焊管期刊

焊管·第25卷第5期·2002年9月 俄罗斯管道焊接前的现代消磁方法 许贵芝 编译 (南京航空附件厂 210002) 摘 要 分析了钢管中剩磁产生的原因及其对焊接质量的影响。介绍了俄罗斯管道焊接 前的消磁工艺过程和消磁方法。生产经验证明该方法实用、有效。 主题词 管道 钢管 焊接 剩磁 消磁 工艺 1 剩磁产生原因及对焊接质量影响 在建设和修理煤气管道进行焊接作业时，有 时会出现磁偏吹影响焊接过程的现象。磁偏吹的 形成是管金属中存在剩磁的结果。通常，将剩磁分 为感应磁性和工艺磁性两种。感应磁性常产生在 工厂制管的环节中，如：金属熔炼、采用电磁起重 机进行装卸、钢管在强磁场中停置、用磁化法完成 无损检查、钢管接近强力供电线放置等等。工艺磁 性常产生在进行装配焊接作业及采用磁性夹持 器、夹具与用直流电焊接管道时，如：长时间接触 与直流电源相连的电导线，导线裸露段或者电焊 钳与管子的短路等。 焊接带磁性钢管时，经常会看到电弧引燃的 困难、电弧燃烧稳定性的破坏、在磁场中电弧的偏 离、液体金属和渣熔融体从焊接熔池中的溅出。 为了稳定焊接过程，改善焊接接头质量，被磁 化了的钢管在焊接前要进行消磁。应该指出，被焊 接的钢管要达到完全消磁是困难的。所以，当剩磁 不足于影响焊接质量时，便允许进行焊接。 2 俄罗斯管道焊接的消磁方法 在野外条件或半成品基地里进行管道焊接和 修理时，特别需要进行消磁。俄罗斯有关部门制定 了相应的管道消磁工艺文件。文件中包含了当代 进行类似作业的国内外的先进经验。 2．1 消磁工艺过程 针对焊接前的消磁，制定了单根钢管和钢管 对接处的消磁工艺，包括以下内容：① 确定钢管剩 磁场的大小和方向；② 选择消磁的方法、系统图和 技术手段；⑧ 用选定的消磁方法对钢管或者焊接 的对接处消磁；④ 检查经过消磁后的剩磁量，看其 是否满足要求。 2．2 消磁方法 在已制定的工艺文件中，规定了以下的消磁 方法：用直流电或者交流电，以及借助于电磁铁或 者永磁铁所建立的磁场方法。 分析剩磁参数(见表1)，结合施工现场具体 条件(例如给定的装备等)，选择消磁方法和系统。 表1 剩磁等级与焊接条件 剩磁等级 剩磁感应强度(×10 T) 焊接条件 弱 <20 不消磁 中等 2O～ 100 消磁 高 > 100 消磁 用截面35～50 mm 的焊接导线组成的电磁 线圈来完成直流电和交流电的消磁。导线绕在钢 管或者两根对接的钢管上，根据钢管剩磁大小绕 成匝数不同的线圈。用直流电消磁时，必须采用电 流为5o0～ 1 000 A 的焊接整流器或变流器，其中 包括多工位的。用交流电消磁时，采用电流为500 ～ 1 000 A 的焊接变压器。所有被采用的电源应 有遥控和电流调节装置，允许采用镇定变阻器。当 采用焊接变压器消磁时，推荐使用轻便的电流测 量卡表LI一4505、LI一4501等来测量消磁电流。借 助专用的电磁铁消磁，要采用焊接整流器或者变 压器作为电源来进行，见图1(a)。用永磁铁消磁 时，则不需要电源，见图1(b)和(c)。 钢管的消磁分三个等级，见表1。 维普资讯 焊 管 2002年9月 图1 用电磁铁(a)、C形永磁铁(b) 和圆柱形永磁铁(c)对对接管端消磁系统图 1一被消磁钢管 2 电磁铁3一焊接导线 4 直流焊接电源 5一C形永磁铁 6 圆柱形永磁铁 消磁时，磁场应该大于剩磁磁场： H 一(1．2～ 1．5)H ! 式中H 消磁磁场强度； H。剩磁磁场强度。 消磁磁场强度按公式确定： H — I ·N 7I 式中，一线圈通电电流。A； N 消磁线圈匝数； L一绕组长度，m。 为了测量磁性。推荐使用lIMI1 97 X 磁力 计。磁力计是一种轻便型仪表，用于评估磁系统空 气间隙中脉动磁场以及漏磁磁场的磁感应强度。 仪表由测量变流器、电子装置和充电装置组成。仪 表的电源为9V 的电瓶内装式电池组，磁力计技 术特性见表2。 (1)用直流电消磁用直流电消磁的过程为： ① 借助于磁力计确定钢管剩磁磁场的大小和方 表2 磁力计技术特性 被测量磁感应强度范围(×10 T) 1～ 1 999 灵敏度下限(×10 T) 1 调整工作规范时间(s) 30 电源充电后连续工作时间(h) 8 外形尺寸 电子装置 1 70×60×35 (mm×mm×mm) 充电装置部分 70×70×30 质量 电子装置 0．35 (kg) 测量变流器 0．35 向；② 在钢管上配置截面35～50 mm 的柔性焊 接导线组成的线圈，将其接到一个或者两个顺序 连接的焊接变流器，使其形成的磁场作用方向与 钢管剩磁场作用方向相反，见图2；③ 在消磁开 图2 单根钢管(中间部分)用直流电的消磁系统图 1 被消磁钢管 2 焊接导线 3 直流电焊接电源 始时，电流为8O～1OO A。④ 在消磁的过程中，必 须周期性地用磁力计在钢管上检查消磁磁场作用 的结果(在电源接通时进行测量)。必要时，控制电 流或者改变它的方向(用在焊接变流器上换接导 线的方法)。⑤ 消磁结束以后，为了平滑地降低磁 通时，应该在lmin内逐渐减小电流，直到零值， 然后切断电源。 用直流电消磁，可以按几种方案完成。 单根钢管消磁，先在钢管一端沿外圆绕8～ 12匝的线圈，以最大的磁场值来消磁；然后以同 维普资讯 第25卷第5期 许贵芝编译：俄罗斯管道焊接前的现代消磁方法 样方法为钢管另一端消磁。 当单根钢管消磁到钢管对接处时，将两根钢 管拉开距离不小于300 mm，在距每一根管子端 面80～100 mm 处绕上18～20匝的线圈，并按图 3(a)方法完成消磁。 图3 钢管对接装配前用直流电消磁的系统图 l一被消磁钢管2一焊接导线3 直流焊接电源 4 带焊条的电焊钳5一金属板片 在个别场合下，推荐使用将电焊钳和金属板 片接入电气系统中消磁的方案，见图3(b)。将装 入电焊钳中的焊条，在300 A 电流下与金属板短 路10 s。然后断开。在每一次短路一一断开循环之 后，用磁力计检查磁性，并在必要时重复消磁过 程。 当对装配好的对接处消磁时，在被对接钢管 端绕上截面35～50 mm 的焊接导线，形成两根 钢管的共用线圈，见图4(a)。线圈可以重叠绕(沿 顺时针或者逆时针)，总匝数为16～22匝。此时， 匝数多的应该在剩磁大一些的钢管上。这种消磁 工艺往往是最佳的。 当测量剩磁等级小于2O×10 T 以后，完成 焊缝根部的焊接。此时，推荐在小电流10～ 20 A 下进行补充消磁。 (2)用交流电消磁 用交流电消磁可以应用 于单根钢管装配前单根钢管的末端，以及壁厚达 25 mm 的已装配钢管对接端。此时，除按上述方 图4 用公用焊接导线对对接管端消磁系统图 (a)用直流电消磁 (b)用交流电消磁 l一被消磁钢管 2一公用焊接导线 3一直流焊接电源 4一平 滑降低电流的装置(钢丝) 5一绝缘材料垫板 6-焊接变压器 法消磁以外，还有如下的补充：按图4(b)的消磁 系统图装配，采用1根焊接导线组成的线圈，在回 路中接入长0．5～ 1．0 m、直径1．5～3．0 mm 的 钢丝。这根钢丝安置在绝缘且不可燃材料的垫板 (如石棉砖)上。钢丝可以平滑地改变通电电流的 大小，从而改变消磁磁场的大小。当电源接通后， 钢丝被加热并在一定时间内烧断。烧断时间取决 于钢丝直径、长度和电流值。在钢丝烧断后，用磁 力计检查剩磁大小。当消磁效果不足时，必须重复 消磁(有时需要4～5次)。 消磁系统的拆除，可在焊完根部焊缝后进行， 推荐消磁后立即拆除。对于交流电的消磁，同样可 以采用电气调节器，以便平滑地改变电流的大小。 (3)用电磁铁和永久磁铁消磁 主要用在已 对接好的钢管上长1O0～200 mm 的个别区段，特 别是在正负号改变的磁场附近。此时，个别区段消 磁后，应该完成根部焊缝的焊接，然后进行下一段 的消磁。为了消磁，选用了具有专门结构的电磁 铁。电磁铁安装在钢管对接处，见图1(a)，使电磁 铁的N极安置在有磁性S极的钢管边缘，而磁铁 S极与管磁性N 极相接。在消磁过程中，必须借 助于磁力计定期地测量钢管剩磁的方向与大小 (接通电源时)。消磁磁场的大小通过改变电流大 维普资讯 · 60· 焊 管 2002年9月 小来调节，磁场方向通过改变电流方向来调节，亦 即转换电源正负极来调节。 用永久磁铁消磁，选用了IoH丑KT5合金制 造的C形或者圆柱形永磁铁，见图1(a)和(b)。当 磁铁正确安装时，磁极应该和被磁化的对接钢管 的磁极相反。磁铁安装正确与否可用磁力计来检 查。为了增强消磁的效果，磁铁可以彼此连接(二 三个以上，其作用相同)。在对接区段消磁以后，必 须完成此处根部焊缝的焊接。此后，磁铁应该移至 下一个消磁区段。为了增加消磁磁场，磁铁要接近 消磁处，反之可以去除磁铁。沿钢管表面移动磁铁 时，可以减小焊接对接处剩磁直到最小值。 为了改变消磁磁通量的方向，必须在水平面 上将C形磁铁回转180。，而装在对接处边缘的圆 柱形磁铁要交换位置或者在垂直平面中回转 180。。在每一道消磁工序后，必须用磁力计检查剩 磁的大小。 3 结 论 俄罗斯消磁经验表明，采用现有工艺文件中 的消磁方法是十分有效的。这种方法可以用在工 业部门各种管道的安装、焊接和修理作业时。 参考文献 1 B I1 FPIIHEIIKO等．Op6HTa~I％HO!；I CBapKe c ABTOOFIpecco— BKOH ABTOMaTaMH 0丑A一35~IET． CBapoq np—BO，2000(1)：38 ～ 41 作者许贵芝，男，1939年生，1962年毕业于 北京航空学院。中国航空工业总公司南京航空附 件厂高级工程师，南京市焊接协会委员，华能南京 分公司业余俄语翻译。在国内外发表论文、译文数 十篇。联系地址：南京市西华东村12—402。 (收稿日期：2002—03—21) 中国钢铁工业协会科技环保部拟征集出版 《中国钢管企事业单位名录》(第二版) 中国加入WTO 后钢管业面临着前所未有的机遇与挑战，近年来我国的钢管生产线发展很快，钢管 生产工艺、技术、设备、机组和单位，尤其是中小企业的变化很大。随着现代通讯技术的发展，各单位电 话、电子邮件信箱、网址、邮编等也有变化。原冶金部科技司于1993年底组织征集编辑出版的《中国钢管 企业事业公司》(第一版)专集工具书已基本不能满足国内用户的需求，国内相关单位希望出版新版《名 录》的呼声很高。 为了应对经济全球化和中国加入WTO 后我国钢管业参与国内外竞争的需要，满足国内外钢管行 业用户要求，更为完整的收集国内钢管行业的信息资料，全面掌握钢管行业动态，建立信息网络，为钢管 界及相关单位提供服务，促进行业之间的技术交流，增进各钢管(包括无缝钢管、焊接钢管、不锈钢管、复 合管，管件、弯头、冷弯型钢，管带材)生产、设备制造企业以及设计、研究、教学单位和相关公司与广大用 户之间的相互了解，进一步发展钢管生产技术，中国钢铁工业协会科技环保部拟组织编辑再版《中国钢 管企事业单位名录》大型专集工具书，聘请国内钢管行业有关专家、学者及知名企业家组成《中国钢管企 业事业单位名录》出版编辑委员会，统筹组织开展工作，具体事宜委托《钢管》杂志社颜幼贤同志与《焊 管》期刊社杨继锋同志以及部分编辑出版人员负责办理。该专集将以收抵支，由认刊单位依据所刊资料 酌情交付相关刊登刊面费。 收录内容包括：企业规模、职工人数、工程技术人员数、主要产品规格、优质产品、专利技术、设备型 号、机组数量、年生产能力、执行标准、企业法人及企业概况等，以全面反映钢管(包括无缝钢管、焊接钢 管、不锈钢管、复合管，管件、弯头、冷弯型钢，管带材等)企事业单位的面貌。请各有关单位将所刊资料尽 快寄送《钢管》杂志社颜幼贤或《焊管》期刊社杨继锋，以便尽快汇编出版。 (中国钢铁工业协会科技环保部) 维普资讯

宝鸡石油钢管有限责任公司（简称宝鸡钢管或BSG），隶属于中国石油天然气集团公司，前身是宝鸡石油钢管厂，创建于1958年，是我国“一五”期间156个重点建设项目之一，也是我国第一个大口径螺旋埋弧焊管生产厂家。建厂50多年来，尤其是2002年成功改制、2007年专业化重组以来，公司已发展成为集科研、制管、防腐、套管和辅料加工于一体的国家大型一类企业，也是我国规模最大、品种最全、实力最强、市场占有率最高、最具成长性的专业化焊管公司。公司拥有宝鸡输送管公司、辽阳钢管厂、资阳钢管厂、宝鸡专用管公司、西安专用管公司、克拉玛依钢管公司六个全资直属企业，拥有宝鸡住金公司、上海宝世威公司、秦皇岛宝世顺公司三个控股企业。在建项目四个，分别是宝鸡专用管、西安专用管、辽阳钢管厂搬迁和新疆石油钢管项目。待在建项目完成后，公司钢管综合产能将达190万吨，最大产能可达260万吨（其中螺旋缝埋弧焊管140万吨、JCOE直缝埋弧焊管36万吨、ERW直缝焊管25万吨、连续管1.5万吨、油井管60万吨），钢管防腐2050万平方米，弯管3000件、焊丝5000吨，焊剂4000吨，涂料6000吨，管端保护环45万件，螺纹保护器120万件。公司技术实力雄厚，拥有国内科研能力最强的钢管研究院，是我国焊接钢管的生产工艺研究、试验检测和科技情报中心，也是国家和行业焊接钢管标准的起草单位，主办国内焊管行业唯一的技术期刊《焊管》杂志。2009年，公司成功试制CT80连续管，使我国成为世界上第二个掌握该项生产技术的国家，公司成为世界上第四家生产连续管的企业。目前，公司正在全面建设国家石油天然气管材工程技术研究中心。公司积极推行国际化战略，建厂至今，已累计生产钢管1100万吨/30万公里，铺设管线200余条。在国内市场上，市场占有率始终保持第一；在国际市场上，产品已出口到巴基斯坦、印度、苏丹、沙特阿拉伯等20多个国家。2006年，公司成功中标印度“东气西送”管线60万吨，创造了国际上一次性中标钢管制造合同的最大纪录，同时也创造了中国石油装备制造企业产品出口的最高纪录。公司以科学发展观统领发展全局，努力构建和谐企业，是首批“全国文明单位”、“全国绿化模范单位”和“全国五一劳动奖状”、“全国模范职工之家”、“全国五四红旗团委”荣誉单位。公司产品先后荣获“国家免检产品”、“中国名牌产品”、“全国用户满意产品”等荣誉称号。如今，秉承“与管同行，以优制胜”的经营理念和“哪里有石油，哪里就有BSG”的企业目标，朝气蓬勃的宝鸡钢管积极迎接挑战，全面实施专业化、一体化、国际化发展战略，正朝着建设“国内第一，国际一流”的专业化钢管公司目标奋勇前进。

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