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摘要:采油矿在生产中经常遇到各种油,水管线渗漏穿孔,需要停泵停井影响产量。为了保证油水井管线正常运行,不影响正常生产,就要把泄漏的管线及时进行焊补,在补焊中有时管道中压力卸不净,就要想各种办法短时间内焊补上。本文主要介绍了油田在油水井管线穿孔渗漏的特点和原因,常用的堵漏操作方法、注意事项。
关键词:油水管线 堵漏 焊接
1.管线穿孔渗漏的特点和原因
1.1渗漏的特点
油田集输运行系统和注水工艺系统大多采用钢铁材质管线流程,管线之多,距离之长,并且随着油田开发时间的延长,管线腐蚀穿孔渗漏越来越多,严重影响油水井站的正常生产。焊接漏点成为采油矿电焊维修班的工作重点。金属管线发生穿孔分地面和地下两部分,大多数发生的穿孔在地面以下。
1.2造成渗漏的原因
大多数油水井铁质管线焊接连接工艺,埋在地下1.2-2米深的管线沟里,管线受到周围土壤中酸碱性离子的不断腐蚀,管壁逐渐变薄,管线中流动的液体含有的硫化物也在不断对管材内壁进行化学和应力腐蚀,在工作压力下管线个别材质薄的地方就容易腐蚀穿孔,形成漏点,是穿孔形成的主要原因。管线工艺焊接连接时施焊标准不严形砂眼和管线焊接后防腐工作没有做到位是产生渗漏穿孔的另一个原因。
2.焊接前的准备及焊接材料的选择
2.1焊接设备的选择
常用的焊接设备是电焊工程车的旋转直流焊机,或者是ZX7系列具有陡降外特性的弧焊逆变焊机。
2.2焊接材料、工用具的选择
在进行管线堵漏焊接时,大多时都有水油和压力,所以要选择对油、水和铁锈都不敏感的酸性焊条。一般我们都会选用型号为GBE4303(J422)酸性焊条,规格为直径2.5毫米和直径3.2毫米的电焊条。焊接漏点前还应准备的辅助工具有:工服、工鞋、手套、电焊面罩、钢丝刷子、尖头锤等。
2.3操作施工现场的情况
焊接穿孔管线的操作坑要满足焊工操作方便,坡度符合安全要求,油水管线阀门是否关闭,管线里压力尽可能卸掉,如操作坑里有水和原油需要清理干净。
3.常用的补焊方法
在生产焊接操作中,我们常用的补漏方法是锤击铆焊法、栽丝法、开天窗法。
3.1锤击铆焊法
锤击铆焊法就是利用金属的延展性伸长变形,操作时用尖头锤子在距漏点2毫米左右处锤击泄露点周围的金属,使其挤向漏点孔内,将孔逐渐缩小并封堵住。这种焊接方法适用于在焊道或管线上漏点不是很大的砂眼、气孔的位置。具体应用环境是在补焊管线压力低于0.2Mpa,且管线腐蚀较轻,有一定的管壁厚度,如果焊接时有水等液体流出,在焊接时可以采用比平时焊接电流大些,采用熄弧点焊法在漏点周围焊接,然后快速用锤子铆击,反复这样操作就把漏点补焊上。在焊接工艺上应严格控制好两个问题:一是焊接时焊接电流要合适,比没有水时大10%-15%左右,母材熔深要浅;二是熔池温度要冷却速
度快。熄弧点焊断弧停留的时间要长,要等熔池凝固后再引弧,引弧位置在凝固熔池的后面,引弧后即可向补焊方向焊接,在前一个熔池的三分之二处。此种补焊方法是最简单、快速的焊法。
3.2栽丝法
我们在焊接油水井管线穿孔时,如果发现阀门关不严,有压力的时候可采用栽丝法补焊。具体操作是根据泄漏孔的大小选择合适的螺栓、螺母(图1、图2)。
在生产现场堵漏焊接中,管线里面水不能卸净的情况下,首先采用刀削一个合适的木塞堵住泄漏点,使泄漏处油水停止或减小,再选择一个大于漏点的螺母焊在漏点上,并沿螺母外围焊好,为防止焊接时把
木塞高温烧坏漏液,可采取邊焊边浇点水冷却。焊好后拧上螺栓,最后再把螺栓与螺母焊接在一起,这样漏点就补焊完毕。最后把多余的螺栓割掉,并进行管线补焊处刷漆进行防腐处理。这种方法优点是:不管漏点尺寸大小,均可采用相应的螺栓、螺母进行补焊,可用采油队多见的卡箍螺栓螺母,焊接漏点省时高效。
3.3开天窗法
如果焊接腐蚀穿孔的管线管壁金属腐蚀严重,需要更换一段新管,如果所换的管线因特殊工艺管线排布无法看到管子底部或底部有支墩的情况下,就需要进行管线开天窗焊接。首先将腐蚀的一段管线割掉,保留到腐蚀不严重或好的管线位置,用尺量好合适匹配的管材,在新管材两端用气割割出管子直接一半的半圆形或U形天窗(图3),如果管线里面有水可以结合栽丝法,在割掉旧管前端用黄泥塞住,没有水后在进行开天窗焊接。一辈在没有水的情况下,天窗开口底部用J422焊条进行打底、盖面焊接,
天窗底部焊接完毕进行上盖的焊接(图4),采用J422或J507焊条进行打底、盖面焊接。底部电流比上部电流稍大10%左右。
4.注意事项及要点
4.1管线在有压力补焊时一般焊3个焊层:
4.1.1第一层为封住层
用铁水封住漏点。采用直流反接,酸性小直径焊条,一般直径在2.5-3.2毫米,稍大电流,以快速熄弧点焊法点焊和锤击配合。
4.1.2第二层为验证层
是来验证第一层封住层封没封住,根据现场实际情况定焊接参数,熄弧点焊法焊接。焊验证层时,如果发现泛泡或冒水、气,说明第一层并没有完全封住,应停止焊接,需要用锤击錾堵再进行焊接,直到完全焊住无渗漏为止。
4.1.3第三层为盖面层
在第二层焊接完全没有问题情况下,可按正常焊接方法连弧运条焊接,由底部向上部加厚焊盖面层,电流采用常规参数,焊条直径可选用2.5毫米或3.2毫米。
4.2 技术要点
当低压管壁被腐蚀得很薄时,电弧极易烧穿管壁。控制好电弧方向,焊条角度要倾斜于厚管;在生产实际工作中遇到复杂情况可以采用两种或以上方法同时焊接;在进行堵漏穿孔焊接前对工作环境安全情况进行确认,操作坑挖掘是否放坡,管线压力是否卸净等;对补焊的程序必须应予以周密考虑和谨慎操作,特别是存在重大安全隐患、焊接情况复杂时,更应先研究好切实可行的方案后再实施施焊操作。
参考文献
[1]刘云龙.《焊工(技师、高级技师)》[M].机械工业出版社.2015.4,02-31
[2]赵志芳,龙立业.电气工程安全质量控制[J].黑龙江科学,2014(1):260.
作者简介:张志刚,男,1978年6月出生,电焊工,高级技师,主要从事电气焊维修工作,
关键词:油水管线 堵漏 焊接
1.管线穿孔渗漏的特点和原因
1.1渗漏的特点
油田集输运行系统和注水工艺系统大多采用钢铁材质管线流程,管线之多,距离之长,并且随着油田开发时间的延长,管线腐蚀穿孔渗漏越来越多,严重影响油水井站的正常生产。焊接漏点成为采油矿电焊维修班的工作重点。金属管线发生穿孔分地面和地下两部分,大多数发生的穿孔在地面以下。
1.2造成渗漏的原因
大多数油水井铁质管线焊接连接工艺,埋在地下1.2-2米深的管线沟里,管线受到周围土壤中酸碱性离子的不断腐蚀,管壁逐渐变薄,管线中流动的液体含有的硫化物也在不断对管材内壁进行化学和应力腐蚀,在工作压力下管线个别材质薄的地方就容易腐蚀穿孔,形成漏点,是穿孔形成的主要原因。管线工艺焊接连接时施焊标准不严形砂眼和管线焊接后防腐工作没有做到位是产生渗漏穿孔的另一个原因。
2.焊接前的准备及焊接材料的选择
2.1焊接设备的选择
常用的焊接设备是电焊工程车的旋转直流焊机,或者是ZX7系列具有陡降外特性的弧焊逆变焊机。
2.2焊接材料、工用具的选择
在进行管线堵漏焊接时,大多时都有水油和压力,所以要选择对油、水和铁锈都不敏感的酸性焊条。一般我们都会选用型号为GBE4303(J422)酸性焊条,规格为直径2.5毫米和直径3.2毫米的电焊条。焊接漏点前还应准备的辅助工具有:工服、工鞋、手套、电焊面罩、钢丝刷子、尖头锤等。
2.3操作施工现场的情况
焊接穿孔管线的操作坑要满足焊工操作方便,坡度符合安全要求,油水管线阀门是否关闭,管线里压力尽可能卸掉,如操作坑里有水和原油需要清理干净。
3.常用的补焊方法
在生产焊接操作中,我们常用的补漏方法是锤击铆焊法、栽丝法、开天窗法。
3.1锤击铆焊法
锤击铆焊法就是利用金属的延展性伸长变形,操作时用尖头锤子在距漏点2毫米左右处锤击泄露点周围的金属,使其挤向漏点孔内,将孔逐渐缩小并封堵住。这种焊接方法适用于在焊道或管线上漏点不是很大的砂眼、气孔的位置。具体应用环境是在补焊管线压力低于0.2Mpa,且管线腐蚀较轻,有一定的管壁厚度,如果焊接时有水等液体流出,在焊接时可以采用比平时焊接电流大些,采用熄弧点焊法在漏点周围焊接,然后快速用锤子铆击,反复这样操作就把漏点补焊上。在焊接工艺上应严格控制好两个问题:一是焊接时焊接电流要合适,比没有水时大10%-15%左右,母材熔深要浅;二是熔池温度要冷却速
度快。熄弧点焊断弧停留的时间要长,要等熔池凝固后再引弧,引弧位置在凝固熔池的后面,引弧后即可向补焊方向焊接,在前一个熔池的三分之二处。此种补焊方法是最简单、快速的焊法。
3.2栽丝法
我们在焊接油水井管线穿孔时,如果发现阀门关不严,有压力的时候可采用栽丝法补焊。具体操作是根据泄漏孔的大小选择合适的螺栓、螺母(图1、图2)。
在生产现场堵漏焊接中,管线里面水不能卸净的情况下,首先采用刀削一个合适的木塞堵住泄漏点,使泄漏处油水停止或减小,再选择一个大于漏点的螺母焊在漏点上,并沿螺母外围焊好,为防止焊接时把
木塞高温烧坏漏液,可采取邊焊边浇点水冷却。焊好后拧上螺栓,最后再把螺栓与螺母焊接在一起,这样漏点就补焊完毕。最后把多余的螺栓割掉,并进行管线补焊处刷漆进行防腐处理。这种方法优点是:不管漏点尺寸大小,均可采用相应的螺栓、螺母进行补焊,可用采油队多见的卡箍螺栓螺母,焊接漏点省时高效。
3.3开天窗法
如果焊接腐蚀穿孔的管线管壁金属腐蚀严重,需要更换一段新管,如果所换的管线因特殊工艺管线排布无法看到管子底部或底部有支墩的情况下,就需要进行管线开天窗焊接。首先将腐蚀的一段管线割掉,保留到腐蚀不严重或好的管线位置,用尺量好合适匹配的管材,在新管材两端用气割割出管子直接一半的半圆形或U形天窗(图3),如果管线里面有水可以结合栽丝法,在割掉旧管前端用黄泥塞住,没有水后在进行开天窗焊接。一辈在没有水的情况下,天窗开口底部用J422焊条进行打底、盖面焊接,
天窗底部焊接完毕进行上盖的焊接(图4),采用J422或J507焊条进行打底、盖面焊接。底部电流比上部电流稍大10%左右。
4.注意事项及要点
4.1管线在有压力补焊时一般焊3个焊层:
4.1.1第一层为封住层
用铁水封住漏点。采用直流反接,酸性小直径焊条,一般直径在2.5-3.2毫米,稍大电流,以快速熄弧点焊法点焊和锤击配合。
4.1.2第二层为验证层
是来验证第一层封住层封没封住,根据现场实际情况定焊接参数,熄弧点焊法焊接。焊验证层时,如果发现泛泡或冒水、气,说明第一层并没有完全封住,应停止焊接,需要用锤击錾堵再进行焊接,直到完全焊住无渗漏为止。
4.1.3第三层为盖面层
在第二层焊接完全没有问题情况下,可按正常焊接方法连弧运条焊接,由底部向上部加厚焊盖面层,电流采用常规参数,焊条直径可选用2.5毫米或3.2毫米。
4.2 技术要点
当低压管壁被腐蚀得很薄时,电弧极易烧穿管壁。控制好电弧方向,焊条角度要倾斜于厚管;在生产实际工作中遇到复杂情况可以采用两种或以上方法同时焊接;在进行堵漏穿孔焊接前对工作环境安全情况进行确认,操作坑挖掘是否放坡,管线压力是否卸净等;对补焊的程序必须应予以周密考虑和谨慎操作,特别是存在重大安全隐患、焊接情况复杂时,更应先研究好切实可行的方案后再实施施焊操作。
参考文献
[1]刘云龙.《焊工(技师、高级技师)》[M].机械工业出版社.2015.4,02-31
[2]赵志芳,龙立业.电气工程安全质量控制[J].黑龙江科学,2014(1):260.
作者简介:张志刚,男,1978年6月出生,电焊工,高级技师,主要从事电气焊维修工作,