自升式鉆井平臺高壓管線大口徑全焊接球閥的焊接方法技術

本發明專利技術提供一種自升式鉆井平臺高壓管線大口徑全焊接球閥的焊接方法，主要是對中體與左、右體環縫的焊接技術和中體與頭頸座的角焊接技術的改進。上述的兩種焊接技術對坡口和焊道排列形式及埋弧焊的工藝參數等進行了改進，能夠更好的實現自升式鉆井平臺高壓管線大口徑全焊接球閥的焊接。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及海洋工程鉆井平臺建造
，具體涉及一種。
技術介紹
自升式鉆井平臺是目前世界上油氣田開采應用最為廣泛的裝備之一，具有造價低、可用于多種情況下的全天候鉆井作業的特點，自升式鉆井平臺的設計制作水平直接決定著海洋油氣田資源的開采能力。鉆井平臺除了能夠對海底石油及天然氣進行開采外，還必須能夠對開采出的石油及天然氣進行運輸。管線運輸是石油和天然氣的主要運輸方式，具有壓力高、口徑大的特點。在運輸管線系統中，球閥最適宜直接做開閉使用，具有節流和控制流量的用途。球閥的主要特點是本身結構緊湊，易于操作和維修，適用于氣體和液體形式的一般工作介質，能夠適應惡劣的工作條件。全焊接管線球閥因其具有開關迅速、流阻小、結構緊湊、質量輕和密封可靠等優點，是現在石油運輸管道實現集輸、分輸及站內循環、設備連通、倒罐、越站和清管器收發等作業所使用的首選控制部件。全焊接球閥結構形式的特殊性，使其制造難度較大，其中，技術難度主要表現在:中體與左、右體的環縫焊接收縮變形量，環縫及頸部的焊接質量，零部件加工精度和公差配合。本專利技術提供了一種，優化了焊接的工藝參數，減少了焊接工作量，提高全焊接球閥的焊接效率，節省了焊接成本。
技術實現思路
為了解決
技術介紹
中提到的大口徑全焊接球閥的制造問題，本專利技術提供了一種自升式鉆井平臺高壓管線焊接技術，主要是對中體與左、右體環縫的焊接技術和中體與頭頸座的角焊接技術的改進，能夠更好的實現自升式鉆井平臺高壓管線大口徑全焊接球閥的焊接，是通過如下方案來實現的:一、中體與左、右體環縫的焊接中體5分別與左體1、右體4的環縫焊接是通過如下步驟來實現的:第一步:坡口形式的選擇采用較窄間隙埋弧焊工藝對中體5分別與左體1、右體4的環縫進行焊接，由于中體與左體及右體的環形焊縫6工藝一致，僅以中體5與左體I的焊接為例進行說明。左體坡口面7設計為單邊V形坡口形式，角度為3° ;中體破口面9設計為帶鈍邊的U形坡口形式，U形坡口 R半徑為6mm。該坡口 8的縫隙角度為8°，采用該種坡口形式，較單純的帶鈍邊U形坡口和單邊V形坡口相比，既能夠保證間隙具有較小的角度，又避免了中體5及左體I都加工為U形坡口面工作量大且難度高的問題，同時使得焊接的難度降低。第二步:焊接焊接時采用每層雙焊道11焊接方法，底部設有工藝墊10，能夠保證較窄的焊道坡口，采用的焊絲直徑為1.6mm，焊接熱輸入量控制在15?20J/cm，焊劑堿度為2.5，焊接電流為200?220A，電壓為30?32V，焊接速度為250mm/min，層間溫度控制在100?120°C。第三步:焊接后處理及檢測焊接完成后立即將焊接部位加熱至100?120°C，用石棉布包扎緩冷，熱處理完成后對焊縫按規范要求進行無損檢測，檢測方法為超聲檢測法。二、中體與頭頸座的角焊接中體與頭頸座的角焊接是通過如下步驟來實現的:第一步:坡口形式的選擇中體5與頭頸座3為角焊接，考慮到頭頸座角焊縫2焊接時的熔敷金屬在重力的作用及焊縫根部的焊接質量，本方案在原有焊接技術的基礎上，頭頸座坡口面12不變，將中體坡口由水平改為向上翹起20°，形成中體倒坡口面14的坡口形式，將角焊縫坡口 13角度由45°減小到38°為適應這一改進，對導電桿進行了設計，將導電桿頭部15°的角度。第二步:焊接焊接時采用專用焊接設備座于頭頸座3，并與其內徑卡住，焊接導電桿伸入頭頸座的角焊縫坡口 13內，并沿著頭頸座圓弧運動進行埋弧焊焊接。采用的焊絲直徑為1.6_，焊接熱輸入量控制在18?25J/cm，焊劑堿度為2.5，焊接電流為150?250A，電壓為25?35V，焊接速度為250?300mm/min，層間溫度控制在100?150°C。焊道排列形式為每層雙焊道。第三步:焊接后處理及檢測焊接完成后立即將焊接部位加熱至100?120°C，用石棉布包扎緩冷，熱處理完成后對焊縫按規范要求進行無損檢測，檢測方法為超聲檢測法。有益效果1.本專利技術對現有全焊接球閥左、右體與中體的焊接技術進行了改進，采用埋弧焊工藝，焊接坡口窄、焊縫面積小，后層焊道對前層焊道的重復加熱，起到了對前層焊道的回火作用；焊接熱量輸入低，焊接接頭的熱影響區域小，接頭區域的力學性能得到了改善，特別是對低溫的沖擊韌性改善明顯；熔敷金屬量少，焊接的應力水平和焊接收縮變形量均有所降低。焊道排列形式采用每層雙焊道，焊渣易清除，工藝要求低，線能量低，焊縫韌性好。2.本專利技術對現有全焊接球閥頭頸座與中體的焊接技術進行了改進，采用專用焊接設備置于頭頸座底部，并將頭頸座內徑卡住。采用埋弧焊工藝，焊接導電桿插入頭頸座的焊接坡口內，并沿頭頸座圓弧運動進行焊接，工件不動，導電桿運動。設備的一次性投資較小，設備占用的生產場地小，裝配簡單。坡口形式改進后，焊絲用量減少了 80%以上，工作量減少了 60%左右?！靖綀D說明】圖1為本專利技術所述的自升式鉆井平臺高壓管線大口徑全焊接球閥的結構示意圖:1-左體，2-中體與頭頸座角焊縫，3-頭頸，4-右體，5-中體，6_中體與左體及右體的環形焊縫；圖2是中體與左體環形焊縫坡口形式示意圖:7-左體破口面，8-坡口，9-中體坡口面，10-工藝墊，11-雙焊道；圖3是中體與頭頸座角焊縫坡口形式示意圖:12-頭頸座坡口面，13-角焊縫坡口，14-中體倒坡口面?！揪唧w實施方式】結合說明書附圖對本專利技術的中體5與左體I的焊接進行詳細說明:實施例1:1.坡口形式的選擇左體坡口面7設計為單邊V形坡口形式，角度為3° ;中體破口面9設計為帶鈍邊的U形坡口形式，U形坡口 R半徑為6mm。該坡口 8的縫隙角度為8°。2.焊接焊接時采用每層雙焊道11焊接方法，底部設有工藝墊10，采用的焊絲直徑為1.6mm，焊接熱輸入量控制在15J/cm，焊劑堿度為2.5，焊接電流為200A，電壓為30V，焊接速度為250mm/min，層間溫度控制在100°C。3.焊接后處理及檢測焊接完成后立即將焊接部位加熱至100°C，用石棉布包扎緩冷，熱處理完成后對焊縫按規范要求進行無損檢測，檢測方法為超聲檢測法。實施例2:1.坡口形式的選擇左體坡口面7設計為單邊V形坡口形式，角度為3° ;中體破口面9設計為帶鈍邊的U形坡口形式，U形坡口 R半徑為6mm。坡口 8的縫隙角度為8°。2.焊接焊接時采用每層雙焊道11焊接方法，底部設有工藝墊10，采用的焊絲直徑為1.6mm，焊接熱輸入量控制在18J/cm，當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自升式鉆井平臺高壓管線大口徑全焊接球閥的焊接方法，其特征在于，主要包括對中體與左、右體環縫的焊接技術和中體與頭頸座的角焊接技術的改進。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董學勇，耿躍杰，
申請(專利權)人：天津惠蓬海洋工程有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12