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不锈钢管道及弯头焊缝内充装置的研制与应用

根据国内现有的不锈钢管道内冲装置的现状，针对Ф60～Ф426mm管道及弯头的焊接质量，操作更为便捷，重庆弯头，节省气的特点，研制了管道及弯头焊缝内充装置，实际应用效果良好，为不锈钢

管道内冲提供了较为先进、有效的施工机具。

在不锈钢管道弧焊施工过程中，管道内充气是焊接过程重要环节之一，管道内充气对保证焊接质量起着决定性的作用。

以往在油田不锈钢管口焊接施工过程中，焊口的内充所用材料不规范，导致焊口保护不良和材料与气的浪费，影响了焊接的质量。

为了解决以往不锈钢管口焊接时内充不好控制及浪费现象，易产生焊口内侧氧化等一系列问题，自行研制了具有应用范围比较广、易于操作及节约气等优点的焊口内充装置。

2不锈钢管道内冲现状

以往在不锈钢管道弧焊施工过程中，管道内充气通常在充气管上绑扎泡沫海绵、纸箱板等材料对焊缝两侧进行封堵，虽然能达到一定效果，但不能适用弯头内冲（见图1）。

图1 以前内充装置

采用上述方法虽然对保证焊接质量发挥了一定的作用，但存在如下问题和缺陷：

2.1对弯头焊缝不适用或效果不理想；

2.2采用泡沫海绵封堵与橡胶板封堵相比气消耗量相对较大（12～15L/min），封堵材料需要经常更换，难以满足弯头焊口的内冲。

3主要改进内容

改进的内充装置如图2所示。

管道内充装置主要由五部分组成：

3.1充气管（见图3）：

气充入的主要通道，采用DN22钢管两头丝扣，(在丝扣位置可随意调节橡胶板距离) 1/3处为不锈钢波纹软管，不锈钢波纹软管两侧设计气分流孔 ，使内冲气体更加均匀，前端留有Ф5mm小孔（见

图3），后端7mm深处挡板台阶（见图4），用于防御脱落机构的安装。

3.2防脱落软连接机构：防止波纹管弯长时间使用发生疲劳断裂，前端无法取出而设计，将其穿入充气管中，前端Ф5mm螺栓、中间用Ф2mm的钢丝绳连接、后端Ф4mm螺栓和8个Ф2.5mm的通气孔卡

片组成（带备帽）（见图5、图6）。

3.3导向机构：便于装置弯转，用3mm钢板制作导向板，钢板上焊接4个Ф8～Ф12mm可交叉回位的螺杆（带备帽、行走轮），重庆弯头批发，另一侧焊接管箍和丝头（见图7）。

图7导向机构

3.4密封片：将气进行密封的作用，根据使用管径制作比管内径稍大1～2mm，厚8mm的橡胶板，在一侧开Ф10mm小孔塞上泡沫海绵，（防止打底焊道收口时气流量过大，影响正常焊接），**过

Ф159mm的焊口，橡胶板两侧用小于管内径20～30mm薄铁板夹紧，以防止橡胶板变形，出现封闭不严现象的产生，如图8所示。

3.5气源连接机构：由气嘴、管箍、接长管、螺帽和备帽等组成，根据实际管道长度进行连接相应长度的连接管。          

4技术关键

4.1如何保证导向及前端密封板顺利通过弯头，重庆美标弯头，并使密封片垂直钢管或弯头中心线，随着弯头转弯角度灵活转向，达到良好的密封效果；

4.2如何防止装置前端（导向机构和密封片）与金属软管脱离，重庆弯头管件厂，卡在管中；

4.3如何提高内充保护效果。

5解决途径

5.1在充气管1/3处安装不锈钢波纹软管，充装置前端安装导向机构，并与前端密封片刚性连接。当充装置导向机构沿弯头曲率前进使前端密封片垂直中心线达到良好的密封效果，同时不锈钢软管

弯曲并带动前端密封片到达设计密封位置。

5.2在充气管中安装防脱落软连接机构，当不锈钢波纹软管脱落时，可以通过软连接机构将前端导向机构和密封片取出。

5.3通过焊口外贴美纹纸，在焊接过程中，美纹纸在电弧前约10mm处燃烧，较大的降低气消耗量，进一步提高了焊接质量。

6达到的主要技术指标

6.1适用于内径Ф60～Ф426 mm直管、弯头、对焊法兰焊缝内充。

6.2充耗气量仅3～5L/min。

7成果应用情况、取得的经济效益和社会效益、详细测算或评价依据、远景预测

7.1成果应用情况

该项革新成果在南八天然气处理厂工程不锈钢管线、弯头、对焊法兰焊接施工中采用本冲压装置和外缠美纹纸的方法（见图9、10、11），收到良好效果。

7.2取得的经济效益和社会效益

该充装置与原有几种充方式相比，操作简便，内冲效果更好，并解决了弯头焊缝充的难题。与采用泡沫海绵封堵充相比降低气耗用量3～5倍，节约了成本，提高功效2倍以上，有效保证了焊接质量

。

7.3使用方法

安装与管内壁相应的橡胶板，在不锈钢焊口焊接前后送入和抽出即可。

7.4远景预测

该内充装置的研制成功，为Ф60～Ф426mm不锈钢管径的弯头、直管焊接施工，提供了灵活有效的施工机具。具有较强的适用性，值得推广。

1.首先说工艺:

无缝弯头的工艺有热推、冷推、热压；弯管的工艺有中频弯制、热推、数控弯制。

其中压力管道中弯头较为常用的为碳钢 合金钢为热推，不锈钢为冷推。弯管较为常用的工艺为中频弯制。

2.按照R半径:

弯头的R半径为规定值，也就是标准中有参数值，比如10'的长半径弯头R就是381mm，短半径的就是254mm，而弯管则不同，同样是10'的弯管只要R≥3D只要管道够长多少数值均可，如3D10'R为762，只要是实际工况需求的情况下800mm 1000mm 1005mm等均可定制。

3.冲刷力度区别:

弯头与弯管本身R就不一样，为了明确一点请看下图中R的位置，这样比较好理解R到底是什么鬼。

对，R就是控制弯头或弯管长短大小的一个位置，好比我们大人用手臂转圈的大小，与小孩子用手臂转圈画大小的区别。

这样就很好理解了，小R的在通过介质物质的时候受冲刷的力度是肯定比大R的要磨损程度厉害的多。

也就是说1D弯头就没有1.5D弯头受冲刷强度高，1.5D弯头同业受冲刷的力度要低于弯管，弯管比弯头更耐冲刷和磨损。

4.还有一种就是特殊情况，如过桥类的，必须要用大跨度的弯管来跨过去，这时候弯头是肯定排不上用场的，一般的热力管道中使用弯管相对较多。