支管連接通常有3種形式,即焊接支管臺形式、短管帶圈閉鞍型支座形式、對開三通形式。
焊接支管臺又稱對焊管嘴,一般應(yīng)用于DN50mm及以下管道開孔,可直接將支管焊接在母管開孔處;
短管帶圈閉鞍型支座形式適用于開孔直徑小于母管直徑1/3的情況,如支管直徑約占母管直徑的90%,則采用下面的對開三通形式;
對開三通形式專門針對大口徑開孔設(shè)計,根據(jù)等強度理論對母管及對開管件組成的系統(tǒng)進行受力分析,計算選取合適的管件壁厚。一般對開管件的壁厚大于或等于N(詳見《天津先鋒管道帶壓開孔流程》TJXF-ZY-DYKK01中規(guī)定的母管材質(zhì)及支管對應(yīng)的數(shù)列中選擇)倍的母管壁厚,同時也應(yīng)考慮薄膜應(yīng)力和疲勞應(yīng)力對管件的影響,管件的設(shè)計壓力和材料選擇應(yīng)與母管一致。
管件的尺寸還應(yīng)與相應(yīng)的帶壓開孔鉆進行配套設(shè)計,以便使刀具在其行程限度內(nèi)有足夠的穿透深度,且在回收刀具和切片時不影響閥門的關(guān)閉。
在進行帶壓開孔焊接作業(yè)時,應(yīng)注意燒穿與裂紋問題。燒穿是指部分發(fā)根焊縫熔穿或焊接溶池下未熔區(qū)域不能承受管道內(nèi)壓的現(xiàn)象。焊接冷卻速率過快將產(chǎn)生一個硬質(zhì)的、對裂紋敏感的焊接微型結(jié)構(gòu)而導致裂紋。冷卻速率快可能是由于在管道內(nèi)介質(zhì)快速流動帶走熱量造成。
在焊接期間,為防止在用管道過熱和燒穿,需對熱傳輸進行測量和評價,以確定熱輸入量及相應(yīng)的焊接參數(shù)同時也對預計的焊縫冷卻速率進行測量和評價,以確定生成無裂紋的焊縫和熱影響區(qū)所需的熱輸入量。
研究表明,母材厚度、管道內(nèi)表面溫度分布、管道內(nèi)壓引起的應(yīng)力、焊條直徑(與焊接時熱量輸入顯著相關(guān))等因素均對燒穿有很大影響。一般來說,按照母材厚度或焊接時管道內(nèi)表面溫度即可避免燒穿(詳見《天津先鋒管道帶壓開孔流程》TJXF-ZY-DYKK01)。
對于裂紋,則主要控制管道內(nèi)介質(zhì)的流速,以免增大焊縫的冷卻速率,通常建議采用低氫型焊條,并控制管道內(nèi)介質(zhì)流速在10m/S以下。同時通過焊接時預熱、采用合理的焊道順序、合理地裝配以減少焊縫根部的應(yīng)力集中等措施減少裂紋的產(chǎn)生。
參考文獻
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3、GB50236-98《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》
4、《天津先鋒管道帶壓開孔流程》TJXF-ZY-DYKK01