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鋼管20# 無縫鋼管帶磁性的啟事及周邊先容,鋼管20# 無縫鋼管帶磁性的啟事及周邊先容

2019-11-18 22:38   评论:66 点击:858

鋼管20#無縫鋼管帶磁性的啟事,如何消磁?假如帶磁性焊接偏弧如何辦? 摘要分析了鋼管中剩磁產生的啟事及其對焊接質量的影響。先容了俄羅斯管道焊接 前的消磁工藝過程和消磁方法 。生產經驗證實該方法實用、有效。 主題詞管道鋼管焊接剩磁消磁工藝 1剩磁產生啟事及對焊接質量影響 在建設和修理煤氣管道進行焊接作業時,有 時會出現磁偏吹影響焊接過程的現象。磁偏吹的 形成是管金屬中存在剩磁的結果。通常,將剩磁分 為感應磁性和工藝磁性兩種。感應磁性常產生在 工廠製管的環節中,如:金屬熔煉、采用電磁起重 機進行裝卸、鋼管在強磁場中停置、用磁化法完成 無損檢查、鋼管接近強力供電線放置等等。工藝磁 性常產生在進行裝配焊接作業及采用磁性夾持 器 、夾具與用直流電焊接管道時 ,如:長時間接觸 與直流電源相連的電導線,導線***露段或者電焊 鉗與管子的短路等。 焊接帶磁性鋼管時 ,經常會看到電弧引燃的 困難、電弧燃燒穩定性的破壞、在磁場中電弧的偏 離、液體金屬和渣熔融體從焊接熔池中的濺出。 為了穩定焊接過程,改善焊接接頭質量,被磁 化了的鋼管在焊接前要進行消磁。應當指出,被焊 接的鋼管要達到完全消磁是困難的。所以,當剩磁 不足於影響焊接質量時,便許可進行焊接。 2俄羅斯管道焊接的消磁方法 在野外條件或半成品基地裏進行管道焊接和 修理時 ,特別需要進行消磁。俄羅斯有關部分擬定 了相應的管道消磁工藝文件。文件中包含了當代 進行類似作業的國內外的先進經驗。 2.1消磁工藝過程 針對焊接前的消磁,擬定了單根鋼管和鋼管 對接處的消磁工藝,包括以下內容:①確定鋼管剩 磁場的大小和方向;②選擇消磁的方法 、係統圖和 技術手段;⑧用選定的消磁方法對鋼管或者焊接 的對接處消磁;④檢查經過消磁後的剩磁量 ,看其 是否滿足要求 。 2.2消磁方法 在已擬定的工藝文件中 ,規定了以下的消磁 方法:用直流電或者交流電,和借助於電磁鐵或 者永磁鐵所建立的磁場方法。 分析剩磁參數(見表1),結合施工現場具體 條件(例如給定的設備等),選擇消磁方法和係統。 表1剩磁等級與焊接條件 剩磁等級剩磁感應強度(×10T)焊接條件 弱<20不消磁 中等2O~100消磁 高>100消磁 用截麵35~50mm的焊接導線構成的電磁 線圈來完成直流電和交流電的消磁。導線繞在鋼 管或者兩根對接的鋼管上,根據鋼管剩磁大小繞 成匝數不同的線圈。用直流電消磁時,必須采用電 流為5o0~1000A的焊接整流器或變流器,其中 包括多工位的。用交流電消磁時,采用電流為500 ~1000A的焊接變壓器。所有被采用的電源應 有遠控和電流調節裝配,許可采用平靜變阻器。當 采用焊接變壓器消磁時,推薦使用輕便的電流測 量卡表LI一4505、LI一4501等來丈量消磁電流 。借 助專用的電磁鐵消磁,要采用焊接整流器或者變 壓器作為電源來進行,見圖1(a)。用永磁鐵消磁 時,則不需要電源,見圖1(b)和(c)。 鋼管的消磁分三個等級,見表1。 維普資訊http://www.cqvip.com 焊管2002年9月 圖1用電磁鐵(a)、C形永磁鐵(b) 和圓柱形永磁鐵(c)對對接管端消磁係統圖 1一被消磁鋼管2電磁鐵3一焊接導線 4直流焊接電源5一C形永磁鐵6圓柱形永磁鐵 消磁時,磁場應當大於剩磁磁場: H一(1.2~1.5)H! 式中H消磁磁場強度; H。剩磁磁場強度。 消磁磁場強度按公式確定: H—I·N7I 式中,一線圈通電電流。A; N消磁線圈匝數; L一繞組長度,m。 為了丈量磁性。推薦使用lIMI197X磁力 計 。磁力計是一種輕便型儀表 ,用於評估磁係統空 氣間隙中脈動磁場和漏磁磁場的磁感應強度 。 儀表由丈量變流器、電子裝配和充電裝配構成。儀 表的電源為9V的電瓶內裝式電池組,磁力計技 術特性見表2。 (1)用直流電消磁用直流電消磁的過程為: ①借助於磁力計確定鋼管剩磁磁場的大小和方 表2磁力計技術特性 被丈量磁感應強度範圍(×10T)1~1999 靈敏度下限(×10T)1 調整工作規範時間(s)30 電源充電後連續工作時間(h)8 外形尺寸電子裝配170×60×35 (mm×mm×mm)充電裝配部分70×70×30 質量電子裝配0.35 (kg)丈量變流器0.35 向;②在鋼管上配置截麵35~50mm的柔性焊 接導線構成的線圈,將其接到一個或者兩個順序 連接的焊接變流器,使其形成的磁場感化方向與 鋼管剩磁場感化方向相反,見圖2;③在消磁開 圖2單根鋼管(中間部分)用直流電的消磁係統圖 1被消磁鋼管2焊接導線3直流電焊接電源 始時 ,電流為8O~1OOA。④在消磁的過程中,必 須周期性地用磁力計在鋼管上檢查消磁磁場感化 的結果(在電源接通時進行丈量)。必要時 ,控製電 流或者改變它的方向(用在焊接變流器上換接導 線的方法)。⑤消磁結束今後,為了平滑地降低磁 通時 ,應當在lmin內逐步減小電流 ,直到零值, 然後切斷電源。 用直流電消磁,可以按幾種方案完成。 單根鋼管消磁,先在鋼管一端沿外圓繞8~ 12匝的線圈,以最大的磁場值來消磁;然後以同 維普資訊http://www.cqvip.com 第25卷第5期許貴芝編譯:俄羅斯管道焊接前的現代消磁方法 樣方法為鋼管另一端消磁。 當單根鋼管消磁到鋼管對接處時,將兩根鋼 管拉開間隔不小於300mm,在距每一根管子端 麵80~100mm處繞上18~20匝的線圈,並按圖 3(a)方法完成消磁。 圖3鋼管對接裝配前用直流電消磁的係統圖 l一被消磁鋼管2一焊接導線3直流焊接電源 4帶焊條的電焊鉗5一金屬板片 在個別場合下,推薦使用將電焊鉗和金屬板 片接進電氣係統中消磁的方案,見圖3(b)。將裝 進電焊鉗中的焊條,在300A電流下與金屬板短 路10s 。然後斷開。在每一次短路逐一斷開循環之 後,用磁力計檢查磁性,並在必要時反複消磁過 程。 當對裝配好的對接處消磁時,在被對接鋼管 端繞上截麵35~50mm的焊接導線,形成兩根 鋼管的共用線圈,見圖4(a)。線圈可以堆疊繞(沿 順時針或者逆時針) ,總匝數為16~22匝。此時, 匝數多的應當在剩磁大一些的鋼管上。這類消磁 工藝往往是最好的。 當丈量剩磁等級小於2O×10T今後,完成 焊縫根部的焊接。此時 ,推薦在小電流10~20A 下進行補充消磁 。 (2)用交流電消磁用交流電消磁可以利用 於單根鋼管裝配前單根鋼管的末端,和壁厚達 25mm的已裝配鋼管對接端。此時,除按上述方 圖4用公用焊接導線對對接管端消磁係統圖 (a)用直流電消磁(b)用交流電消磁 l一被消磁鋼管2一公用焊接導線3一向流焊接電源4一平 滑降低電流的裝配(鋼絲)5一盡緣材料墊板6-焊接變壓器 法消磁以外,還有如下的補充:按圖4(b)的消磁 係統圖裝配 ,采用1根焊接導線構成的線圈,在回 路中接進長0.5~1.0m、直徑1.5~3.0mm的 鋼絲 。這根鋼絲安置在盡緣且不可燃材料的墊板 (如石棉磚)上。鋼絲可以平滑地改變通電電流的 大小,從而改變消磁磁場的大小 。當電源接通後, 鋼絲被加熱並在一定時間內燒斷。燒斷時間取決 於鋼絲直徑、長度和電流值。在鋼絲燒斷後 ,用磁 力計檢查剩磁大小。當消磁效果不足時,必須反複 消磁(有時需要4~5次)。 消磁係統的拆除,可在焊完根部焊縫後進行, 推薦消磁後立即拆除。對於交流電的消磁,同樣可 以采用電氣調節器,以便平滑地改變電流的大小。 (3)用電磁鐵和永久磁鐵消磁首要用在已 對接好的鋼管上長1O0~200mm的個別區段 ,特 別是在正負號改變的磁場四周。此時,個別區段消 磁後,應當完成根部焊縫的焊接,然後進行下一段 的消磁。為了消磁 ,選用了具有專門結構的電磁 鐵。電磁鐵安裝在鋼管對接處,見圖1(a),使電磁 鐵的N極安置在有磁性S極的鋼管邊沿,而磁鐵 S極與管磁性N極相接。在消磁過程中,必須借 助於磁力計定期地丈量鋼管剩磁的方向與大小 (接通電源時)。消磁磁場的大小通過改變電流大 維普資訊http://www.cqvip.com ·60·焊管2002年9月 小來調節,磁場方向通過改變電流方向來調節,亦 即轉換電源正負極來調節。 用永久磁鐵消磁,選用了IoH醜KT5合金製 造的C形或者圓柱形永磁鐵,見圖1(a)和(b)。當 磁鐵精確安裝時 ,磁極應當和被磁化的對接鋼管 的磁極相反。磁鐵安裝精確與否可用磁力計來檢 查 。為了加強消磁的效果,磁鐵可以彼此連接(二 三個以上,其感化相同)。在對接區段消磁今後 ,必 須完成此處根部焊縫的焊接。此後,磁鐵應當移至 下一個消磁區段 。為了增加消磁磁場,磁鐵要接近 消磁處,反之可以往除磁鐵。沿鋼管表麵移動磁鐵 時,可以減小焊接對接處剩磁直到最小值。 為了改變消磁磁通量的方向,必須在水平麵 上將C形磁鐵回轉180 。,而裝在對接處邊沿的圓 柱形磁鐵要交換位置或者在垂直平麵中回轉 180 。。在每一道消磁工序後,必須用磁力計檢查剩 磁的大小。 3結論 俄羅斯消磁經驗表明 ,采用現有工藝文件中 的消磁方法是十分有效的。這類方法可以用在工 業部分各種管道的安裝、焊接和修理作業時

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