Я научу вас нескольким очень практичным методам размагничивания сварочного оборудования.

• Причины остаточной намагниченности и ее влияние на сваркакачество

В нефтедобывающей промышленности при сварке тепловых и газонагнетательных трубопроводов иногда может возникать магнитное отклонение, влияющее на весь процесс сварки. Образование магнитного отклонения является результатом остаточной намагниченности в металле трубы. Обычно остаточная намагниченность делится на два типа: индуцированная намагниченность и технологическая намагниченность. Индуцированная намагниченность часто возникает в процессе производства труб на заводах, где для погрузки и разгрузки используются электромагнитные краны, стальные трубы останавливаются в сильных магнитных полях, проводится неразрушающий контроль с использованием методов намагничивания, а стальные трубы размещаются вблизи мощных линий электропередачи; технологическая намагниченность часто возникает во время сборочных и сварочных работ, а также при использовании магнитных зажимов, приспособлений или при сварке трубопроводов с постоянным током и при длительном контакте с электрическими проводами, подключенными к источнику постоянного тока.

При сварке труб из магнитной стали часто возникают трудности. арка Зажигание, плохая стабильность горения дуги, отклонение дуги от оси электрода и разбрызгивание жидкого металла и шлака из сварочной ванны. В тяжелых случаях невозможно создать сварочную ванну, что делает сварку невозможной. Для стабилизации процесса сварки и улучшения качества сварных соединений намагниченные стальные трубы необходимо размагнитить перед сваркой. Следует отметить, что добиться полного размагничивания свариваемой стальной трубы сложно. Если остаточная намагниченность недостаточна для того, чтобы повлиять на качество сварки, сварка допускается.

2. Метод размагничивания

 

Большинство работ по строительству нефтепромыслов выполняется непосредственно на месте, и для сварки и предварительной сборки трубопроводов были разработаны соответствующие меры по размагничиванию.

 

(1) Метод размагничивания

 

1. Использовать метод дуговой сварки с размагничиванием постоянным током;

 

2. Используйте метод дуговой сварки с размагничиванием переменным током;

 

3. Используйте метод электромагнитной или магниторазмагничивающей сварки с помощью сварочного электрода.

(2) Проанализируйте параметры остаточной намагниченности и выберите метод размагничивания, исходя из конкретных условий строительной площадки:

 

Когда уровень остаточной намагниченности слаб, а интенсивность индукции остаточной намагниченности составляет 100 × 101, происходит размагничивание.

 

Для размагничивания постоянного и переменного тока используется электромагнитная катушка, состоящая из сварочной проволоки с площадью поперечного сечения 35-50 мм². Проволока наматывается вокруг стальной трубы или двух соединенных стальных труб и наматывается в катушки с различным числом витков в зависимости от остаточной намагниченности стальных труб. При размагничивании постоянным током необходимо использовать выпрямитель для дуговой сварки с током 300-700 А; при размагничивании переменным током — трансформатор для дуговой сварки с током 300-700 А; в качестве источников питания для размагничивания следует использовать специализированные электромагниты, выпрямители или трансформаторы для дуговой сварки.

В процессе размагничивания магнитное поле должно быть больше остаточного магнитного поля.

 

HI=(1,2～1,5)H2

 

В формуле H1 — напряженность размагничивающего магнитного поля, H2 — напряженность остаточного магнитного поля;

 

Напряженность размагничивающего магнитного поля определяется по формуле:

 

H=I•N／L

 

В формуле I — ток в катушке А; N — число витков размагничивающей катушки; L — длина обмотки м.

 

Для измерения магнетизма рекомендуется использовать магнитометр HM II-97X. Магнитометр представляет собой легкий прибор, используемый для оценки интенсивности магнитной индукции пульсирующих магнитных полей и полей рассеяния в воздушном зазоре магнитной системы (прибор состоит из измерительного преобразователя, электронного устройства и зарядного устройства, а источником питания прибора является встроенный аккумуляторный блок с батареей 9 В).

 

1. Используйте размагничивание постоянным током.

 

1. Использование магнитометра для определения величины и направления остаточного магнитного поля в стальных трубах;

 

1. Установите на стальную трубу катушку, состоящую из гибких сварочных проволок с поперечным сечением 35-50 мм², и подключите ее к выпрямителю дуговой сварки таким образом, чтобы создаваемое ею магнитное поле действовало в противоположном направлении по отношению к остаточному магнитному полю стальной трубы.

 

1. В начале процесса размагничивания ток составляет 80-100 А.

 

1. В процессе размагничивания необходимо периодически с помощью магнитометра проверять воздействие размагничивающего поля на стальную трубу (измеренное при включении питания) и, при необходимости, контролировать ток или изменять его направление (путем замены проволоки на выпрямителе дуговой сварки).

 

1. После размагничивания, для плавного уменьшения магнитного потока, ток следует постепенно снижать в течение 1 минуты до тех пор, пока он не достигнет нуля, после чего питание следует отключить.

 

(1) Размагнитьте одну стальную трубу, намотав катушку из 8,12 витков вдоль внешней окружности на одном конце трубы с максимальным магнитным полем; затем размагнитьте другой конец стальной трубы тем же методом.

 

При размагничивании одной стальной трубы до места соединения двух стальных труб расстояние между ними не должно быть менее 300 мм, а для завершения размагничивания на торцевую поверхность каждой трубы на расстоянии 80-100 мм следует намотать катушку из 18-20 витков.

 

(2) При размагничивании соединения стальных труб сварочная проволока с поперечным сечением 35-50 мм² наматывается на конец стальной трубы, образуя общую катушку для двух стальных труб. Катушки могут быть перекрыты (по часовой стрелке или против часовой стрелки), всего 16-22 витка. При этом стальная труба с большим количеством витков должна иметь более высокий остаточный намагниченность. Когда измеренный уровень остаточной намагниченности становится меньше 20 × 10⁻⁴ Тл, сварку в корне сварного шва следует завершить газовой сваркой (этот процесс размагничивания является наилучшим).

 

• В особых случаях сварочные клещи со сварочными электродами будут закорочены на другой конец электрода на 10 секунд током 300 А, а затем разомкнуты. После каждого цикла замыкания будет проверена намагниченность с помощью магнитометра, и при необходимости процесс размагничивания будет повторен.

 

 

2. Для размагничивания используйте переменный ток.

В основном используется для размагничивания концов одинарных стальных труб и стыковых соединений стальных труб с толщиной стенки до 25 мм. В настоящее время, помимо размагничивания по вышеуказанному методу, применяется также следующий дополнительный метод: катушка, состоящая из одной сварной проволоки, используется для соединения стальной проволоки длиной 0,5-1,0 м и диаметром 1,5-3,0 м в цепи. Эта стальная проволока размещается на изоляционной и негорючей подложке (например, асбестовом кирпиче), и стальная проволока плавно изменяет величину проходящего через нее тока, тем самым изменяя величину размагничивающего магнитного поля. После включения питания стальная проволока нагревается и сгорает в течение определенного периода времени. Время сгорания зависит от диаметра, длины и величины тока, протекающего через стальную проволоку. После сгорания стальной проволоки с помощью магнитометра проверяется остаточная намагниченность. Если эффект размагничивания недостаточен, размагничивание необходимо повторить. Демонтаж системы размагничивания можно проводить после сварки корневого шва, и рекомендуется делать это сразу после размагничивания.

 

3. Для размагничивания используйте электромагниты и постоянные магниты.

 

(1) Электромагнитное размагничивание в основном применяется на предварительно соединенных стальных трубах, на отдельных участках длиной 100-200 мм, особенно вблизи магнитных полей с изменяющимся знаком. На этом этапе после размагничивания определенных участков необходимо завершить сварку корневого шва перед переходом к размагничиванию следующего участка. Для размагничивания был выбран электромагнит со специальной конструкцией. Электромагнит устанавливается в месте соединения стальной трубы, при этом северный полюс электромагнита располагается на краю стальной трубы с магнитным южным полюсом, а южный полюс магнита соединен с магнитным северным полюсом трубы. В процессе размагничивания необходимо использовать магнитометр для регулярного измерения направления и величины остаточной намагниченности в стальной трубе (при включении питания). Величина размагничивающего магнитного поля регулируется изменением величины тока, а направление магнитного поля регулируется изменением направления тока, то есть путем переключения положительного и отрицательного полюсов источника питания.

 

(2) Для размагничивания использовались постоянные магниты, при этом были выбраны С-образные или цилиндрические постоянные магниты из сплава 10H · KT5. При правильной установке магнита его магнитный полюс должен быть противоположен магнитному полюсу намагничиваемой стыковочной стальной трубы. Правильность установки магнитов можно проверить с помощью магнитометра. Для усиления эффекта размагничивания магниты могут быть соединены друг с другом (два, три или более) с одинаковой функцией. После размагничивания в стыковочном участке необходимо завершить сварку корневого шва в этом месте. Для увеличения поля размагничивания магнит следует размещать близко к точке размагничивания, в противном случае магнит можно удалить. При перемещении магнита вдоль поверхности стальной трубы остаточный намагниченность в месте соединения стальной трубы может быть сведена к минимуму.

 

Для изменения направления потока размагничивания необходимо повернуть С-образный магнит на 180° в горизонтальной плоскости, поменять местами цилиндрический магнит, установленный на краю соединения, или повернуть его на 180° в вертикальной плоскости. После каждого процесса размагничивания необходимо использовать магнитометр для проверки величины остаточной намагниченности.

 

 

3. Заключение

 

В заключение, в производстве высококачественные сварные швы должны выполняться безопасно, эффективно и с минимальными затратами при надлежащих условиях труда, с учетом условий строительства, сварочных процессов и эффективности производства. Основные принципы выбора методов сварки намагниченных труб следующие:

 

1. Традиционный метод сварки электродуговым разрядом с локальным пламенным нагревом приводит к выгоранию легирующих элементов из-за низкой температуры пламени, малого подводимого тепла и широкой зоны термического воздействия, что вызывает снижение механических свойств основного металла.

 

2. Метод сварки с полным нагревом и размагничиванием не является простым в реализации из-за различных факторов, влияющих на реальные условия строительства.

 

3. В местах с низкими магнитными свойствами и плохими строительными условиями в стыках стальных труб для размагничивания рекомендуется использовать постоянные магниты.

 

4. В месте соединения стальных труб магнитное поле сильное, и метод дуговой сварки с размагничиванием электродом и использованием обычной сварочной проволоки постоянного тока дает наилучший результат.