[发明专利]一种基于激光熔覆解决石油管道焊接时防腐熔化失效的方法

说明书

本发明提供一种基于激光熔覆解决石油管道焊接时防腐熔化失效的方法，包括以下步骤：S1.取两根相同型号的石油管道，将石油管道的端部打磨成角度为45度的坡口，然后对石油管道进行预处理；S2.用光纤激光器对石油管道的内壁激光熔覆合金粉末形成熔覆层一，熔覆层一与坡口的距离为100mm；S3.用光纤激光器对石油管道坡口处的内壁激光熔覆合金粉末形成熔覆层二；S4.对石油管道的内壁进行防腐涂料处理；S5.将两根石油管道的坡口靠在一起形成V字口，使用与合金粉末组分相同的合金焊条对V字口进行第一道焊接，然后用普通焊条在合金焊条的外侧进行第二道焊接形成整体。本发明能有效解决石油管道焊接时因热影响导致管道内部防腐涂料熔化失效的问题。

技术领域

本发明涉及一种基于激光熔覆解决石油管道焊接时防腐熔化失效的方法。

背景技术

自20世纪50年代开始，油气管道的防腐技术就在不断发展，其主要原因在于石油与天然气管道大多数为低碳钢制材料，在使用过程中原油、天然气所含的H₂O、O₂、H₂S、O₂等易与金属材料发生化学反应，此外，原油中夹带的砂砾对管道产生冲刷磨损，导致管道穿孔及泄露，给生产企业带来严重的财产损失，同时也会给公共环境带来巨大损害。因此，为了减少腐蚀造成的这些严重后果，增强油气管道的使用寿命，进一步提高油气管道的防腐技术是十分重要的。

符合油气管道的内涂层用的防腐涂料很多，性能各异。较为常用的有液体环氧涂料、粉末环氧涂料、酚醛环氧树脂和煤焦油环氧树脂等。随着技术的发展，这些防腐涂料的附着力、耐磨耐蚀性能、承压能力等各项性能得到了较大的提高。但上述各防腐涂料有一个共同的缺点，就是耐高温性能较差。在管道铺设施工时，采用焊接成型，在管道对接区焊口及其两端50mm范围内的内防腐涂层容易受热融化失效、损伤而造成过早腐蚀穿孔。

申请号为CN201710925399.8的中国发明公开了“一种防腐防垢的油田管道”，包括管道主体，管道主体的内壁上设有内保护层，管道主体的外壁上设有外保护层，外保护层的厚度大于内保护层的厚度；内保护层和外保护层均由保护涂料刷涂而成，保护涂料的组成成份按重量份数计如下：聚丙烯树脂15-20份、1，3-丁二烯1.5-2份、二氧化钛3-5份、三元乙丙橡胶15-20份、白炭黑5-10份、玻璃微珠1-6份、二硫化四甲基秋兰姆3-8份、硬脂酸锌6-12份、二甲苯15-22份。该发明存在的问题是：其保护涂料与油田管道之间的结合强度不高，耐高温性较差，因此耐磨、防腐效果均不佳，在管道焊接时保护涂料容易熔化失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于激光熔覆解决石油管道焊接时防腐熔化失效的方法，能有效解决石油管道焊接时因热影响导致管道内部防腐涂料熔化失效的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于激光熔覆解决石油管道焊接时防腐熔化失效的方法，包括以下步骤：

S1.取两根相同型号的石油管道，将石油管道的端部打磨成角度为45度的坡口，然后对石油管道进行预处理；

S2.用光纤激光器对石油管道的内壁激光熔覆合金粉末形成熔覆层一，熔覆层一与坡口的距离为100mm，熔覆层一的厚度为0.7-1.5mm，激光功率为2800-3600kW，光斑直径为2mm,扫描速度为600-1000mm/min，搭接率为50％，送粉量为20-50g/min，激光熔覆过程中通氩气保护，氩气流量为15L/min；

S3.用光纤激光器对石油管道坡口处的内壁激光熔覆合金粉末形成熔覆层二，熔覆层二的厚度为0.7-1.5mm，激光功率为2000-2800kW，光斑直径为5mm,扫描速度为1000-1400mm/min，搭接率为50％，送粉量为30-50g/min，激光熔覆过程中通氩气保护，氩气流量为16L/min；

S4.对石油管道的内壁进行防腐涂料处理；