铺设时间，而且增加作业成本；6、管道焊接出现的“细脖子”和“卡脖子”现象，不仅妨碍油气输送管道的清淤和清堵作业，而且也是流动腐蚀最严重处和防腐失效频发处，目前还没有行之有效的金属防腐管道无缩径焊接措施。可是随着国内高含硫油气藏和其他含有酸性腐蚀介质的油气藏的勘探开发，腐蚀给油气输送管道的安全稳定运行带来了日渐凸显的不利影响，长期防腐的油气输送管道是不可或缺的资产。为此，本发明在油气输送管道已有管内外防腐技术的基础上，提供了一种无缩径金属防腐管双层焊接方法。

发明内容

为了克服上述内衬管技术、内涂层技术、内镀层技术和内堆焊不锈钢技术的不足，本发明提供了一种无缩径金属防腐管双层焊接方法。

具体技术方案：

为了保持焊接管的通径、增强管道接口的焊接强度、提高管道焊接口的防腐性能，采取以下技术措施：

1、采用胀管技术把距管口50-500mm的管端胀扩大3-8mm；

2、在胀管段内孔堆焊3-8mm厚的耐蚀合金层，并使堆焊的耐蚀合金层突出管端0.5-2mm；

3、修磨堆焊的耐蚀合金面，并保持其内径与管内径相同；

4、在管端加工倒角30-60°，形成坡口，管端坡口面不堆焊耐蚀合金；

5、在耐蚀合金层以外的管内涂覆防腐层，或者电沉积防腐合金层；