一種管道組對焊接方法技術

本發明專利技術屬于管道施工領域。為了解決現有技術中通過采用擴大管道內徑尺寸或借助組對工裝的方法，對錯邊量大的管道進行組對焊接操作后，管道的使用存在安全隱患的問題，本發明專利技術公開了一種全新的管道組對焊接方法。該方法包括以下步驟：步驟一，測量組對管道之間的實際錯邊量；步驟二，在第一管道上加工第一坡口和第一鈍邊；步驟三，在第二管道上加工第二坡口和第二鈍邊；步驟四，對組對管道進行組對并點焊固定；步驟五，對組對管道進行外部組對坡口和內部組對坡口的焊接。這樣根據組對管道之間的實際錯邊量對鈍邊的尺寸和位置進行調整，使組對管道之間組對鈍邊的尺寸和位置保持一致，從而實現組對管道之間的快速準確組對。

Pipe set pair welding method

The invention belongs to the field of pipeline construction. In order to solve the existing technology by using the expansion pipe diameter size or by means of tooling group, a group on the welding operation on the wrong side of a large quantity of pipeline, pipeline using the existing safety concerns, the invention discloses a new set of pipeline welding method. The method comprises the following steps: step one, the actual misalignment between the measurement of pipeline; step two, the first pipeline processing the first groove and the first edge; step three, on the second pipeline processing second and second groove edge; step four, the group of pipe group and a fixed spot; step five, the group of pipe group of external and internal group of welding groove groove. So according to the actual fault between the group of pipeline side to adjust the size and position of a blunt edge, the group on the pipeline between the group of consistent size and position of a blunt edge, so as to realize the fast and accurate group on the pipeline between the group of.

【技術實現步驟摘要】
一種管道組對焊接方法
本專利技術屬于管道施工領域，具體涉及一種管道組對焊接方法。
技術介紹
AP1000核電技術是我國從美國西屋公司引進的第三代核電技術，也是當前世界上技術最先進、安全性能最高的壓水堆非能動型核電技術。其中主管道作為反應堆壓力容器、主泵、蒸發器等核島七大關鍵設備之一，被稱為核電站的“主動脈”，其制造、安裝技術在國內外沒有任何經驗可以借鑒。結合圖1所示，在AP1000核電站中位于壓力容器(RPV)1兩端的主管道2分別包括三根管道，其中主管道2的一端與壓力容器1固定連接，另一端分別與蒸發器(SG)3和主泵4固定連接。主管道2的安裝過程，首先將主管道2中的RPV端口與壓力容器1的三個管嘴進行坡口組對焊接，然后將主管道2中的SG端口分別與蒸發器3和主泵4的管嘴進行坡口組對焊接。由于蒸發器3和主泵4中與主管道2連接的三個管嘴不在同一水平面內也不在同一豎直平面內，因此，如果對三根管道逐一與蒸發器3和主泵4的管嘴進行坡口組對焊接，雖然通過調整蒸發器3和主泵4的空間位置可以快速完成第一根管道的組對焊接，但此時蒸發器3和主泵4的空間位置不一定能滿足另外兩根管道的組對焊接要求。因此，為了保證主管道2中的三根管道都可以完成組對焊接操作，需要對主管道2中的三根管道進行同時組對焊接操作。然而，由于主管道2兩端坡口加工誤差的存在，以及主管道2與壓力容器1之間進行組對焊接所引起SG端口空間位置的不可控變化，都可能導致主管道2與調整蒸發器3和主泵4組對時存在較大的組對錯邊量，甚至超出組對錯邊量≤0.8mm，組對間隙≤2.0mm的組對要求，而無法直接進行組對操作。針對組對錯邊量超出組對要求的情況，在現有技術中，一般通過擴大管道內徑尺寸或借助組對工裝完成管道的組對操作。但是，采用擴大管道內徑尺寸的方法會導致管道壁厚下降，使管道的承壓能力和安全性能下降，存在安全隱患。采用組對工裝對管道進行強制組對，會在焊縫連接位置產生較大的應力，影響焊縫的質量使焊接的牢固性降低，同樣存在安全隱患。
技術實現思路
為了解決現有技術中通過采用擴大管道內徑尺寸或借助組對工裝的方法，對錯邊量大的管道進行組對焊接操作后，管道的使用存在安全隱患的問題，本專利技術提出了一種全新的管道組對焊接方法。該方法包括以下步驟：步驟一，測量所述第一管道的組對端口與所述第二管道的組對端口之間的實際錯邊量ΔH，其中0≤ΔH＜(R-r)；步驟二，在所述第一管道的組對端口處加工第一坡口，所述第一坡口設有第一鈍邊且為雙坡口形式；其中，所述第一鈍邊所在圓周的半徑尺寸為S，且r＜S＜R；所述第一鈍邊所在圓周的軸線與所述第一管道的軸線之間徑向偏移距離為Δσ，且步驟三，在所述第二管道的組對端口處加工第二坡口，所述第二坡口設有第二鈍邊且為雙坡口形式；其中，所述第二鈍邊所在圓周的半徑尺寸與所述第一鈍邊所在圓周的半徑尺寸相等為S，所述第二鈍邊所在圓周的軸線與所述第一鈍邊所在圓周的軸線重合；步驟四，將所述第一管道和所述第二管道進行組對，形成位于所述第一鈍邊和所述第二鈍邊外側的外部組對坡口，以及位于所述第一鈍邊和所述第二鈍邊內側的內部組對坡口，并對所述外部組對坡口進行點焊固定；步驟五，對組對管道進行焊接，其中對組對管道的外部組對坡口和內部組對坡口進行交替焊接。優選的，所述步驟二中，當時，即所述第一管道與所述第二管道之間的錯邊量小于管道壁厚的一半時，將所述第一鈍邊所在圓周的軸線與所述第一管道的軸線重合設置，即Δσ＝0，將所述第一鈍邊所在圓周的半徑尺寸S設置為(r+ΔH)＜S＜(R-ΔH)。優選的，在所述步驟二中，當時，即所述第一管道與所述第二管道之間的錯邊量大于等于管道壁厚的一半時，將所述第一鈍邊所在圓周的軸線與所述第一管道的軸線之間的徑向偏移距離Δσ設置為將所述第一鈍邊所在圓周的半徑尺寸S設置為優選的，所述步驟二和所述步驟三中，所述第一坡口和所述第二坡口的坡口深度為L，且沿圓周方向的坡口深度最小值Lmin≥0.1*(R-r)。優選的，所述步驟五中，對組對管道的外部組對坡口和內部組對坡口進行交替焊接，且首先對坡口深度大的一側組對坡口進行焊接，然后對坡口深度小的一側組對坡口進行焊接。進一步優選的，所述步驟五中，首先對坡口深度大的一側組對坡口進行焊接，且焊接深度為坡口深度小的一側坡口深度尺寸的1～1.5倍；然后對坡口深度小的一側組對坡口進行焊接，且焊接深度為該組對坡口的整個深度；最后對坡口深度大的一側組對坡口進行剩余深度的焊接。進一步優選的，所述步驟五中，對所述外部組對坡口的坡口深度和所述內部組對坡口的坡口深度進行比較時，選取在管道整個圓周方向上的坡口深度最大值作為比較對象。優選的，所述步驟三中，將加工所述第二坡口和所述第二鈍邊的坡口加工設備與所述第二管道固定連接，且所述坡口加工設備的加工旋轉軸線與所述第一鈍邊所在圓周的軸線重合。優選的，所述步驟五中，采用窄間隙自動焊接工藝對組對管道進行焊接操作。進一步優選的，所述步驟二和所述步驟三中，所述第一坡口和所述第二坡口的角度為5°，所述第一鈍邊與所述第二鈍邊的寬度為2～3mm。采用本專利技術管道組對焊接方法，對錯邊量大的組對管道進行組對和焊接操作時，具有以下有益效果：1、采用本專利技術的管道組對焊接方法，首先，通過根據組對管道之間的實際錯邊量與管壁厚度之間的關系來確定組對鈍邊的尺寸大小和空間位置；然后，對兩個管道進行坡口和鈍邊的加工并組成外部組對坡口和內部組對坡口；最后，根據組對坡口中的坡口深度，對外部組對坡口和內部組對坡口進行分階段的交替焊接。這樣將現有技術中根據設計值對管道坡口進行加工，調整至組對過程中根據組對管道之間的實際錯邊量，對管道坡口進行加工，并且根據組對管道之間的實際錯邊量與管道壁厚之間的關系，對鈍邊的加工尺寸和加工位置進行調整，將鈍邊調整至組對端面的中部位置形成非對稱的雙組對坡口，使組對鈍邊的尺寸和位置保持一致，從而實現對錯邊量大的組對管道的快速準確組對操作，提高組對管道的錯邊量裕度。同時，避免了采用現有技術中增加管道內徑尺寸完成管道組對時導致管道壁厚減小的問題，保證了組對管道的壁厚尺寸，提高了管道的使用安全性。2、采用本專利技術的管道組對焊接方法，根據雙組對坡口的兩側坡口深度不同，首先對坡口深度大的一側組對坡口進行焊接，且焊接深度為坡口深度小的一側坡口深度尺寸的1～1.5倍；然后對坡口深度小的一側組對坡口進行焊接，且焊接深度為該組對坡口的整個深度；最后對坡口深度大的一側組對坡口進行剩余深度的焊接。這樣通過對外部組對坡口和內部組對坡口進行交替焊接，以及焊接過程中對焊接深度的控制，可以使焊接外部組對坡口產生的焊接應力與焊接內部組對坡口產生的焊接作用力相互均衡，從而降低組對管道的焊接變形量，提高組對焊接的質量。3、在對組對管道的錯邊位置進行沿圓周和錯邊方向的焊接時，通過控制焊料在錯邊位置中不同區域的填充量，使組對管道在錯邊位置形成斜坡式過渡焊層。這樣不僅保證了管道在組對位置具有較大通流面積，滿足管道的通流能力，而且保證了管道在組對位置的焊接厚度，滿足管道的安全要求。附圖說明圖1為現有技術中AP1000核電站的壓力容器、蒸發器以及主泵三者之間通過主管道連接的結構示意圖；圖2為本專利技術管道組對焊接方法的流程示意圖；圖3為采用本專利技術管道組對焊接方法對組對管道進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種管道組對焊接方法，其中第一管道和第二管道的內孔半徑尺寸為r，外圓半徑尺寸為R，特征在于，包括以下步驟：步驟一，測量所述第一管道的組對端口與所述第二管道的組對端口之間的實際錯邊量ΔH，其中0≤ΔH＜(R?r)；步驟二，在所述第一管道的組對端口處加工第一坡口，所述第一坡口設有第一鈍邊且為雙坡口形式；其中，所述第一鈍邊所在圓周的半徑尺寸為S，且r＜S＜R；所述第一鈍邊所在圓周的軸線與所述第一管道的軸線之間徑向偏移距離為Δσ，且

【技術特征摘要】
1.一種管道組對焊接方法，其中第一管道和第二管道的內孔半徑尺寸為r，外圓半徑尺寸為R，特征在于，包括以下步驟：步驟一，測量所述第一管道的組對端口與所述第二管道的組對端口之間的實際錯邊量ΔH，其中0≤ΔH＜(R-r)；步驟二，在所述第一管道的組對端口處加工第一坡口，所述第一坡口設有第一鈍邊且為雙坡口形式；其中，所述第一鈍邊所在圓周的半徑尺寸為S，且r＜S＜R；所述第一鈍邊所在圓周的軸線與所述第一管道的軸線之間徑向偏移距離為Δσ，且步驟三，在所述第二管道的組對端口處加工第二坡口，所述第二坡口設有第二鈍邊且為雙坡口形式；其中，所述第二鈍邊所在圓周的半徑尺寸與所述第一鈍邊所在圓周的半徑尺寸相等為S，所述第二鈍邊所在圓周的軸線與所述第一鈍邊所在圓周的軸線重合；步驟四，將所述第一管道和所述第二管道進行組對，形成位于所述第一鈍邊和所述第二鈍邊外側的外部組對坡口，以及位于所述第一鈍邊和所述第二鈍邊內側的內部組對坡口，并對所述外部組對坡口進行點焊固定；步驟五，對組對管道進行焊接，其中對組對管道的外部組對坡口和內部組對坡口進行交替焊接。2.根據權利要求1所述的管道組對焊接方法，其特征在于，所述步驟二中，當時，即所述第一管道與所述第二管道之間的錯邊量小于管道壁厚的一半時，將所述第一鈍邊所在圓周的軸線與所述第一管道的軸線重合設置，即Δσ＝0，將所述第一鈍邊所在圓周的半徑尺寸設置為(r+ΔH)＜S＜(R-ΔH)。3.根據權利要求1所述的管道組對焊接方法，其特征在于，所述步驟二中，當時，即所述第一管道與所述第二管道之間的錯邊量大于等于管道壁厚的一半時，將所述第一鈍邊所在圓周的軸線與所述第一管道的軸線之間的徑向偏移距離Δσ設置為將所述第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李永慶，覃明保，唐春英，李建，孔麗朵，茍銳，劉自強，
申請(專利權)人：中國核工業第五建設有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31