管道焊接前消磁方法

管道焊接前消磁方法
2009拄
第5期
管道技术
PipelineTechnique
5彳曼台
andEquipment
2009
No.5
管道焊接前消磁方法
金娜,陈保东,韩莉,万书斌,王艳东
(1.辽宁石油化工大学储运与建筑工程学院,辽宁抚顺113001;
2.新疆独山子石化公司炼油厂重整芳烃车间,新疆独山子833600)
摘要:分析了钢管中剩磁产生的原因及其对焊接质量的影响,介绍了胜利油田基地集中供热二期
工程焊接前的消磁工艺过程和消磁方法.胜利油田项目部技术组查阅资料,提出了用直流电或交流
电,以及借助电磁铁或者永磁铁所建立的磁场方法.经过现场实践后,问题得到了解决,保证了工程顺
利进行,并为以后施工提供了依据.
关键词:焊接;消磁;磁铁
中图分类号:TG457,6文献标识码:B文章编号:1004—9614(2009)05—0042—02 PipelineWeldingMethodoftheFormerDegaussing
JINNa,CHENBao.dong,HANLi,WANShu—bin,WANGYan—dong
(1.LiaoningUniversityofPetroleumandChemical,Fushun113001,China;
2.XingjiangDushanziPetrochemicalCompany,Dushanzi833600,China)
Abstract:Thispaperanalysesthecauseoftheoccurrenceofresidualmagnetismanditsimpact
ontheweldingqualityofthe pipeandintroducesthedegaussingprocessanddegaussingmethodbeforeweldingthesecon d—phaseprojectoftheShenglioilfield
basecentralheating.ThispaperhadaccesstoinformationprovidedbytheShenglioilfieldthet echnicalteamandaskedforadvice
ofexperiencedweldingtechnicians.Underthepremisetoensuretheconstructionqualityand andsavethecost,thispaperadvo—
catetheUSeofACorDC,andwiththehelpofelectricmagnetorpermanentmagnet,establisht hemagneticfieldmethods.After
thefieldpractice,theproblemhasbeenresolvedtoensurethattheprojeetproceedssmoothly,a ndprovidesabasisforsolutionsto
similarproblemsencountered.
Keywords:welding;degaussing;magnet
1剩磁产生原因及对焊接质量影响
在建设和修理煤气管道而进行焊接作业时,有时
会出现磁偏吹现象,影响焊接过程,磁偏吹是管金属
中存在剩磁的结果.
通常将剩磁分为感应磁性和工艺磁性两种.感
应磁性常产生在工厂制管的环节中,如金属熔炼,采
用电磁起重机进行装卸,钢管在强磁场中停置,用磁
化法完成无损检查,钢管接近强力供电线放置等.工
艺磁性常产生在进行装配焊接作业及采用磁性夹持
器,夹具与用直流电焊接管道时,如长时间接触与直
流电源相连的电导线,导线裸露段或者电焊钳与管子
的短路时等.
焊接带磁性钢管时,经常会看到电弧引燃困难,
电弧燃烧稳定性的破坏,在磁场中电弧的偏离,液体
金属和渣熔融体从焊接熔池中溅出.为了稳定焊接
过程,改善焊接接头质量,在焊接前对被磁化了的钢
收稿日期:2008—07—10收修改稿日期:2009—04—18
管进行消磁.应该指出,被焊接的钢管要达到完全消
磁是困难的.所以,当剩磁不足以影响焊接质量时,
便允许进行焊接….
2胜利油田基地集中供热二期工程焊接的消磁方法
在野外条件或半成品基地里进行管道焊接和修
理时,特别需要进行消磁.
2.1消磁工艺过程
针对焊接前的消磁,制定了单根钢管和钢管对接
处的消磁工艺,包括以下内容:确定钢管剩磁场的大
小和方向;选择消磁的方法,系统图和技术手段;用选
定的消磁方法对钢管或者焊接的对接处消磁;检查经
过消磁后的剩磁量是否满足要求.
2.2消磁方法
用截面35—50mm的焊接导线组成的电磁线圈
来完成直流电和交流电的消磁,导线绕在钢管或者两
根对接的钢管上,根据钢管剩磁大小绕成匝数不同的
线圈.用直流电消磁时,必须采用电流为500—
1000A的焊接整流器或变流器,其中包括多工位.用
第5期金娜等:管道焊接前消磁方法43
交流电消磁时,采用电流为500～1000A的焊接变压
器.所有被采用的电源应有遥控和电流调节装置,允
许采用镇定变阻器.当采用焊接变压器消磁时,使用
轻便的电流测量卡u一4505,u一4501等来i贝0量消磁电流.借助专用的电磁铁消磁,要采用焊接整流器或者
变压器作为电源来进行.为了测量磁性,使用//IM兀
一
97X磁力计.磁力计是一种轻便型仪表,用于评估
磁系统空气间隙中脉动磁场以及漏磁磁场的磁感应
强度.仪表由测量变流器,电子装置和充电装置组成,仪表的电源为9V的电瓶内装式电池组-2j.
磁力计技术特性如下:被'狈4量磁感应强度范围1 —
1999×10～T;灵敏度下限为10T;调整工作规范
时间为30s;电源充电后连续工作时间为8s;电子装置尺寸为170mm×60mmx35mm;充电装置部分尺
寸为70mmx70mmx30mm;电子装置质量为0.35 kg;测量变流器质量为0.35kg.
用磁力计确定钢管剩磁磁场的大小和方向.在
钢管上配置截面35～50mm的柔性焊接导线组成的线圈,将其接到一个或者两个顺序连接的焊接变流器,使其形成的磁场作用方向与钢管剩磁场作用方向相反.在消磁开始时,电流为80～100A.在消磁的过程中,必须周期性地用磁力计在钢管上检查消磁磁场作用的结果(在电源接通时进行测量),必要时控制电流或者改变它的方向(用在焊接变流器上换接导线的方法).消磁结束以后,为了平滑地降低磁通,应该在
1min内逐渐减小电流,直到零,然后切断电源.
交流电消磁可以应用于单根钢管装配前单根钢
管的末端,以及壁厚达25mm的已装配钢管对接端. 此时,除按上述方法消磁以外,还有如下的补充:采用1根焊接导线组成的线圈,在回路中接人长0.5～1.0 m,直径1.5—3.0m的钢丝,这根钢丝安置在绝缘且
不可燃材料的垫板(如石棉砖)上,钢丝可以平滑地改变通电电流的大小,从而改变消磁磁场的大小.电源接通后,钢丝被加热并在一定时间内烧断,烧断时间
取决于钢丝直径,长度和电流值.在钢丝烧断后,用
磁力计检查剩磁大小,当消磁效果不足时,必须重复消磁(有时需要4～5次).
该方法主要用在已对接好的钢管上长100～200 mm的个别区段,特别是在正负号改变的磁场附近. 此时,个别区段消磁后,应该完成根部焊缝的焊接,然后进行下一段的消磁.为了消磁,选用了具有专门结构的电磁铁.电磁铁安装在钢管对接处,使电磁铁的N极安置在有磁性S极的钢管边缘,而磁铁S极与管磁性N极相接.在消磁过程中,必须用磁力计定期地测量钢管剩磁的方向与大小(接通电源时).消磁磁
场的大小通过改变电流大小来调节,磁场方向通过改变电流方向来调节,亦即转换电源正负极来调节3]. 用永久磁铁消磁,选用了10H皿KT5合金制造的
C形或者圆柱形永磁铁.磁铁正确安装时,磁极应该和被磁化的对接钢管的磁极相反.磁铁安装正确与
否可用磁力计来检查.为了增强消磁的效果,磁铁可以彼此连接(二三个以上),其作用相同.在对接区段
消磁以后,必须完成此处根部焊缝的焊接.此后,应
该将磁铁移至下一个消磁区段.为了增加消磁磁场, 磁铁要接近消磁处,反之可以去除磁铁.沿钢管表面移动磁铁时,可以减小焊接对接处剩磁,直到最小值. 为了改变消磁磁通量的方向,必须在水平面上将C形磁铁回转180.,而装在对接处边缘的圆柱形磁铁要交换位置或者在垂直平面中回转180..在每一道消磁
工序后,必须用磁力计检查剩磁的大小.
3结束语
胜利油田基地集中供热二期工程消磁经验表明:
采用现有工艺文件中的消磁方法是十分有效的,这种
方法可以用在工业部门各种管道的安装,焊接和修理
作业时.
参考文献:
[1]颜景梅,邵靖利,蒙乐勤.电站用P91与10CrMo910异种
钢焊接工艺研究.管道技术与设备,2005(1):27—3O.
版社,1994.
作者简介:金娜(1983一),硕士研究生,主要从事天然气管道
研究.
(上接第41页)
3结束语
对于大型立式圆筒形钢制储罐保温隔热及金属
保护层的施工监理,首先要进行隔热结构设计,隔热
材料的选择也有专业的要求.石油化工行业尤其应
按照《石油化工设备和管道隔热技术规范》中规定的
计算原则和计算方法进行隔热层厚度计算,然后才可
以进行防潮层和保护层的施工.而且都有其应遵循
的技术要领.
作者简介:张惠梅(1970一),主要从事建筑,容器设计与监理工作.。