一种管道组对焊接方法技术

本发明专利技术属于管道施工领域。为了解决现有技术中通过采用扩大管道内径尺寸或借助组对工装的方法，对错边量大的管道进行组对焊接操作后，管道的使用存在安全隐患的问题，本发明专利技术公开了一种全新的管道组对焊接方法。该方法包括以下步骤：步骤一，测量组对管道之间的实际错边量；步骤二，在第一管道上加工第一坡口和第一钝边；步骤三，在第二管道上加工第二坡口和第二钝边；步骤四，对组对管道进行组对并点焊固定；步骤五，对组对管道进行外部组对坡口和内部组对坡口的焊接。这样根据组对管道之间的实际错边量对钝边的尺寸和位置进行调整，使组对管道之间组对钝边的尺寸和位置保持一致，从而实现组对管道之间的快速准确组对。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种管道组对焊接方法
本专利技术属于管道施工领域，具体涉及一种管道组对焊接方法。
技术介绍
AP1000核电技术是我国从美国西屋公司引进的第三代核电技术，也是当前世界上技术最先进、安全性能最高的压水堆非能动型核电技术。其中主管道作为反应堆压力容器、主泵、蒸发器等核岛七大关键设备之一，被称为核电站的“主动脉”，其制造、安装技术在国内外没有任何经验可以借鉴。结合图1所示，在AP1000核电站中位于压力容器(RPV)1两端的主管道2分别包括三根管道，其中主管道2的一端与压力容器1固定连接，另一端分别与蒸发器(SG)3和主泵4固定连接。主管道2的安装过程，首先将主管道2中的RPV端口与压力容器1的三个管嘴进行坡口组对焊接，然后将主管道2中的SG端口分别与蒸发器3和主泵4的管嘴进行坡口组对焊接。由于蒸发器3和主泵4中与主管道2连接的三个管嘴不在同一水平面内也不在同一竖直平面内，因此，如果对三根管道逐一与蒸发器3和主泵4的管嘴进行坡口组对焊接，虽然通过调整蒸发器3和主泵4的空间位置可以快速完成第一根管道的组对焊接，但此时蒸发器3和主泵4的空间位置不一定能满足另外两根管道的组对焊接要求。因此，为了保证主管道2中的三根管道都可以完成组对焊接操作，需要对主管道2中的三根管道进行同时组对焊接操作。然而，由于主管道2两端坡口加工误差的存在，以及主管道2与压力容器1之间进行组对焊接所引起SG端口空间位置的不可控变化，都可能导致主管道2与调整蒸发器3和主泵4组对时存在较大的组对错边量，甚至超出组对错边量≤0.8mm，组对间隙≤2.0mm的组对要求，而无法直接进行组对操作。针对组对错边量超出组对要求的情况，在现有技术中，一般通过扩大管道内径尺寸或借助组对工装完成管道的组对操作。但是，采用扩大管道内径尺寸的方法会导致管道壁厚下降，使管道的承压能力和安全性能下降，存在安全隐患。采用组对工装对管道进行强制组对，会在焊缝连接位置产生较大的应力，影响焊缝的质量使焊接的牢固性降低，同样存在安全隐患。
技术实现思路
为了解决现有技术中通过采用扩大管道内径尺寸或借助组对工装的方法，对错边量大的管道进行组对焊接操作后，管道的使用存在安全隐患的问题，本专利技术提出了一种全新的管道组对焊接方法。该方法包括以下步骤：步骤一，测量所述第一管道的组对端口与所述第二管道的组对端口之间的实际错边量ΔH，其中0≤ΔH＜(R-r)；步骤二，在所述第一管道的组对端口处加工第一坡口，所述第一坡口设有第一钝边且为双坡口形式；其中，所述第一钝边所在圆周的半径尺寸为S，且r＜S＜R；所述第一钝边所在圆周的轴线与所述第一管道的轴线之间径向偏移距离为Δσ，且步骤三，在所述第二管道的组对端口处加工第二坡口，所述第二坡口设有第二钝边且为双坡口形式；其中，所述第二钝边所在圆周的半径尺寸与所述第一钝边所在圆周的半径尺寸相等为S，所述第二钝边所在圆周的轴线与所述第一钝边所在圆周的轴线重合；步骤四，将所述第一管道和所述第二管道进行组对，形成位于所述第一钝边和所述第二钝边外侧的外部组对坡口，以及位于所述第一钝边和所述第二钝边内侧的内部组对坡口，并对所述外部组对坡口进行点焊固定；步骤五，对组对管道进行焊接，其中对组对管道的外部组对坡口和内部组对坡口进行交替焊接。优选的，所述步骤二中，当时，即所述第一管道与所述第二管道之间的错边量小于管道壁厚的一半时，将所述第一钝边所在圆周的轴线与所述第一管道的轴线重合设置，即Δσ＝0，将所述第一钝边所在圆周的半径尺寸S设置为(r+ΔH)＜S＜(R-ΔH)。优选的，在所述步骤二中，当时，即所述第一管道与所述第二管道之间的错边量大于等于管道壁厚的一半时，将所述第一钝边所在圆周的轴线与所述第一管道的轴线之间的径向偏移距离Δσ设置为将所述第一钝边所在圆周的半径尺寸S设置为优选的，所述步骤二和所述步骤三中，所述第一坡口和所述第二坡口的坡口深度为L，且沿圆周方向的坡口深度最小值Lmin≥0.1*(R-r)。优选的，所述步骤五中，对组对管道的外部组对坡口和内部组对坡口进行交替焊接，且首先对坡口深度大的一侧组对坡口进行焊接，然后对坡口深度小的一侧组对坡口进行焊接。进一步优选的，所述步骤五中，首先对坡口深度大的一侧组对坡口进行焊接，且焊接深度为坡口深度小的一侧坡口深度尺寸的1～1.5倍；然后对坡口深度小的一侧组对坡口进行焊接，且焊接深度为该组对坡口的整个深度；最后对坡口深度大的一侧组对坡口进行剩余深度的焊接。进一步优选的，所述步骤五中，对所述外部组对坡口的坡口深度和所述内部组对坡口的坡口深度进行比较时，选取在管道整个圆周方向上的坡口深度最大值作为比较对象。优选的，所述步骤三中，将加工所述第二坡口和所述第二钝边的坡口加工设备与所述第二管道固定连接，且所述坡口加工设备的加工旋转轴线与所述第一钝边所在圆周的轴线重合。优选的，所述步骤五中，采用窄间隙自动焊接工艺对组对管道进行焊接操作。进一步优选的，所述步骤二和所述步骤三中，所述第一坡口和所述第二坡口的角度为5°，所述第一钝边与所述第二钝边的宽度为2～3mm。采用本专利技术管道组对焊接方法，对错边量大的组对管道进行组对和焊接操作时，具有以下有益效果：1、采用本专利技术的管道组对焊接方法，首先，通过根据组对管道之间的实际错边量与管壁厚度之间的关系来确定组对钝边的尺寸大小和空间位置；然后，对两个管道进行坡口和钝边的加工并组成外部组对坡口和内部组对坡口；最后，根据组对坡口中的坡口深度，对外部组对坡口和内部组对坡口进行分阶段的交替焊接。这样将现有技术中根据设计值对管道坡口进行加工，调整至组对过程中根据组对管道之间的实际错边量，对管道坡口进行加工，并且根据组对管道之间的实际错边量与管道壁厚之间的关系，对钝边的加工尺寸和加工位置进行调整，将钝边调整至组对端面的中部位置形成非对称的双组对坡口，使组对钝边的尺寸和位置保持一致，从而实现对错边量大的组对管道的快速准确组对操作，提高组对管道的错边量裕度。同时，避免了采用现有技术中增加管道内径尺寸完成管道组对时导致管道壁厚减小的问题，保证了组对管道的壁厚尺寸，提高了管道的使用安全性。2、采用本专利技术的管道组对焊接方法，根据双组对坡口的两侧坡口深度不同，首先对坡口深度大的一侧组对坡口进行焊接，且焊接深度为坡口深度小的一侧坡口深度尺寸的1～1.5倍；然后对坡口深度小的一侧组对坡口进行焊接，且焊接深度为该组对坡口的整个深度；最后对坡口深度大的一侧组对坡口进行剩余深度的焊接。这样通过对外部组对坡口和内部组对坡口进行交替焊接，以及焊接过程中对焊接深度的控制，可以使焊接外部组对坡口产生的焊接应力与焊接内部组对坡口产生的焊接作用力相互均衡，从而降低组对管道的焊接变形量，提高组对焊接的质量。3、在对组对管道的错边位置进行沿圆周和错边方向的焊接时，通过控制焊料在错边位置中不同区域的填充量，使组对管道在错边位置形成斜坡式过渡焊层。这样不仅保证了管道在组对位置具有较大通流面积，满足管道的通流能力，而且保证了管道在组对位置的焊接厚度，满足管道的安全要求。附图说明图1为现有技术中AP1000核电站的压力容器、蒸发器以及主泵三者之间通过主管道连接的结构示意图；图2为本专利技术管道组对焊接方法的流程示意图；图3为采用本专利技术管道组对焊接方法对组对管道进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道组对焊接方法，其中第一管道和第二管道的内孔半径尺寸为r，外圆半径尺寸为R，特征在于，包括以下步骤：步骤一，测量所述第一管道的组对端口与所述第二管道的组对端口之间的实际错边量ΔH，其中0≤ΔH＜(R‑r)；步骤二，在所述第一管道的组对端口处加工第一坡口，所述第一坡口设有第一钝边且为双坡口形式；其中，所述第一钝边所在圆周的半径尺寸为S，且r＜S＜R；所述第一钝边所在圆周的轴线与所述第一管道的轴线之间径向偏移距离为Δσ，且

【技术特征摘要】
1.一种管道组对焊接方法，其中第一管道和第二管道的内孔半径尺寸为r，外圆半径尺寸为R，特征在于，包括以下步骤：步骤一，测量所述第一管道的组对端口与所述第二管道的组对端口之间的实际错边量ΔH，其中0≤ΔH＜(R-r)；步骤二，在所述第一管道的组对端口处加工第一坡口，所述第一坡口设有第一钝边且为双坡口形式；其中，所述第一钝边所在圆周的半径尺寸为S，且r＜S＜R；所述第一钝边所在圆周的轴线与所述第一管道的轴线之间径向偏移距离为Δσ，且步骤三，在所述第二管道的组对端口处加工第二坡口，所述第二坡口设有第二钝边且为双坡口形式；其中，所述第二钝边所在圆周的半径尺寸与所述第一钝边所在圆周的半径尺寸相等为S，所述第二钝边所在圆周的轴线与所述第一钝边所在圆周的轴线重合；步骤四，将所述第一管道和所述第二管道进行组对，形成位于所述第一钝边和所述第二钝边外侧的外部组对坡口，以及位于所述第一钝边和所述第二钝边内侧的内部组对坡口，并对所述外部组对坡口进行点焊固定；步骤五，对组对管道进行焊接，其中对组对管道的外部组对坡口和内部组对坡口进行交替焊接。2.根据权利要求1所述的管道组对焊接方法，其特征在于，所述步骤二中，当时，即所述第一管道与所述第二管道之间的错边量小于管道壁厚的一半时，将所述第一钝边所在圆周的轴线与所述第一管道的轴线重合设置，即Δσ＝0，将所述第一钝边所在圆周的半径尺寸设置为(r+ΔH)＜S＜(R-ΔH)。3.根据权利要求1所述的管道组对焊接方法，其特征在于，所述步骤二中，当时，即所述第一管道与所述第二管道之间的错边量大于等于管道壁厚的一半时，将所述第一钝边所在圆周的轴线与所述第一管道的轴线之间的径向偏移距离Δσ设置为将所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永庆，覃明保，唐春英，李建，孔丽朵，苟锐，刘自强，
申请(专利权)人：中国核工业第五建设有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31