لحام الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة ذات القطر الكبير

غالبًا ما يستخدم اللحام الأوتوماتيكي بالكامل لخطوط الأنابيب ذات القطر الكبير والجدران السميكة (أكبر من 21 مم) أخاديد على شكل حرف U أو أخاديد مركبة.نظرًا لأن معالجة الأخاديد من النوع 1 والأخاديد المركبة تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب عمالة مكثفة، فإن كفاءة لحام خطوط الأنابيب مقيدة.معالجة الأخاديد على شكل حرف V بسيطة، مما يوفر الوقت والجهد.ومع ذلك، عند لحام الأخاديد على شكل حرف V لخطوط الأنابيب ذات القطر الكبير والجدران السميكة تلقائيًا، سيؤدي الاختيار غير الصحيح لمعلمات العملية المشتركة إلى عيوب اللحام.
مع زيادة درجة قوة الأنابيب الفولاذية المستخدمة في بناء خطوط الأنابيب إلى مستويات X70 وX80، وزيادة قطر الأنبوب وسمك الجدار، بدأ تطبيق تكنولوجيا اللحام الأوتوماتيكي تدريجيًا في بناء خطوط الأنابيب منذ عام 2003. تتمتع تكنولوجيا اللحام الأوتوماتيكي لخطوط الأنابيب بشكل كبير القدرة على تطبيق بناء خطوط الأنابيب ذات القطر الكبير والجدران السميكة نظرًا لمزاياها المتمثلة في كفاءة اللحام العالية وكثافة اليد العاملة المنخفضة وعملية اللحام الأقل تأثرًا بالعوامل البشرية.
ومع ذلك، فإن تكنولوجيا لحام خطوط الأنابيب الأوتوماتيكية في بلدي هي في مرحلة التطوير، وبعض المشاكل في التوصيل، مثل الجذور غير المصهورة، والجدران الجانبية غير المصهورة، والأخاديد المعقدة، لم يتم حلها بالكامل بعد: غالبًا ما تستخدم المنحدرات من النوع 1 للحام الأوتوماتيكي لأنابيب اللحام. خطوط الأنابيب ذات القطر الكبير والجدران السميكة.إن المرافق الداعمة مثل الأنابيب أو الأخاديد المركبة وآلات تشكيل أخدود نهاية الأنبوب لم تنضج بعد، لذلك من المفيد جدًا دراسة تكنولوجيا اللحام الأوتوماتيكي للأنابيب ذات القطر الكبير والأنابيب السميكة. الأخاديد ذات الشكل.
يبلغ الطول الإجمالي لخط اتصال تشونغوي-جينغبيان لخط أنابيب الغاز الثاني بين الغرب والشرق حوالي 345 كيلومترًا.قدمت شركة Qing Construction Engineering Corporation ذات درجة قوة الأنابيب الفولاذية آلة لحام أوتوماتيكية بالكامل CRC، والتي تم استخدامها في أنبوب سمك الجدار 21.0m في القسم 1B من خط الربط.
طرق اللحام والمعدات والمواد
تستخدم طريقة اللحام لحام الجذر STT + آلة اللحام الأوتوماتيكية CRC-F260 للحام الساخن والتعبئة والتغطية.معدات اللحام: ماكينة لحام لينكولن STT، ماكينة لحام أوتوماتيكية لينكولن DC-400، ماكينة لحام أوتوماتيكية CRC-F260.غاز التدريع: غاز تدريع اللحام الجذري STT 100%C02، غاز تدريع اللحام الأوتوماتيكي بالكامل 80% Ar + 20%C02.
تُستخدم الأخاديد المركبة أو الأخاديد الجانبية بشكل شائع في اللحام الأوتوماتيكي، ويمكن أيضًا استخدام الأخاديد الجانبية في خطوط الأنابيب ذات سمك الجدار الصغير.الميزة المشتركة بينهما هي أن الفجوة في الأخدود صغيرة.يبلغ سمك جدار خط أنابيب الغاز الثاني بين الغرب والشرق 21.0 ملم، ويبلغ العرض العلوي للأخدود على شكل حرف Y حوالي 22 مترًا.هذا العرض قريب من حد التأرجح لمسدس اللحام CRC-P260.يمثل هذا النوع من الأخدود تحديًا كبيرًا للحام الآلي.تم تحديد معلمات عملية اللحام لاختبار اللحام الآلي بناءً على الخبرة.
تم استخدام المعلمات المذكورة أعلاه لإجراء اختبارات اللحام الأوتوماتيكية.أثناء اختبار اللحام وجد أن اللحامات الأوتوماتيكية معرضة للعيوب مثل عدم الانصهار بين الطبقات، وعدم الانصهار في الجدار الجانبي، والمسام الكثيفة، والارتفاع الزائد في جزء اللحام العلوي.
أثناء عملية اللحام الاختبارية، عندما كان التيار 210-235 أمبير، كان الجهد 21-23 فولت، وكانت سرعة تغذية السلك 420^480 بوصة/دقيقة، وسرعة اللحام 1215 بوصة/دقيقة، وقد وجد أنه لم تظهر أي طبقة تقريبًا على السطح. اللحامات F1 وF2 وF3.فلا اندماج بين الفراغات، ولا اندماج عند الأخاديد، ومسام كثيفة.يوضح التحليل أن عرض الأخدود للحامات F1 وF2 وF3 صغير وحماية الغاز كافية، لذلك لن يتم إنشاء ثقوب النيتروجين؛عرض الأخدود الصغير يجعل مسدس اللحام يتأرجح صغيرًا وتردد التأرجح مرتفعًا.في حالة سرعة تغذية معينة للسلك، يتم دمج المادة الأم ومعدن الحشو بالكامل، وبالتالي يكون احتمال الارتباك صغيرًا؛تقوية اللحام في جزء اللحام العلوي ليست كبيرة.عندما يكون التيار 200-250 أمبير، والجهد 18-22 فولت، وسرعة تغذية السلك 400500 بوصة/دقيقة، وسرعة اللحام 1216 بوصة/دقيقة، أثناء اختبار اللحام، وجد أن أوضاع اللحام العمودية F4، F5 ، وكان F6 يحتوي على ضخ بيني وأخاديد.لم يتم دمجها، ولكن لا توجد مسام، ولا يوجد الكثير من التعزيز في جزء اللحام العلوي.يحدث لحام اللحام بدون دمج الطبقات البينية ودمج الأخدود عندما يكون تيار اللحام أقل من 220 أمبير، والجهد 21 فولت، وسرعة تغذية السلك أقل من 450 بوصة / دقيقة، وسرعة اللحام أكبر من 15 بوصة / دقيقة، ومسدس اللحام تردد التأرجح أقل من 90 مرة/دقيقة لزيادة تغذية السلك.السرعة والتيار والجهد (ضبط طول تمديد سلك اللحام)، وزيادة سعة التأرجح لمسدس اللحام، حاول تحديد تردد تأرجح أسرع لمسدس اللحام، والتحكم في سرعة اللحام لجزء اللحام العمودي.بعد عمليات التفتيش F4 وF5 وF6، لم يتم العثور على أي نقص في الاندماج بين الطبقات.لم يتم دمج الأخدود.عندما يكون التيار 220-250 أمبير، والجهد 20-22 فولت، وسرعة تغذية السلك 450500 بوصة/دقيقة، وسرعة اللحام 1416 بوصة/دقيقة، لم يتم العثور على غطاء اللحام غير منصهر، ولكن الارتفاع الزائد للغطاء اللحام في موضع اللحام العلوي يتجاوز المعيار.يوضح التحليل أن عرض غطاء اللحام يبلغ حوالي 18^22 مم، وهو قريب من الحد الأقصى لنطاق التأرجح لمسدس اللحام CRC-P260.إن التماس اللحام الواسع، وسعة التأرجح الكبيرة لمسدس اللحام، وتردد التأرجح السريع يجعل البركة المنصهرة موجودة لفترة طويلة وسيتم كشف البركة المنصهرة عندما تتحرك البندقية.يتمتع المجمع بتأثير التحريك، وسوف يتدلى المعدن المترسب في موضع اللحام العلوي تحت تأثير الجاذبية والقوة الكهرومغناطيسية وما إلى ذلك، مما سيؤدي إلى تعزيز اللحام في موضع اللحام العلوي بما يتجاوز المعيار.
لضمان تأثير تشكيل الغطاء الجيد، يجب أن يحدد لحام الغطاء سرعة لحام أصغر ويقلل تردد تأرجح مسدس اللحام قدر الإمكان لجعل غطاء اللحام رقيقًا وواسعًا، وبالتالي تقليل وقت وجود المسبح المنصهر وتحقيق تقليل الغرض من رفع مكانة يو جاو.استنادًا إلى نتائج اختبار اللحام وتحليله، تم أخيرًا تحديد معلمات عملية التعبئة والتغطية الأوتوماتيكية بالكامل لحام الجذر STT + CRC لخط الربط لخط أنابيب الغاز الثاني بين الغرب والشرق.اللحام حسب معلمات اللحام في الجدول رقم 3. تم فحص اللحام وتبين أنه لا يوجد به أي عيوب مثل المسام والشقوق وعدم الانصهار.سطح اللحام في حالة جيدة ودراسة المعادن بالعين المجردة جيدة.تم اختبار الخواص الميكانيكية للحامات من قبل مركز تكنولوجيا اللحام التابع لمعهد أبحاث خطوط أنابيب البترول والغاز الطبيعي الصيني، وجميع المؤشرات تلبي متطلبات البناء لربط خط الربط لخط أنابيب الغاز الثاني بين الغرب والشرق.إن التطبيق الناجح للحام الجذر STT + اللحام الأوتوماتيكي CRC-P260 على الأنابيب ذات القطر الكبير والجدران السميكة (V-groove) يعكس تمامًا خصائص تقنية اللحام الأوتوماتيكي عالية الجودة والكفاءة ومنخفضة كثافة اليد العاملة.
تم استخدام المعلمات المذكورة أعلاه لاختبارات اللحام الأوتوماتيكية.أثناء اختبار اللحام وجد أن اللحامات الأوتوماتيكية معرضة للعيوب مثل عدم الانصهار بين الطبقات، وعدم الانصهار في الجدار الجانبي، والمسام الكثيفة، والارتفاع الزائد في جزء اللحام العلوي.
أثناء عملية اللحام الاختبارية، عندما كان التيار 210 ~ 235 أمبير، كان الجهد 21 ~ 23 فولت، وكانت سرعة تغذية السلك 420 ^ 480 بوصة / دقيقة، وكانت سرعة اللحام 12215 بوصة / مير، وقد وجد أنه لم يكن هناك لحام تقريبًا على اللحامات F1 وF2 وF3.لا يوجد اندماج بين الطبقات ولا اندماج الأخاديد والمسام الكثيفة.يوضح التحليل أن عرض الأخدود للحامات F1 وF2 وF3 صغير وحماية الغاز كافية، لذلك لن يتم إنشاء ثقوب النيتروجين؛عرض الأخدود الصغير يجعل مسدس اللحام يتأرجح صغيرًا وتردد التأرجح مرتفعًا.في حالة سرعة تغذية معينة للسلك، يتم دمج المادة الأم ومعدن الحشو بالكامل، وبالتالي يكون احتمال الارتباك صغيرًا؛تقوية اللحام في جزء اللحام العلوي ليست كبيرة.عندما يكون التيار 200-250 أمبير، يكون الجهد 18-22 فولت، وسرعة تغذية السلك 400-500 بوصة/دقيقة، وسرعة اللحام 12 ~ 16 بوصة/دقيقة، أثناء اختبار اللحام، وجد أن أوضاع اللحام العمودية أظهرت F4 وF5 وF6 ضخًا بينيًا ولم يتم دمج الأخدود، ولكن لا توجد مسام حتى الآن