专利名称：一种管道螺旋焊缝缺陷加工制作方法
技术领域：
本发明是一种管道螺旋焊缝缺陷加工制作方法。涉及管道系统技术领域。
背景技术：
管道内检测能够在管道正常运行状态下，检测出管道存在的缺陷，为管道事故的预防和维护提供科学依据，对保证管道的安全运行具有重要作用。含缺陷管道牵拉试验是内检测器标定与性能指标验证的基本手段，而不同长度、深度与宽度的人工缺陷的加工是牵拉试验成功开展的关键。目前工程上一般采用电化学腐蚀方法来加工不同尺寸的腐蚀缺陷，技术手段相对比较成熟。而对于螺旋焊缝缺陷，国内外尚没有成熟的加工制作方法可供借鉴，因此限制了 螺旋焊缝缺陷牵拉试验的开展，导致无法验证漏磁检测器对不同类型、不同尺寸的螺旋焊缝缺陷的探测概率与识别概率，也无法建立螺旋焊缝缺陷的尺寸判定模型，影响了管道螺旋焊缝缺陷的识别与判定。因此，管道螺旋焊缝缺陷的加工制作是工程上亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是发明一种为检测器标定、性能指标验证提供测试数据，改进管道内检测器对螺旋焊缝缺陷的识别概率与尺寸量化精度的管道螺旋焊缝缺陷加工制作方法。本发明的技术方案是根据试验设计，首先用记号笔在管道表面标记出需要切下的含螺旋焊缝的金属板，然后使用氧乙炔切割机将含螺旋焊缝金属板切下。根据试验设计的螺旋焊缝缺陷位置与尺寸(位置在壁厚上分为内表面缺陷、外表面缺陷与埋藏缺陷，在垂直焊缝方向上分为位于焊缝中心或焊缝侧壁，尺寸主要包括缺陷长度、宽度与深度)，在金属板的螺旋焊缝相应位置使用等离子切割、砂轮片磨削与锉刀打磨等手段，加工出预定长度与宽度的穿透缺陷，然后用与设计缺陷相同尺寸的黄铜片填充到缺陷位置，在黄铜片的两侧(埋藏缺陷)或一侧(开口型缺陷)用氩弧焊打底，然后用二氧化碳气体保护焊填充直至正常外形。由于铜是抗磁性材料，其存在于管道中的牵拉漏磁信号与未熔合、未焊透等缺陷的漏磁信号基本相同，因此可用铜片填充保证缺陷的位置与尺寸加工精度。最后，把加工完螺旋焊缝缺陷的金属板重新回焊到管道上，并将回焊的焊缝余高用角磨机磨平。本发明的加工制作方法为用记号笔在管道表面标记出需要切下的含螺旋焊缝的金属板，然后使用氧乙炔切割机将含螺旋焊缝金属板切下。在金属板的螺旋焊缝相应位置使用等离子切割、砂轮片磨削与锉刀打磨等手段，加工出预定长度与宽度的穿透缺陷，然后用与设计缺陷相同尺寸的黄铜片填充到缺陷位置，在黄铜片的两侧(埋藏缺陷)或一侧(开口型缺陷)用氩弧焊打底，然后用二氧化碳气体保护焊填充直至正常外形。最后，把加工完螺旋焊缝缺陷的金属板重新回焊到管道上，并将回焊的焊缝余高用角磨机磨平。至此，一个焊缝缺陷加工制作完成。具体步骤为I)用记号笔在管道表面标记出需要切下的含螺旋焊缝的金属板；
2)使用氧乙炔切割机将含螺旋焊缝金属板切下；3)在金属板的螺旋焊缝相应位置使用等离子切割、砂轮片磨削与锉刀打磨等手段，加工出预定长度与宽度的穿透缺陷；4)用与设计缺陷相同尺寸的黄铜片填充缺陷位置；5)采用氩弧焊打底，保证黄铜片不被熔化；6)用二氧化碳气体保护焊 填充直至正常外形；7)把加工完螺旋焊缝缺陷的金属板重新回焊到管道上；8)将回焊的焊缝余高用角磨机磨平；至此，一个螺旋焊缝缺陷加工制作完成；9)重复以上步骤，进行其他焊缝缺陷加工。本发明一种模拟螺旋焊缝缺陷加工制作方法，牵拉试验需要预定尺寸与位置的特征焊缝缺陷，基于此需求，设计合理的螺旋焊缝缺陷位置和尺寸控制措施至关重要。选取抗磁性材料黄铜作为介质填充到加工好的穿透缺陷的相应位置，保证了加工缺陷的位置与精度，同时采用氩弧焊进行打底，可保证缺陷特征的固化，满足了预定位置和尺寸模拟焊缝缺陷加工制作的技术需求。模拟焊缝缺陷加工制作方法主要由七部分组成金属板标定、金属板切割、预定长度与宽度的穿透缺陷切割成型、填充黄铜片、螺旋焊缝填充、含螺旋焊缝金属板回焊、回焊焊缝余高磨平。本发明一种模拟焊缝缺陷加工制作方法，选取抗磁性材料黄铜作为介质填充到加工好尺寸的焊缝预设缺陷空间，保证了缺陷加工的位置与精度，可将焊缝缺陷特征真实反映出来，选用氩弧焊进行打底，可保证缺陷特征的固化，满足了预定位置和尺寸模拟焊缝缺陷加工制作的技术需求。本发明可以进行不同管径油气管道螺旋焊缝缺陷加工制作，并且可以进行螺旋焊缝不同位置、不同尺寸的缺陷加工制作。我国对于管道的检测与评价需求越来越高，采用本发明加工制作的焊缝缺陷可用来进行牵拉试验，完成检测器标定和性能指标验证，提高管道完整性评价结果的精确性，具有广泛的应用前景。
图I含螺旋焊缝管道取板位置2螺旋焊缝缺陷尺寸结构3沿牵拉方向螺旋焊缝缺陷在焊缝上的位置结构4螺旋焊缝缺陷在壁厚上的位置结构5含螺旋焊缝缺陷金属板回焊后示意图其中A-沿螺旋焊缝长度B-沿壁厚深度C-垂直焊缝宽度D-上游E-中间F-下游G-缺陷位于管壁外表面H-缺陷位于管壁中间I-缺陷位于管壁内表面J-壁厚
具体实施方式
实施例.以本例来说明本发明的具体实施方式
并对本发明作进一步的说明。本例是一种模拟螺旋焊缝缺陷加工制作方法，其构成如图所示。模拟焊缝缺陷加工制作方法主要由七部分组成金属板标定、金属板切割、预定长度与宽度的穿透缺陷切割成型、填充黄铜片、螺旋焊缝填充、含螺旋焊缝金属板回焊、回焊焊缝余高磨平。试验主要步骤
I)如图I所示，用记号笔在管道表面标记出需要切下的含螺旋焊缝的金属板(350mmX 350mm)；2)然后使用氧乙炔切割机将含螺旋焊缝金属板切下；3)在金属板的螺旋焊缝相应位置使用等离子切割、砂轮片磨削与锉刀打磨等手段，加工出如图2所示的预定长度与宽度的穿透缺陷(沿螺旋焊缝长度A为200mm，垂直焊缝宽度C为1_，沿壁厚深度B为100%壁厚)；4)然后用与设计缺陷相同尺寸的黄铜片填充到缺陷位置，便可制造出如图3和图4所示的缺陷(缺陷位于焊缝中间位置F和管壁外表面G，尺寸为200mmX ImmX 40%壁厚)；5)采用氩弧焊打底，保证黄铜片不被熔化；6)然后用二氧化碳气体保护焊填充直至正常外形；7)把加工完螺旋焊缝缺陷的金属板重新回焊到管道上，如图5所示；8)将回焊的焊缝余高用角磨机磨平。至此，一个螺旋焊缝缺陷加工制作完成。本例经多次试验，加工制作方法简单，可在预定的位置准确加工制造出预定尺寸的螺旋焊缝缺陷，解决了焊缝缺陷加工制作的难题，提高了管道完整性检测与评价水平，具有广泛的工程应用前景。
权利要求
1.一种管道螺旋焊缝缺陷加工制作方法，其特征是用记号笔在管道表面标记出需要切下的含螺旋焊缝的金属板，然后使用切割机将含螺旋焊缝金属板切下。在金属板的螺旋焊缝相应位置使用切割、磨削与打磨手段，加工出预定长度与宽度的穿透缺陷，然后用与设计缺陷相同尺寸的黄铜片填充到缺陷位置，在黄铜片埋藏缺陷的两侧或开口型缺陷一侧打底焊，然后填充焊直至正常外形；最后，把加工完螺旋焊缝缺陷的金属板重新回焊到管道上，并将回焊的焊缝余高磨平；至此，一个焊缝缺陷加工制作完成。
2.根据权利要求I所述的一种管道螺旋焊缝缺陷加工制作方法，其特征是具体步骤为 1)用记号笔在管道表面标记出需要切下的含螺旋焊缝的金属板； 2)使用氧乙炔切割机将含螺旋焊缝金属板切下； 3)在金属板的螺旋焊缝相应位置使用等离子切割、砂轮片磨削与锉刀打磨等手段，力口工出预定长度与宽度的穿透缺陷； 4)用与设计缺陷相同尺寸的黄铜片填充缺陷位置； 5)采用氩弧焊打底，保证黄铜片不被熔化； 6)用二氧化碳气体保护焊填充直至正常外形； 7)把加工完螺旋焊缝缺陷的金属板重新回焊到管道上； 8)将回焊的焊缝余高用角磨机磨平；至此，一个螺旋焊缝缺陷加工制作完成； 9)重复以上步骤，进行其他焊缝缺陷加工。
全文摘要
本发明是一种管道螺旋焊缝缺陷加工制作方法。它是用记号笔在管道表面标记出需要切下的含螺旋焊缝的金属板，然后使用切割机将含螺旋焊缝金属板切下。在金属板的螺旋焊缝相应位置使用切割、磨削与打磨手段，加工出预定长度与宽度的穿透缺陷，然后用与设计缺陷相同尺寸的黄铜片填充到缺陷位置，在黄铜片埋藏缺陷的两侧或开口型缺陷一侧打底焊，然后填充焊直至正常外形；最后，把加工完螺旋焊缝缺陷的金属板重新回焊到管道上，并将回焊的焊缝余高磨平；至此，一个焊缝缺陷加工制作完成。本发明能进行螺旋焊缝不同位置、不同尺寸的缺陷加工制作，可用来进行牵拉试验，完成检测器标定和性能指标验证，提高管道完整性评价结果的精确性。
文档编号G01N3/62GK102950444SQ20111024055
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者宋汉成, 冯庆善, 王学力, 燕冰川, 张海亮, 王富祥, 陈健, 李容光, 周利剑, 贾光明 申请人:中国石油天然气股份有限公司