一种钢管环缝对接系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种钢管环缝对接系统及方法，其中，所述钢管环缝对接系统包括电磁感应加热装置、支撑组件、埋弧焊机头以及打磨装置；所述电磁感应加热装置包括托举支架、固定于所述托举支架上的加热电源和无磁性的固定框架、以及固定于所述固定框架并与所述加热电源电连接的电磁感应加热线圈，所述固定框架远离所述托举支架的一侧用于贴设在所述钢管的部分外壁。采用本发明专利技术的钢管环缝对接系统对钢管进行环缝焊接可以解决传统钢管环缝的埋弧焊工艺方法存在预热较慢、层间温度保持困难、封底焊接效率和清根打磨效率较低、较难实现整个环缝连续焊接的问题。缝连续焊接的问题。缝连续焊接的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管环缝对接系统及方法


[0001]本专利技术涉及钢管焊接
，尤其涉及一种钢管环缝对接系统及方法。

技术介绍

[0002]在海洋工程的导管架焊接施工中，经常会存在大量的大尺寸碳钢管环缝焊缝对接工作，该类碳钢管直径一般在1500mm到4000mm之间，壁厚一般为50mm到100mm之间，对该类焊缝进行焊接时，按照海洋工程的相关施工标准要求，预热需要进行电加热，预热温度需高于110℃，层间温度也需保持在此温度以上。
[0003]在焊接大尺寸碳钢管的焊缝前，目前采用的预热方式为电阻加热，但由于此类钢管的壁厚尺寸较大，预热升温和保持层间温度的难度较大，一般需要用烤把辅助加热。
[0004]在焊接大尺寸碳钢管的焊缝前，目前采用的焊接方式为手工电弧焊或熔化极气体保护焊方式进行封底焊接，然后采用埋弧焊填充盖面，若封底质量不佳，还需要在背面进行人工气刨清根和人工打磨处理。另外采用埋弧焊焊接时必须保持在平焊位置，通过转胎转动碳钢管实现整个碳钢管环缝的焊接，但如果采用传统的电阻加热方式，将电阻加热片固定在焊缝周围，电阻加热片的电线缠绕过多不便于碳钢管的转动，会影响碳钢管环缝的连续焊接。
[0005]综上所述，针对传统的海洋工程大尺寸碳钢管环缝的埋弧焊工艺方法，存在预热较慢、层间温度保持困难、封底焊接效率和清根打磨效率较低、较难实现整个环缝连续焊接的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种钢管环缝对接系统，以解决传统海洋工程大尺寸碳钢管环缝的埋弧焊工艺方法存在预热较慢、层间温度保持困难、封底焊接效率和清根打磨效率较低、较难实现整个环缝连续焊接的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钢管环缝对接系统，其包括用于对钢管进行电磁加热的电磁感应加热装置、用于滑动支撑所述钢管的支撑组件、用于对所述钢管的环缝进行焊接的埋弧焊机头、以及用于对所述钢管的环缝外侧进行打磨的打磨装置。
[0008]其中，所述电磁感应加热装置包括托举支架、固定于所述托举支架上的加热电源和无磁性的固定框架、以及固定于所述固定框架并与所述加热电源电连接的电磁感应加热线圈，所述固定框架远离所述托举支架的一侧用于贴设在所述钢管的部分外壁。
[0009]更进一步地，所述固定框架远离所述托举架的一侧固定有保温棉。
[0010]更进一步地，所述托举支架靠近地面的一侧间隔设置有多个滑动轮。
[0011]更进一步地，所述固定框架为分片式扣带结构。
[0012]更进一步地，所述固定框架为无磁性的铝合金框架。
[0013]本专利技术还提供了一种钢管环缝对接方法，所述钢管环缝对接方法基于如上所述的钢管环缝对接系统实现，其包括以下步骤。
[0014]采用熔化极气体保护焊在钢管的环缝根部进行定位焊接，并将定位焊接后的所述钢管放置于支撑组件。
[0015]推动电磁感应加热装置以使其固定框架贴设于所述钢管的外壁，之后通过所述支撑组件带动所述钢管进行转动并使所述电磁感应加热装置中的电磁感应加热线圈对所述钢管的环缝进行焊前预热。
[0016]通过埋弧焊机头对所述钢管的环缝内侧坡口进行第一次焊接，所述第一次焊接的过程通过所述电磁感应加热线圈对所述钢管的环缝进行持续加热。
[0017]推动所述打磨装置以使其贴设于所述钢管的外壁，之后通过所述支撑组件带动所述钢管进行转动并使所述打磨装置对所述钢管的环缝外侧进行打磨。
[0018]通过所述埋弧焊机头对所述钢管的环缝外侧坡口进行第二次焊接，所述第二次焊接的过程通过所述电磁感应加热线圈对所述钢管的环缝进行持续加热。
[0019]更进一步地，采用熔化极气体保护焊在钢管的环缝根部进行定位焊接之前还包括步骤：对所述钢管的环缝进行加工，并使所述钢管的环缝内侧坡口和环缝外侧坡口的角度为50
°‑
60
°
，使所述钢管的环缝坡口钝边为2mm
‑
4mm，使所述钢管的环缝根部间隙为0mm
‑
1mm。
[0020]更进一步地，使所述打磨装置对所述钢管的环缝外侧进行打磨的过程，保持所述钢管的环缝外侧的打磨深度为4mm
‑
6mm。
[0021]本专利技术的技术效果在于：通过设计一种包含采用电磁感应加热线圈对钢管进行加热的电磁感应加热装置、用于滑动支撑钢管的支撑组件以及用于对钢管的环缝外侧进行打磨的打磨装置的钢管环缝对接系统，从而可以通过电磁感应加热装置对钢管的环缝进行快速预热，并持续的保持其层间温度处于一个稳定的状态，通过打磨装置对钢管的环缝外侧进行自动化打磨，提升封底焊接和清根打磨的效率，并使得整个环缝可以进行连续性焊接，以解决传统海洋工程大尺寸碳钢管环缝的埋弧焊工艺方法存在预热较慢、层间温度保持困难、封底焊接效率和清根打磨效率较低、较难实现整个环缝连续焊接的问题。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例提供的一种钢管环缝对接系统对钢管的环缝内侧进行焊接的状态示意图。
[0023]图2是本专利技术实施例提供的一种钢管环缝对接系统对钢管的环缝外侧进行焊接的状态示意图。
[0024]图3是图2沿A
‑
A线的剖视图。
[0025]图4为是本专利技术实施例提供的钢管的环缝组队后的部分结构放大图。
[0026]其中，100、钢管环缝对接系统；1、钢管；2、埋弧焊机头；3、支撑组件；4、托举支架；5、固定框架；6、加热电源；7、电磁感应加热线圈；8、保温棉；9、打磨装置。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0028]本专利技术实施例提供了一种钢管环缝对接系统100，结合图1至图3所示，其包括用于
对钢管1进行电磁加热的电磁感应加热装置、用于滑动支撑钢管1的支撑组件3、用于对钢管1的环缝进行焊接的埋弧焊机头2、以及用于对钢管1的环缝外侧进行打磨的打磨装置9。
[0029]其中，支撑组件3主要由底座以及间隔设置于底座上的多个滚轮组成，在此不作具体描述；打磨装置9主要由支撑做以及设置于支撑做上的打磨机组成，在此不作具体描述。
[0030]具体地，电磁感应装置包括托举支架4、固定于托举支架4上的加热电源6和无磁性的固定框架5、以及固定于固定框架5并与加热电源6电连接的电磁感应加热线圈7，固定框架5远离托举支架4的一侧用于贴设在钢管1的部分外壁。
[0031]其中，支撑组件3、打磨装置9、加热电源6以及电磁感应线圈为常规的结构设计，在此不作具体描述。
[0032]本实施例中，托举支架4靠近地面的一侧间隔设置有多个滑动轮，具体为四个且两两对应设置，这样设计可以方便电磁感应加热装置进行移动。
[0033]本实施例中，固定框架5为无磁性的铝合金框架，这样设计可以避免固定框架5导磁。
[0034]本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢管环缝对接系统，其特征在于：包括用于对钢管进行电磁加热的电磁感应加热装置、用于滑动支撑所述钢管的支撑组件、用于对所述钢管的环缝进行焊接的埋弧焊机头、以及用于对所述钢管的环缝外侧进行打磨的打磨装置；其中，所述电磁感应加热装置包括托举支架、固定于所述托举支架上的加热电源和无磁性的固定框架、以及固定于所述固定框架并与所述加热电源电连接的电磁感应加热线圈，所述固定框架远离所述托举支架的一侧用于贴设在所述钢管的部分外壁。2.根据权利要求1所述的钢管环缝对接系统，其特征在于：所述固定框架远离所述托举架的一侧固定有保温棉。3.根据权利要求1所述的钢管环缝对接系统，其特征在于：所述托举支架靠近地面的一侧间隔设置有多个滑动轮。4.根据权利要求1所述的钢管环缝对接系统，其特征在于：所述固定框架为分片式扣带结构。5.根据权利要求1所述的钢管环缝对接系统，其特征在于：所述固定框架为无磁性的铝合金框架。6.一种钢管环缝对接方法，其特征在于：所述钢管环缝对接方法基于如权利要求1至5任意一项所述的钢管环缝对接系统实现，其包括以下步骤，采用熔化极气体保护焊在钢管的环缝根部进行定位焊接，并将定位焊接后的所述钢管放置于支撑组件；推动电磁感应加热装置以使其固定框架贴设于所述钢管的外壁，之后通过所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈哲，程晋宜，田雷，温志刚，马飞翔，汪彬，王炳明，杨建，
申请(专利权)人：海洋石油工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：