專利名稱：廢舊管道摩擦焊修復(fù)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田集輸管網(wǎng)中所用管道報(bào)廢后的修復(fù)方法，具體的說是一種廢舊管道摩擦焊修復(fù)工藝。
背景技術(shù)：
隨著石油開采時(shí)間的延長，大量長期使用的集輸管網(wǎng)中所用管道由于部分腐蝕或磨損，盡管采取一些相應(yīng)的除垢及修補(bǔ)技術(shù)，但修復(fù)率較底。具不完全統(tǒng)計(jì)，全國陸地油田每年報(bào)廢管道高達(dá)20多萬噸，并且隨著開采年限不斷增加，報(bào)廢管道數(shù)量仍在不斷上升。為了降低生產(chǎn)成本，過去除少數(shù)改做其他用途，大多送到廢品站，采取回爐熔煉的方法進(jìn)行處理。這種處理方法，對于高強(qiáng)度合金材料的油管而言，既造成資源的巨大浪費(fèi)，又污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有油田廢舊管道修復(fù)率低，導(dǎo)致浪費(fèi)資源的問題，本發(fā)明提供一種廢舊管道摩擦焊修復(fù)工藝。該工藝以油田廢舊管道為原料，具有焊接接頭質(zhì)量可靠、生產(chǎn)效率高、管道焊接修復(fù)范圍大、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種廢舊管道摩擦焊修復(fù)工藝，包括前序處理過程，摩擦焊接過程及后續(xù)處理過程；
所述的摩擦焊接過程包括以下步驟
①管道工件上料，即管道在支撐架的傳動(dòng)下進(jìn)入摩擦焊機(jī)中并達(dá)到預(yù)定位置；
②夾緊工件，即利用旋轉(zhuǎn)夾具和移動(dòng)夾具，對預(yù)焊接的兩管道端夾緊；
③滑臺快進(jìn)，即滑臺帶動(dòng)移動(dòng)端管道快進(jìn)，到達(dá)指定位置后，快進(jìn)轉(zhuǎn)攻進(jìn)，使兩管道端部接觸；
④空心主軸旋轉(zhuǎn)，即主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)段管道高速轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦計(jì)時(shí)開始，依次進(jìn)入一級摩擦、二級摩擦；
⑤頂鍛及保壓階段，即控制滑臺的液壓缸動(dòng)作，推動(dòng)移動(dòng)端管道與旋轉(zhuǎn)端管道帶壓接觸，進(jìn)入頂鍛工序，并且保證壓力持續(xù)時(shí)間；
⑥旋轉(zhuǎn)夾具及移動(dòng)夾具松開管道，滑臺后退及系統(tǒng)卸荷，完成焊接過程。本發(fā)明的有益效果是在上述的技術(shù)方案中，通過前序處理過程，將不能正常使用的部分切割掉，使其剩余部分達(dá)到焊接要求，然后利用摩擦焊技術(shù)，將短管焊接形成可以從新使用的標(biāo)準(zhǔn)管，并保持原有油管良好的機(jī)械性能，使管道得到再生利用，降低資源浪費(fèi)，同時(shí)節(jié)能環(huán)保。整個(gè)焊接過程自動(dòng)控制，參數(shù)設(shè)定后容易監(jiān)控，接頭材質(zhì)成分基本不變，焊接接頭強(qiáng)度遠(yuǎn)大于熔焊、釬焊的強(qiáng)度，甚至超過母材的強(qiáng)度。并且此工藝焊接范圍大，能夠?qū)?米內(nèi)任意長度管道進(jìn)行對接，總長可達(dá)到12米，極大程度提高了油田管道修復(fù)率，促進(jìn)油田循環(huán)經(jīng)濟(jì)的建立，焊接過程不產(chǎn)生煙塵或有害氣體，不產(chǎn)生飛濺，沒有孤光和火花，沒有放射線，環(huán)保，無污染。


圖I為本エ藝所用設(shè)備的布局示意圖。圖中I-旋轉(zhuǎn)夾具，-2-移動(dòng)夾具，3-滑臺，4-管道エ件，5-支撐架，6-空心主軸，7_底座。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)ー步說明
該エ藝是以油田廢舊管道為原料，利用摩擦焊技術(shù)，將短管焊接形成可以從新使用的標(biāo)準(zhǔn)管，并保持原有管道良好的機(jī)械性能，具體エ藝過程包括前序處理過程、摩擦焊接過程及后續(xù)處理過程； 所述的前序處理過程包括下列エ序清洗一粗選一噴砂一拋丸一矯直一探傷一擰扣一端部螺紋檢驗(yàn)一試壓一切除磨損管體。上述的エ序?yàn)槟Σ梁附忧靶蛱幚磉^程，其中，清洗、噴砂、拋丸可以有效的處理掉管道內(nèi)外表面的油、銹、垢，粗選、探傷和試壓可檢測出管道缺陷，留出符合焊接要求的管體，端部螺紋檢驗(yàn)エ序主要是確定管道螺紋是否需要重新加工。所述的焊接過程是在如圖I所述的焊接設(shè)備上進(jìn)行，其中底座7的兩側(cè)為支撐架5，支撐架5上設(shè)有滾輪，底座7上一端為主軸箱，另一端為滑板箱，主軸箱中固定空心主軸6，空心主軸6的兩端固定旋轉(zhuǎn)夾具1，滑板箱上固定移動(dòng)夾具2，整個(gè)焊接過程由可編程自動(dòng)控制器自動(dòng)控制；具體焊接過程包括下列エ序管道エ件上料一夾緊エ件一滑臺快迸一空心主軸旋轉(zhuǎn)一頂鍛及保壓階段一旋轉(zhuǎn)夾具及移動(dòng)夾具松開管道。上述的焊接過程中，經(jīng)過前序處理過程處理后的管道エ件4，在支撐架5的傳動(dòng)下進(jìn)入摩擦焊機(jī)中，并達(dá)到預(yù)定位置；旋轉(zhuǎn)夾具I和移動(dòng)夾具2動(dòng)作，分別將兩段管道夾緊，夾具均為自定心夾具，且為液壓控制，很好的保證管道焊接精度；夾緊エ序完成后，滑臺3帶動(dòng)エ件快進(jìn)，到達(dá)指定位置吋，快進(jìn)轉(zhuǎn)攻迸，使兩管道端部接觸；空心主軸6旋轉(zhuǎn)，摩擦計(jì)時(shí)開始(1-5秒)，進(jìn)入ー級摩擦及ニ級摩擦狀態(tài)，兩段管道エ件相互接觸摩擦生熱，系統(tǒng)自動(dòng)控制時(shí)間，既可使管道摩擦加熱，又不能使溫度達(dá)到管道母材熔點(diǎn)；然后滑臺3上的液壓缸動(dòng)作，推動(dòng)移動(dòng)端管道與旋轉(zhuǎn)端管道帶壓接觸，進(jìn)入頂鍛エ序，并且保證壓カ持續(xù)時(shí)間，焊接接頭組織瞬間受到外力，并且保證壓カ持續(xù)3至5秒，接頭組織形成為鍛造組織，力學(xué)性能好，強(qiáng)度甚至大于母材強(qiáng)度；移動(dòng)夾具I旋轉(zhuǎn)夾具2松開管道，滑臺后退及系統(tǒng)卸荷，完成焊接過程。上述的后續(xù)處理過程包括去除內(nèi)外飛邊一焊縫淬火一回火一管體防腐一打標(biāo)識一入成品庫一驗(yàn)收及調(diào)撥エ序，主要作用是處理摩擦焊接后在管道內(nèi)外焊接處形成的飛邊，以及焊接區(qū)的熱處理，保證管道的機(jī)械性能。 整個(gè)焊接過程由可編程自動(dòng)控制器自動(dòng)控制，參數(shù)設(shè)定后容易監(jiān)控，接頭材質(zhì)成分基本不變，焊接接頭強(qiáng)度遠(yuǎn)大于熔焊、釬焊的強(qiáng)度，甚至超過母材的強(qiáng)度。并且此エ藝焊接范國大，能夠?qū)?米內(nèi)任意長度管道進(jìn)行對接，總長可達(dá)到12米，極大程度提高了油田管道修復(fù)率，促進(jìn)油田循環(huán)經(jīng)濟(jì)的建立，焊接過程不產(chǎn)生煙塵或有害氣體，不產(chǎn)生飛濺，沒有孤光和火花，沒有放射線，環(huán)保，無污染。
權(quán)利要求
1.一種廢舊管道摩擦焊修復(fù)エ藝，包括前序處理過程、摩擦焊接過程及后續(xù)處理過程；其特征在于所述的摩擦焊接過程包括以下步驟 ①管道エ件上料即管道在支撐架的傳動(dòng)下進(jìn)入摩擦焊機(jī)中并達(dá)到預(yù)定位置； ②夾緊エ件即利用旋轉(zhuǎn)夾具和移動(dòng)夾具，對預(yù)焊接的兩管道端夾緊； ③滑臺快進(jìn)即滑臺帶動(dòng)移動(dòng)端管道快迸，到達(dá)指定位置后，快進(jìn)轉(zhuǎn)攻迸，使兩管道端部接觸； ④空心主軸旋轉(zhuǎn)即主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)段管道高速轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦計(jì)時(shí)開始，依次進(jìn)入ー級摩擦、ニ級摩擦； ⑤頂鍛及保壓階段即控制滑臺的液壓缸動(dòng)作，推動(dòng)移動(dòng)端管道與旋轉(zhuǎn)端管道帶壓接觸，進(jìn)入頂鍛エ序，并且保證壓カ持續(xù)時(shí)間； ⑥滑臺后退旋轉(zhuǎn)夾具及移動(dòng)夾具松開管道，滑臺后退及系統(tǒng)卸荷，完成焊接過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及油田集輸管網(wǎng)中所用管道報(bào)廢后的一種廢舊管道摩擦焊修復(fù)工藝。主要解決現(xiàn)有油田廢舊管道修復(fù)率低，導(dǎo)致資源浪費(fèi)的問題。該工藝包括前序處理過程、摩擦焊接過程及后續(xù)處理過程；所述的摩擦焊接過程包括以下步驟管道工件上料、夾緊工件、滑臺快進(jìn)、空心主軸旋轉(zhuǎn)、頂鍛及保壓階段、旋轉(zhuǎn)夾具及移動(dòng)夾具松開管道。該工藝以油田廢舊管道為原料，具有焊接接頭質(zhì)量可靠、生產(chǎn)效率高、管道焊接修復(fù)范圍大、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。
文檔編號B23K20/12GK102848071SQ20121009629
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者李福軍, 夏惠芬, 孫巖, 高春波, 張志剛 申請人:東北石油大學(xué), 大慶高新區(qū)北油創(chuàng)業(yè)科技有限公司