周洋

摘要：石油化工現(xiàn)場(chǎng)施工中，經(jīng)常發(fā)生因保護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致金屬管、對(duì)接焊口帶磁現(xiàn)象。由于現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)常備專用消磁設(shè)備，給施工造成不小麻煩。利用焊機(jī)的焊把線作為消磁線圈，消除施工現(xiàn)場(chǎng)金屬管、焊口的磁性，是一種用簡(jiǎn)單、常用、快速解決實(shí)際問(wèn)題的方法。

關(guān)鍵詞：焊口；管道；鋼管；消磁方法；電焊機(jī)；磁性

引言

在管道焊接作業(yè)時(shí)，有時(shí)焊口會(huì)出現(xiàn)磁偏吹影響焊接過(guò)程的現(xiàn)象。磁偏吹的形成是管道金屬中存在磁力的結(jié)果。感應(yīng)磁性常產(chǎn)生在管線現(xiàn)場(chǎng)加工、管線蒸汽吹掃、材料保管不當(dāng)?shù)拳h(huán)節(jié)中，如：長(zhǎng)時(shí)間接觸與直流電源相連的電導(dǎo)線，導(dǎo)線裸露段或者電焊鉗與管子的短路，管道安裝時(shí)，采用磨光機(jī)對(duì)管口進(jìn)行打磨，強(qiáng)摩擦?xí)鹌驴趲Т?。焊口采用中頻加熱處理時(shí)，其加熱過(guò)程會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)充磁。在這些作業(yè)停止后，仍有殘留磁性留在管口端面。如某管道改線碰口作業(yè)中，因長(zhǎng)時(shí)間對(duì)管口進(jìn)行打磨，導(dǎo)致順氣流方向根焊過(guò)程中出現(xiàn)焊口帶磁情況。大慶乙烯高壓合金鋼蒸汽管線帶磁就屬于此種情況。焊接帶磁性的鋼管時(shí)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生電弧引燃困難、電弧燃燒穩(wěn)定性遭破壞、在磁場(chǎng)中電弧偏離、液體金屬和熔渣從焊接熔池中濺出等問(wèn)題。為了穩(wěn)定焊接過(guò)程，改善焊接接頭質(zhì)量，被磁化了的鋼管或焊口在焊接前先要進(jìn)行消磁。通常，要達(dá)到被焊接的鋼管完全消去磁性是很困難的，現(xiàn)場(chǎng)條件下幾乎不可能。

當(dāng)我們?cè)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)遇到管線帶磁的現(xiàn)象影響焊接，通常需要以下幾個(gè)步驟進(jìn)行判斷的做法進(jìn)行消磁。

1.確定鋼管剩磁場(chǎng)的位置和方向

焊口磁場(chǎng)的位置一般分為兩種，一種為焊后兩端只有一端帶磁，另一種為焊后兩端均帶磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的方向一般也分為兩種，一種為焊口兩端為同方向磁場(chǎng)，另一種為焊口兩端磁場(chǎng)為相對(duì)方向。

以上判斷均可用磁鐵來(lái)簡(jiǎn)易判斷極性和方向。

2.選擇消磁的方法及技術(shù)手段

管線消磁一般有以下幾種常見方法：

2.1采用專業(yè)消磁設(shè)備。目前市場(chǎng)上有成型的消磁設(shè)備，雖然其工作原理與繞線電焊機(jī)法相近，但操作簡(jiǎn)單，輸出電流可調(diào)節(jié)，可在設(shè)備上實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)極性轉(zhuǎn)換，效率較高，近年來(lái)也在施工作業(yè)中廣泛使用。

2.2升溫法。焊口組對(duì)好以后，在帶磁管道端面用氧一乙炔火焰進(jìn)行加熱升溫，以此降低管道磁性。但對(duì)強(qiáng)磁管道而言，需升溫至改變其金相結(jié)構(gòu)才能降低管道磁性，而改變管材的金相結(jié)構(gòu)又與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不符，因此，建議對(duì)弱磁管道使用該方法。

2.3搭橋法。由于管道坡口存在磁場(chǎng)，要求磁橋有足夠的分磁面積，搭橋法要求在焊口處對(duì)稱均勻點(diǎn)焊8～10點(diǎn)（2點(diǎn)之間距離為100mm左右），每1焊點(diǎn)長(zhǎng)度約為25mm，熔池深度不宜超過(guò)管道壁厚的1/3，從而有效地使大部分磁力線通過(guò)橋面流通，降低焊口處的磁性強(qiáng)度。此方法只有在弱磁情況下有效，強(qiáng)磁效果不佳。

2.4如果條件允許可以放置一段時(shí)間。簡(jiǎn)易電焊機(jī)繞線消磁法：通常施工現(xiàn)場(chǎng)不具備管道消磁機(jī)，遇到突發(fā)情況只能采用現(xiàn)場(chǎng)常用的電焊機(jī)來(lái)進(jìn)行消磁。

管線消磁的原理是在被消磁管道周圍形成與鋼管剩磁場(chǎng)作用方向相反的磁場(chǎng)，通過(guò)控制電流大小而控制所形成磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，以達(dá)到消磁目的。

在這里我們主要分析施工現(xiàn)場(chǎng)常用的直流電焊機(jī)電消磁工藝。在確定完磁場(chǎng)的方向后，我們將電焊機(jī)調(diào)整為直流開始纏繞電焊把線，把線纏繞的方向要根據(jù)右手螺旋定則來(lái)判斷。讓四指彎向螺線的電流方向，大拇指所指的那一端就北極。

在鋼管上纏繞柔性焊接導(dǎo)線組成的線圈（一般焊口消磁在消磁處纏繞2到3圈為宜），形成封閉回路，將兩條焊接導(dǎo)線的一端分別接直流焊接電源的正負(fù)極，另外一端分別接到固定在被消磁管道上，使其形成的磁場(chǎng)作用方向與鋼管磁場(chǎng)作用方向相反。

消磁開始時(shí)，電流可以調(diào)為50-100A。隨著電流的逐漸增大和短路時(shí)間增加，周期性地在鋼管上消磁磁場(chǎng)作用的越大?，F(xiàn)場(chǎng)由于條件簡(jiǎn)陋，推薦使用將電焊鉗和的R線連接金屬板片接入消磁系統(tǒng)中，將裝入電焊鉗中的焊條，在100-200 A電流下與金屬板短路約1-5s。然后斷開。在每一次短路、斷開循環(huán)之后，檢查管道磁性強(qiáng)弱，和極陛并在必要時(shí)重復(fù)上述消磁過(guò)程。

可用大頭針在坡口處感覺磁力大小，如果在檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)增大或極性與消磁之前相反，則可能在上述消磁過(guò)程中消磁電流過(guò)大或短路時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使工件產(chǎn)生反方向磁場(chǎng)。此時(shí)只需將電焊機(jī)上的連接線調(diào)換極性然后重復(fù)消磁過(guò)程。

消磁結(jié)束以后，為了平滑地降低磁通，應(yīng)該在1min內(nèi)逐漸減小電流，直到零值，然后切斷電源。

3.總結(jié)

簡(jiǎn)易電焊機(jī)繞線消磁法由于沒有測(cè)量定量的手段，往往會(huì)產(chǎn)生反向磁場(chǎng)。需要在過(guò)程中反復(fù)感覺摸索剩余磁通量，達(dá)到焊接要求水平后即可焊接。

大慶乙烯裝置超高壓蒸汽管線A335GR.P91合金鋼管線的焊接施工中返修焊口產(chǎn)生強(qiáng)磁，采用了電焊機(jī)繞線消磁法成功解決了現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)難題。