ICH. Technischer Prinzip und strukturelles Design
1. Hinternschweißen
Verbindungsmethode: Richten Sie die Endgesichter der beiden Rohre direkt aus und verschmelzen sie, indem Sie Lötmittel zu einer kontinuierlichen Schweißnaht füllen.
Strukturelle Merkmale:
- Die Schweißnaht stimmt mit der Rohrwanddicke überein, es gibt keine hervorstehende Struktur und der Durchflusswiderstand ist gering.
- Die Rille (V-Typ, U-Typ oder J-Typ) muss verarbeitet werden, um die Penetrationsrate sicherzustellen.
- Standardspezifikation: ASME B16.25 Gibt die dimensionale Toleranz- und Oberflächenbehandlungsanforderungen der Butt -Schweißnut an.
2. Sockelschweißen
Verbindungsmethode: Setzen Sie das Rohr in die Rohranschläge mit einer Steckdose (z. B. einem Ventil oder einem T -Shirt) ein und schweißen Sie die Filetschweißung entlang der Außenkante der Rohranschläge.
Strukturelle Merkmale:
- Es gibt einen 1,6 -mm -Expansionspalt zwischen dem Rohr und der Rohranpassung (ASME B31.3 -Anforderung).
- Die Schweißnaht befindet sich zwischen der Außenwand des Rohrs und der Rohranschläge, um ein mechanisches Schloss zu bilden.
Standardspezifikation: ASME B16.11 definiert die Druckqualitäts- und Größenserie von Sockel -Schweißrohrverschlüssen.
II. Vergleich der Prozessanforderungen und Betriebsverfahren
1. Buttschweißungskonstruktionsprozess
Rillenverarbeitung:
- Verwenden Sie eine Rillenmaschine, um eine V-förmige Rille zu schneiden (Winkel 60 ° ± 5 °, stumpfe Kante 1,6 mm).
- Reinigen Sie das Öl und den Rost innerhalb von 20 mm von den inneren und äußeren Wänden der Rille.
Montage- und Spotschweißen:
- Verwenden Sie eine Klemme, um sicherzustellen, dass die Konzernitätsabweichung des Rohrs ≤ 1 mm beträgt, und reparieren Sie sie bei 3 bis 4 Punktschweißungen.
Mehrschichtschweißen:
- Das Basisschweißen übernimmt TIG -Verfahren (Argonreinheit ≥ 99,99%), und das Füllschweißen und das Abdeckschweißen können durch Smit oder GMAW ausgewählt werden.
- Die Zwischenschichttemperatur wird bei 150 ~ 250 ℃ (Kohlenstoffstahl) oder ≤150 ℃ (Edelstahl) gesteuert.
Behandlung nach der Scheibe:
- Führen Sie 100% Röntgentests (RT) oder Ultraschalltests (UT) durch, um nicht zu entfernene oder Porenfehler zu beseitigen.
2. Schweißverfahren für Sockelschweißungen
Pipeline Vorbehandlung:
- Schneiden Sie das Rohr auf eine Längentoleranz von ± 0,8 mm, um sicherzustellen, dass die Einfügungstiefe den Anforderungen entspricht.
Montage und Positionierung:
- Setzen Sie das Rohr in die Steckdose der Rohranpassung ein und lassen Sie einen axialen Spalt von 1,6 mm (um das Knacken der thermischen Spannung zu verhindern).
Filetschweißschweißen:
- Verwenden Sie einen Smaw- oder GTAW -Prozess, um 1 ~ 2 Schweißnähte um den Rohrmund zu schweißen.
- Die Höhe des Schweißbeins muss ≥1,09 -mal die Rohrwanddicke sein (ASME B31.3 -Vorschriften).
Inspektion und Akzeptanz:
- Sehbehandlung (VT), um die Kontinuität der Schweißnaht zu überprüfen und bei Bedarf Penetrationstests (PT) durchzuführen.
III. Vergleich der Kernleistung und wirtschaftlicher Effizienz
Indikator | Butt Weld | Sockelschweißung |
Stärke
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Hoch (Schweißfestigkeit gleich Basismaterial) | Medium (abhängig von der Schweißwiderstand der Filetschweißschung)
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Versiegelung
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Ausgezeichnet (vollständige Penetrationsstruktur)
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Gut (hängt von der Schweißdichte ab)
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Anwendbarer Rohrdurchmesser
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DN15 ~ DN2000
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DN15 ~ DN80 (Vorteil für kleine Durchmesser)
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Installationskosten
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Hoch (erfordert eine Rillenbearbeitung, qualifizierte Schweißer)
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Niedrig (keine Rille erforderlich, einfacher Betrieb)
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Wartungsschwierigkeit
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Hoch (erfordert eine Schweißnaht für die Reparatur)
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Niedrig (lokales Reparaturschweißen möglich)
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Anwendbarer Druck
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Hochdruck (Klasse 1500 ~ 2500)
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Mittel- und Niederdruck (Klasse 300 ~ 600)
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IV. Analyse der Anwendungsszenarien der Branche
1. Typische Anwendungen von Buttschweißen
Fernöl- und Gaspipelines von Ferngewohnheiten:
Anforderungen: hohen Druck (≥10 Mpa) standhalten, widerstehen Sie die Korrosion der Wasserstoffsulfidspannung.
Lösung: X65-Pipeline der Stahlqualität + U-förmige Rille, Mehrpassschweißung mit Wärmebehandlung nach der Scheibe (PWHT).
Kernkraft der Hauptdampfpipeline:
Erfordernis: null -leckage, thermische ermüdungsbeständigkeit.
Lösung: Austenitischer Edelstahl + Automatisches Orbitalschweißen, 100% Röntgenfehlererkennung.
2. Typische Anwendungen von Sockelschweißen
Chemische Instrumentendruckrohr:
Erfordernis: kleiner Rohrdurchmesser (DN15 ~ 25), leicht zu zerlegen und zu kalibrieren.
Lösung: 316L Edelstahl -Sockelschweißventil + Gasabschweißen von Filetschweißungen.
Schiffsballastwassersystem:
Erfordernis: schnelle installation, vibrationswiderstand.
Lösung: verzinktes stahlrohr mit sockelschweißflansch, epoxid-antikorrosionsbeschichtung nach schweißen.
V. Schlüsselfaktoren für die Auswahlentscheidung
Systemdruck und Temperatur:
- Hochdruck und hohe Temperatur (p ≥ 5 MPa, t ≥200 ℃) geben dem Stump -Schweißen Priorität.
- Mit mittlerem und niedrigem Druck und normalen Temperatursystemen können Sockelschweißen in Betracht ziehen, um die Kosten zu senken.
Rohrdurchmesser und Raumbeschränkungen:
- Wenn der Rohrdurchmesser unter DN80 liegt und der Installationsraum schmal ist, ist das Schweißen von Sockel einfacher zu bedienen.
- Bei großen Rohrdurchmessern (≥DN150) muss das Buttschweißen verwendet werden, um die strukturelle Festigkeit sicherzustellen.
Wartungs- und Inspektionsanforderungen:
- Bei Pipelines, die häufig zerlegt und repariert werden müssen (wie Probenahmesysteme), ist das Schweißen von Steckdosen wirtschaftlicher.
- Bei Pipelines mit hochgiftigen oder radioaktiven Medien ist die vollständige Penetrationsstruktur des Hinternschweißen sicherer.
VI. Häufige Probleme und Lösungen
1. Typische Mängel des Hinternschweißens
Unvollständiges Eindringen: stellen sie den rillenwinkel ein oder erhöhen sie den schweißstrom, um die wurzelfusion zu gewährleisten.
Wärme-betroffene Zonenrisse: steuern sie die zwischenschichttemperatur, die langsame abkühlung nach dem schweißen oder die behandlung von stressabbau -wärme durchführen.
2. Typische Defekte des Sockelschweißens
Unzureichende Lücke: erkundigen sie sich vor der installation mit einem fühlermesser, um eine 1,6 -mm -erweiterungslücke zu gewährleisten.
Die Schweißnaht ist nicht gefüllt: erhöhen sie die anzahl der schweißnähte oder verwenden sie eine elektrode mit größerem durchmesser.
VII. Branchenstandards und Compliance -Anforderungen
ASME B31.3: gibt die verfahrensbewertungs- und inspektionsstandards für das schweißen und sockelschweißen an.
API 570: erfordert alle 5 jahre eine wandstärke in betracht gezogen, und das schweißen des sockel muss sich auf die überprüfung der korrosion von filetschweißnähten konzentrieren.
ISO 15614-1: Zertifizierungsanforderungen für Schweißverfahrenspezifikationen (WPS).
VIII. Zukünftige Entwicklungstrends
Automatisiertes Schweißen: Das Roboter-Butt-Schweißsystem verbessert die Konstruktionseffizienz von Rohren mit großem Durchmesser mit einer Genauigkeit von ± 0,2 mm.
Argon-freie Technologie: Der Flusskreisdraht reduziert die Abhängigkeit vom Gasschutz beim Stolpernschweißen.
Intelligente Erkennung: AI-gesteuerte Echtzeit-Schweißqualitätsüberwachungssystem (wie Olympus Omniscan X3).