陳士海，代雪松，趙達(dá)玉，宋華彬

（山東科瑞機(jī)械制造有限公司，山東 東營(yíng) 257000）

引言

對(duì)于石油的生產(chǎn)運(yùn)輸而言，管道屬于較為關(guān)鍵的石油機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置，其主要負(fù)責(zé)高壓水、液壓能量、天然氣以及石油的運(yùn)輸，所以，石油管道不僅需要具有較高的抗沖擊能力和壓力承載能力，避免泄漏情況的出現(xiàn)，還要滿足易燃易爆物質(zhì)的輸送需求，保證物質(zhì)輸送的安全性與穩(wěn)定性。也正因如此，無(wú)焊接管道技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，而常用的無(wú)焊接管道技術(shù)有很多種，想要將其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)充分地發(fā)揮出來(lái)，還需要對(duì)其在石油機(jī)械中的實(shí)際應(yīng)用加強(qiáng)分析與研究，這對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展有著非常積極的作用。

1 新型無(wú)焊接管道技術(shù)在石油機(jī)械中的應(yīng)用

1.1 Walform 擠壓連接技術(shù)

相比于其他管道連接技術(shù)，Walform 擠壓連接技術(shù)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)零件相對(duì)較少，其主要包含三個(gè)部分，即密封圈、壓緊螺母以及24°錐面接頭體等，具體接頭結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

管接頭與管道部分的連接是通過(guò)管端部分的冷變形原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要是借助擠壓成型機(jī)對(duì)管道端頭進(jìn)行冷擠壓，使其發(fā)生變形，從而適應(yīng)公制標(biāo)準(zhǔn)的壓緊螺母及接頭體。采用這種管接頭方式的管道連接功能和密封功能之間是相互分離的，只需要對(duì)單獨(dú)密封圈進(jìn)行使用，就能將唯一存在泄漏可能的通路封死。最重要的是，采用機(jī)械冷變形的方式，能夠使每個(gè)管接頭都保持一致的尺寸，能夠更好的控制管道連接質(zhì)量。若管道當(dāng)中的輸送介質(zhì)具有腐蝕性，或者是系統(tǒng)工作期間會(huì)產(chǎn)生較高的溫度，則可以選擇不需要對(duì)軟密封件進(jìn)行設(shè)置的擠壓成型方式。在管道材料選擇方面，一般需要對(duì)不銹鋼材質(zhì)進(jìn)行使用。在Walform擠壓連接技術(shù)當(dāng)中，有多種接頭形式，如四通管接頭、三通管接頭、直通管接頭以及直角管接頭等。對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，能夠使管路連接部分的泄漏問(wèn)題有效解決，而且可以將配裝成本有效降低，即便再次配裝也不會(huì)有泄漏問(wèn)題產(chǎn)生。與此同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)中的各項(xiàng)元件都能與24°卡套式管道接頭保持通用，所以設(shè)備能夠在石油機(jī)械的高壓水系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行有效的應(yīng)用。在具體施工中，相關(guān)人員需要確定管道兩端接線區(qū)域，然后在封閉處使用閉口螺母進(jìn)行密封處理，最后再應(yīng)用擠壓成型機(jī)落實(shí)后續(xù)操作。在此期間，要求相關(guān)人員對(duì)通用材料進(jìn)行靈活的應(yīng)用，在提高管道連接效果的同時(shí)，降低外部因素對(duì)于連接質(zhì)量的影響。

在石油機(jī)械當(dāng)中，Walform 擠壓連接技術(shù)通常適用于超高壓、高壓以及中壓的中流量系統(tǒng)或者是小流量系統(tǒng)連接中，且管道最大壓力值一般需要在80 MPa以內(nèi)，流量最大不能超過(guò)250 L/min[1]。

1.2 止推環(huán)法蘭連接技術(shù)

這種連接技術(shù)涉及到密封墊、螺帽、連接螺釘、車(chē)槽管道、一對(duì)保持環(huán)以及一對(duì)法蘭等內(nèi)容。其中法蘭可以是ISO 法蘭，也可以是SAE 法蘭。在應(yīng)用該項(xiàng)連接技術(shù)的過(guò)程中，可以選擇專業(yè)的廠家對(duì)管道端頭進(jìn)行加工處理，由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，所以裝配操作也并不復(fù)雜。最大的適用管徑是Φ355.6 mm，能夠滿足69 MPa 的運(yùn)行壓力需求，且由于具有耐振抗沖擊的特點(diǎn)，所以能夠適用大流量的輸送工況。常用管道材質(zhì)包括鈦、雙相金屬、鍍鋅鋼以及低碳鋼等，根據(jù)管道材質(zhì)，其適用范圍能夠涵蓋中壓、高壓和超高壓系統(tǒng)，一般在高壓水系統(tǒng)、高壓氣體輸送系統(tǒng)以及中高壓管路連接中使用。

當(dāng)然，在具體應(yīng)用過(guò)程中，需要相關(guān)技術(shù)人員明確車(chē)槽對(duì)稱區(qū)，并對(duì)環(huán)形內(nèi)壁管道進(jìn)行合理的設(shè)置。至于管壁厚度以及管徑長(zhǎng)度則需要根據(jù)實(shí)際的運(yùn)輸壓力進(jìn)行設(shè)定，通常壓力越大，管道的厚度以及管徑尺寸就越大。具體需要工作人員做好流量變動(dòng)幅度的測(cè)定工作，以此為基礎(chǔ)落實(shí)管道設(shè)計(jì)工作，避免密閉性不佳造成氣孔或者是裂紋等質(zhì)量問(wèn)題[2]。

1.3 37°擴(kuò)口法蘭連接技術(shù)

這種管道連接技術(shù)包括一對(duì)37°擴(kuò)口堆套及管道、密封墊、螺帽、連接螺釘以及一對(duì)法蘭等，其中法蘭同樣可以使用ISO 法蘭和SAE 法蘭。適用的管道材質(zhì)有鈦、不銹鋼、碳鋼、雙相金屬、鍍鋅鋼等，各種材料的應(yīng)用，能夠有效滿足低、中、高壓系統(tǒng)的連接需求。但也正是受到材料的影響，使得該項(xiàng)連接技術(shù)當(dāng)中大多使用軟密封連接。除此之外，該項(xiàng)連接技術(shù)的應(yīng)用需要對(duì)專用的擴(kuò)口設(shè)備進(jìn)行使用，并且要在明確中軸線的基礎(chǔ)上，做好角度設(shè)定工作，一般需要將其精確到37°。雖然該項(xiàng)連接技術(shù)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，但裝配難度較低。與此同時(shí)，這種管道連接技術(shù)在壓力達(dá)到35 MPa 的情況下，最高管徑可以設(shè)置為Φ90 mm，相比于常規(guī)無(wú)焊接管道連接技術(shù)，其流量能夠高出1 倍有余，所以其被廣泛應(yīng)用在大流量的高壓系統(tǒng)當(dāng)中。而在低壓運(yùn)輸狀態(tài)下，其能夠滿足Φ273 mm 的管徑運(yùn)輸需要，在潤(rùn)滑系統(tǒng)、燃?xì)夤ぷ髌脚_(tái)、石油鉆井平臺(tái)、石油生產(chǎn)平臺(tái)以及近海石油工業(yè)當(dāng)中具有良好的適用性[3]。

1.4 90°擴(kuò)口法蘭連接技術(shù)

該項(xiàng)連接技術(shù)設(shè)備主要是由密封墊、螺帽、連接螺釘、90°擴(kuò)口管道以及一對(duì)圓法蘭或者是SAE 法蘭構(gòu)成。與37°的擴(kuò)口法蘭連接技術(shù)相同，其擴(kuò)口加工同樣需要使用專業(yè)的加工設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。其整體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，所以比較容易進(jìn)行裝配。這種連接技術(shù)適用的最大管道直徑可達(dá)Φ608 mm，所以具有較大的流通量，但在最大承壓能力方面僅有4 MPa，因此，其一般在各種水系統(tǒng)或者是低壓石油輸送系統(tǒng)中應(yīng)用。如油井水系統(tǒng)以及近海石油工業(yè)等。在低壓，且流量較高的系統(tǒng)當(dāng)中具有較高的適用性[4]。

2 相關(guān)技術(shù)的質(zhì)量控制措施

1）焊接工藝評(píng)定過(guò)程中的質(zhì)量控制。相關(guān)單位需要結(jié)合石油機(jī)械系統(tǒng)的具體要求，對(duì)管道材料進(jìn)行合理的選擇，并在完成編號(hào)管理操作以后，做好技術(shù)交底工作，確保工作人員能夠嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求落實(shí)連接尺寸，并將安裝操作快速完成。而在此過(guò)程中，質(zhì)量管理人員需要針對(duì)技術(shù)應(yīng)用流程加強(qiáng)管理，確保各環(huán)節(jié)的操作質(zhì)量均能滿足工程施工的實(shí)際需要。尤其是在最終連接環(huán)節(jié)，需要做好監(jiān)管工作，并結(jié)合實(shí)際嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量判定工作。

2）返修部分的質(zhì)量控制。在管道連接之后，如果在質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不佳或者是連接受損等情況，需要責(zé)令施工人員進(jìn)行限期修整，并且要對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生原因進(jìn)行深入的分析，做好返修記錄，為后續(xù)檢驗(yàn)及質(zhì)量控制工作的落實(shí)提供基礎(chǔ)。如果在此期間，同一零件出現(xiàn)連續(xù)兩次返修的情況，則需要考慮對(duì)零件進(jìn)行更換，以此來(lái)保證連接質(zhì)量[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

在石油機(jī)械當(dāng)中對(duì)新型無(wú)焊接管道技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不僅能夠提高管道連接的質(zhì)量，還能使石油機(jī)械管道的運(yùn)行工況得到合理優(yōu)化，這對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展有著非常重要的意義。因此，相關(guān)單位應(yīng)該結(jié)合實(shí)際對(duì)各項(xiàng)新型無(wú)焊接管道技術(shù)進(jìn)行靈活應(yīng)用，不斷提高石油機(jī)械管道的建設(shè)質(zhì)量，使其能夠在生產(chǎn)運(yùn)輸當(dāng)中發(fā)揮更大的作用。