专利名称：一种热煨弯管工艺方法
技术领域：
本发明涉及石油管道施工的弯管技术领域，具体涉及一种热煨弯管工艺方法。
背景技术：
在油气输送管线中，弯管是一种重要的连接结构件，其主要作用是适应管线设计要求，改变管线的方向。根据弯管加工方式的不同，可分为冷弯管和热煨弯管，冷弯管是对成品管直接施力弯曲达到设计要求的角度；而热煨弯管是采用合适的方法(通常采用感应加热的方式)对钢管加热，继而进行弯曲变形，达到设计要求的弯曲角度，由于热加工过程可以有效的降低弯曲变形对钢管性能的影响，因而热煨弯管更适合于较大角度弯管的制造，应用范围更加广泛。目前在新建或老管线改、扩建的工程实际中，使用的线路弯管多是无缝管或直缝管制作的弯管，弯头的采购和现场安装存在着以下一些问题难以找到大口径无缝钢管； 直缝管的规格多是英制，与国内早期的老管线规格存在不相匹配的问题，增加现场焊接安装和质量保证的难度；管线改造和局部改线通常所需的弯头数量不多，导致弯头制作时间较长、弯头制作成本较高、拖延施工周期。相比之下，螺旋焊缝钢管容易获取，成本较低，且不存在规格匹配问题，直接采用螺旋焊缝钢管作为母管制作弯管，将给工程施工带来极大的便利。现有弯管的加工工艺一般是采用加热设备在钢管圆周形成一条狭窄的环形加热带，在钢管移动的同时，使其持续弯曲，达到所需要的弯曲角度。采用无缝钢管和直缝埋弧焊管作为热煨弯管的母管，各国技术标准均持肯定意见。但对于螺旋缝埋弧焊管，由于螺旋缝埋弧焊管的焊缝与管道长度方向之间有一夹角，焊缝呈螺旋形均勻地分布在整个钢管圆周上，焊缝存在于管道的各个方向，在弯制时很难避开弯管内外弧的拉伸和压缩区域，则会使部分焊缝受拉应力，部分焊缝受压应力，如果制造工艺不当，则在这些区域的焊缝和母材的交界处容易因应力集中产生裂纹。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种热煨弯管工艺方法，可以以螺旋缝埋弧焊管为材料，通过热煨弯管工艺制作弯管。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为一种热煨弯管工艺方法，包括如下步骤步骤(1)，选择适合进行感应加热弯制的螺旋缝埋弧焊管作为母管；步骤( ，将所述螺旋缝埋弧焊管进行弯管弯制工艺处理；步骤( ，将经过所述弯制工艺处理的螺旋缝埋弧焊管进行热处理；步骤，将经过热处理的螺旋缝埋弧焊管进行弯管管端处理；其中，所述步骤O)中的弯管弯制工艺处理具体包括设置弯管曲率半径大于等于5倍母管外径，弯管两端直管段长度大于等于500mm ；
对感应圈进行包裹，并将起弯端的螺旋缝埋弧焊管放于竖直位置士 10°范围内；对所述螺旋缝埋弧焊管进行加热处理，加热温度为920-970°C ；以40-60mm/min的速度推进所述螺旋缝埋弧焊管。上述方案中，所述步骤(1)中适合进行感应加热弯制的螺旋缝埋弧焊管的外径为 426mm-720mm，壁厚与外径的比值大于等于0. 018，螺旋焊缝余高为0_2mm ；所述螺旋缝埋弧焊管为无对接环焊缝焊管。上述方案中，所述以40-60mm/min的速度推进所述螺旋缝埋弧焊管，具体包括将所述螺旋缝埋弧焊管预热至始弯温度；所述螺旋缝埋弧焊管沿预定方向推进和弯曲，推进速度从零逐渐提高到稳定弯制时的值，同时保持加热区的温度稳定；维持加热区温度和推进速度在规定的参数范围内直到弯制结束。上述方案中，所述热处理采用淬火加回火热处理工艺，淬火采用水冷，回火热处理温度480°C 士 10°C，保温40分钟，然后以200°C /h至100°C /h的冷却速度降温至400°C以下。上述方案中，所述方法还包括对所述弯管管端处理后的弯管进行弯管尺寸和几何形状偏差检测。上述方案中，所述方法还包括对所述偏差检测后的弯管进行无损检测。上述方案中，所述无损检测具体包括如下步骤对每根弯管的焊缝进行100%超声或100%射线检测；对弯管端部进行检测弯管坡口制备后，应对整个管口和由管口开始的IOOmm长度的焊缝进行磁粉检测；对弯管管口开始的50mm长度范围内采用手动超声波方法进行分层检查；对管体表面进行检测对每根弯管管体外弧两侧各90°的弧面进行磁粉检测，凡检出的缺欠深度大于规定壁厚的5%时，应进行修补；对管体进行超声检测每根弯管外弧侧距中性面士45°范围内的管体，应在热处理后采用手动超声波检查横向裂纹缺陷和分层缺陷。上述方案中，所述方法还包括对所述无损检测后的弯管进行理化性能试验；所述理化性能试验的频次为由同一弯制工艺和热处理工艺生产的同一弯曲半径、同一规格的弯管，试验频次为每批少于等于50根抽取一根弯管进行物理试验；所述物理试验包括拉伸、冲击、硬度、金相、焊缝导向弯曲试验。上述方案中，所述方法还包括对所述理化性能试验后的弯管进行静水压爆破试验；所述静水压爆破试验中，静水压试验压力应大于等于计算试验压力；破裂压力应大于等于与其连接的计算试验压力，或，弯管承受住了计算试验压力的105%，稳压时间大于等于10秒而未出现破裂，则试验合格；所述计算试验压力按式(1)计算。
权利要求
1.一种热煨弯管工艺方法，其特征在于，包括如下步骤步骤(1)，选择适合进行感应加热弯制的螺旋缝埋弧焊管作为母管； 步骤O)，将所述螺旋缝埋弧焊管进行弯管弯制工艺处理； 步骤(3)，将经过所述弯制工艺处理的螺旋缝埋弧焊管进行热处理； 步骤G)，将经过热处理的螺旋缝埋弧焊管进行弯管管端处理；
2.如权利要求1所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于所述步骤(1)中适合进行感应加热弯制的螺旋缝埋弧焊管的外径为^6mm-720mm，壁厚与外径的比值大于等于 0. 018，螺旋焊缝余高为0-2mm ；所述螺旋缝埋弧焊管为无对接环焊缝焊管。
3.如权利要求1所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于，所述步骤(2)中的弯管弯制工艺处理具体包括设置弯管曲率半径大于等于5倍母管外径，弯管两端直管段长度大于等于500mm ； 对感应圈进行包裹，并将起弯端的螺旋缝埋弧焊管放于竖直位置士 10°范围内； 对所述螺旋缝埋弧焊管进行加热处理，加热温度为920-970°C ； 以40-60mm/min的速度推进所述螺旋缝埋弧焊管。
4.如权利要求3所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于，所述以40-60mm/min的速度推进所述螺旋缝埋弧焊管，具体包括将所述螺旋缝埋弧焊管预热至始弯温度；所述螺旋缝埋弧焊管沿预定方向推进和弯曲，推进速度从零逐渐提高到稳定弯制时的值，同时保持加热区的温度稳定；维持加热区温度和推进速度在规定的参数范围内直到弯制结束。
5.如权利要求1所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于所述热处理采用淬火加回火热处理工艺，淬火采用水冷，回火热处理温度480°C 士 10°C，保温40分钟，然后以 2000C /h至100°C /h的冷却速度降温至400°C以下。
6.如权利要求1所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于，所述方法还包括对所述弯管管端处理后的弯管进行弯管尺寸和几何形状偏差检测。
7.如权利要求6所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于，所述方法还包括对所述偏差检测后的弯管进行无损检测。
8.如权利要求7所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于，所述无损检测具体包括如下步骤对每根弯管的焊缝进行100%超声或100%射线检测；对弯管端部进行检测弯管坡口制备后，应对整个管口和由管口开始的IOOmm长度的焊缝进行磁粉检测；对弯管管口开始的50mm长度范围内采用手动超声波方法进行分层检查；对管体表面进行检测对每根弯管管体外弧两侧各90°的弧面进行磁粉检测，凡检出的缺欠深度大于规定壁厚的5%时，应进行修补；对管体进行超声检测每根弯管外弧侧距中性面士45°范围内的管体，应在热处理后采用手动超声波检查横向裂纹缺陷和分层缺陷。
9.如权利要求7所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于，所述方法还包括对所述无损检测后的弯管进行理化性能试验；所述理化性能试验的频次为由同一弯制工艺和热处理工艺生产的同一弯曲半径、同一规格的弯管，试验频次为每批少于等于50根抽取一根弯管进行物理试验；所述物理试验包括拉伸、冲击、硬度、金相、焊缝导向弯曲试验。
10.如权利要求9所述的一种热煨弯管工艺方法，其特征在于，所述方法还包括对所述理化性能试验后的弯管进行静水压爆破试验；所述静水压爆破试验中，静水压试验压力应大于等于计算试验压力；破裂压力应大于等于与其连接的计算试验压力，或，弯管承受住了计算试验压力的105%，稳压时间大于等于10秒而未出现破裂，则试验合格； 所述计算试验压力按式(1)计算。式中P——计算试验压力，MPa ； σ b——抗拉强度，MPa ； t——壁厚，mm; D——管外径，mm。
全文摘要
本发明涉及石油管道施工的弯管技术领域，具体涉及一种热煨弯管工艺方法。所述方法，包括如下步骤(1)选择适合进行感应加热弯制的螺旋缝埋弧焊管作为母管；(2)将所述螺旋缝埋弧焊管进行弯管弯制工艺处理；(3)将经过所述弯制工艺处理的螺旋缝埋弧焊管进行热处理；(4)将经过热处理的螺旋缝埋弧焊管进行弯管管端处理。本发明采用螺旋缝埋弧焊管作为感应加热弯管的母管，依据具体的工艺要求，制作出弯管，给工程施工带来极大的便利。
文档编号B21D7/16GK102284569SQ20111016033
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者付建华, 吴冠霖, 周方勤, 张燃, 王毅辉, 秦林, 陶力, 雷宇, 高健 申请人:中国石油天然气股份有限公司