利用磁阻特性减小钢管剩磁对焊接的影响.pdfVIP

维普资讯 · 76· 焊管 ．第31卷第3期 ．2008年5月 ●经 验 交流 利用磁 阻特性减小钢管剩磁对焊接的影响 张 新，曹战斌，唐景武，孙洪强 (中国石油天然气管道局第三工程分公司，河南 中牟451450) 摘 要 ：在利比亚西部陆上石油管道安装施工过程 中发现约有200km钢管存在剩磁 ，且剩磁 感应强度较大，剩磁导致电弧偏吹，严重影响焊接操作和焊接质量。分析 了现有消磁方法的不 足，提出了利用磁场和磁 阻的性质，采取在对接钢管接头空隙间插入金属楔板的措施 ，改善 了 电弧周围的磁场分布，从而有效地减小了剩磁对焊接 电弧的影响。 关键词 ：石油管道 ；焊接 电弧；剩磁；磁偏吹；磁阻 中图分类号：TG4414 文献标志码：B 文章编号 ：1001—3938(2008)02—0076—02 1 钢管剩磁对焊接质量的影响 焊接电弧是 电极和焊件之间的柔性导 电气 体，焊接过程中电极 、电弧及被焊金属周围焊接电 利比亚西部陆上石油管道钢管规格为 06 流的存在会产生感应磁场，这些磁场和钢管剩磁 mm×7．1mm，钢级为X65，钢管接头采用手lT电 叠加造成了磁场分布的不对称。综合电磁力使电 弧焊焊接。在管道安装施工过程 中发现约有 200 弧产生偏斜 ，引起电弧挺度变弱，穿透力和吹力减 km钢管存在剩磁 ，且剩磁感应强度较大，当用整 小，影响熔池形状和液态金属的物化反应，熔滴在 根焊条靠近管 口时，剩磁力足 以把整根 ．0mm 外部磁场力的作用下发生偏飞而离开焊缝中心位 的焊条吸住 (见图1)。用轻便型410Gaussmeter 置，严重影响焊接操作和焊缝质量。 磁力计检测发现，单根钢管剩余残磁磁通量密度 高达88×10 T(特斯拉)。 2 几种消磁方法的比较 利 比亚西部陆上石油管道的钢管制造商 KA— WASAK1公司认为，钢管在制造、检测及储存期间 已经经过 “消磁”，且钢管剩余磁感应强度平均为 15×10一T，低于30×10叫T的产品均符合要求。 关于消磁的措施 ，KAWASAK1公司建议将钢 管东西方 向堆放，利用地球磁场进行消磁 ，或采用 通电线圈来消磁。相关资料表明，地球磁场磁感 应强度的数量级在毫 (ITI)量级别 ，地球非两极地 图1 剩磁力吸住整根焊条的照片 区的平均磁感应强度约为 0．6×10～T。由于地 钢管管端剩磁对焊接操作和焊缝质量影响很 球磁场相对很弱，对金属件影响很小，所以采用将 大 ，主要表现为 ：管 口接头组对间隙难 以均匀调 钢管东西方 向堆放的消磁方法不具备可行性。通 整；焊接电弧引燃困难 ；电弧不能正常燃烧 ；弧柱 过检查东西方向堆放的管材，发现其剩磁强度和 发生弯曲偏移 ；电弧燃烧的稳定性被破坏；熔滴不 其它非东西方向堆放的一样 ，证明地球磁场对消 能正常过渡而偏 向于坡 口一边 ，不能形成理想的 除钢管剩磁不起作用。 熔池；液体金属和渣熔从焊接熔池 中溅m．严重影 关于在野外施_丁现场消磁的措施 ，笔者对文 响焊接操作和焊缝质量。