點(diǎn)擊圖片查看原圖
在螺旋3PE防腐鋼管的使用和生產(chǎn)進(jìn)程中，人類發(fā)明了很多的優(yōu)秀的焊接和生產(chǎn)的方法，大大促進(jìn)了這一行業(yè)的穩(wěn)步快速的發(fā)展，同時(shí)也使得此行業(yè)在發(fā)展中得到優(yōu)化。其中埋弧自動(dòng)焊是在1940年發(fā)明的一種新的焊接方法，它和前面的手工焊相同的地方是它還是采用渣保護(hù)，但是這個(gè)渣不是焊條的藥皮，是專門熔煉出來的焊藥。改成焊絲以后，用送焊絲的裝置和焊絲盤，連續(xù)地送給焊絲，這種焊接方法是連續(xù)送進(jìn)的焊絲，在可熔化的顆粒狀的焊劑覆蓋下引燃電弧，使焊絲、母材和焊劑的一部分熔化和蒸發(fā)構(gòu)成一個(gè)空腔，電弧是在空腔里面穩(wěn)定燃燒,所以把它稱之為埋弧自動(dòng)焊。電弧是埋在空腔里邊的。這個(gè)焊藥系統(tǒng)由一個(gè)漏斗裝的焊藥通過一個(gè)管道輸送到要焊接的前面.二個(gè)不同是不采用焊條，采用焊絲，因?yàn)楹附z可以連續(xù)送給；焊條，我們燒完一根焊條總得有一個(gè)焊條頭就給扔了，而且操作得停下來，換焊條然后再焊。而此種焊接方法與其他方法相比是有很大的優(yōu)點(diǎn)的.埋弧焊3PE防腐螺旋鋼管的這種焊接這種方法，個(gè)優(yōu)點(diǎn)是完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化；二個(gè)優(yōu)點(diǎn),它是在埋弧底下進(jìn)行焊接，所以它的熱交換和保護(hù)性能比較強(qiáng),焊接出來的質(zhì)量比較高；三個(gè)優(yōu)點(diǎn)，由于埋弧自動(dòng)焊中電弧埋在焊藥底下，所以它可以采用大電流,焊接效率比較高。
聚乙烯結(jié)構(gòu)3PE防腐鋼管防腐層保溫性能佳，3PE防腐鋼管保溫性能好，熱損失僅僅為傳統(tǒng)管材的百分之二十五，長(zhǎng)期運(yùn)行還是可以節(jié)約比較大的資源，明顯的降低能源成本，并且還是具有比較強(qiáng)的防水和耐腐蝕能力，并且也不需要附設(shè)管溝，直接就可以買入地下或者水中，在施工上也是簡(jiǎn)便迅速，綜合的造價(jià)也比較低，在低溫條件下也是具有良好的耐腐蝕和耐沖擊性，并且在一定的環(huán)境中還可以直接的埋入凍土。聚乙烯三層結(jié)構(gòu)防護(hù)層又稱3PE防腐鋼管，是近幾年從國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)的防腐技術(shù)。它的全稱為熔結(jié)環(huán)氧/擠塑聚乙烯結(jié)構(gòu)防護(hù)層，結(jié)構(gòu)由以下三層組成：底層為熔結(jié)環(huán)氧(≥80μm);中間層為膠粘劑(170—250μm);面層為擠塑聚乙烯(約2mm)。防護(hù)層總厚度約1.8-3.7mm。在三層結(jié)構(gòu)中，熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層的主要作用是：形成連續(xù)的涂膜，與鋼管表面直接粘結(jié)，具有很好的耐化學(xué)腐蝕性和抗陰剝離性能；與中間層膠粘劑的活性基團(tuán)反應(yīng)形成化學(xué)粘結(jié)，保證整體防腐層在較高溫度下具有良好的粘結(jié)性。中間層通常為共聚物粘結(jié)劑，其主要成分是聚烯烴，目前廣泛采用的是乙烯基共聚物膠粘劑。共聚物膠粘劑的性部分官能團(tuán)與熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層的環(huán)氧基團(tuán)可以反應(yīng)生成氫鍵或化學(xué)鍵，使中間層與底層形成良好的粘結(jié)；而非性的乙烯部分與面層聚乙烯具有很好的親合作用，所以中間層與面層也具有很好的粘結(jié)性能。聚乙烯面層的主要作用是起機(jī)械保護(hù)與防腐作用，與傳統(tǒng)的二層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層具有同樣的作用。
目前，直縫埋弧焊管應(yīng)用已擴(kuò)展到眾多領(lǐng)域，除石油天然氣長(zhǎng)輸管道外，還向海洋平臺(tái)、海上浮吊等海洋結(jié)構(gòu)方面發(fā)展。埋弧焊管作為海洋結(jié)構(gòu)用管具有明顯的優(yōu)勢(shì)，如壁厚均勻，工藝簡(jiǎn)單，性能受制管工藝影響較小，易于實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高韌性的要求，且其規(guī)格調(diào)整靈活，可滿足不同管徑的要求。但是，由于海洋結(jié)構(gòu)用管的服役環(huán)境與陸路流體輸送管有所不同，海洋結(jié)構(gòu)用管服役在波浪、海潮、風(fēng)暴及寒冷流冰等嚴(yán)峻的海洋工作環(huán)境中，因而，對(duì)海洋結(jié)構(gòu)用管除了要求具有一般管道性能外，還對(duì)其強(qiáng)韌性和焊縫質(zhì)量提出了更高的要求。鋼管的主要材質(zhì)為D36鋼、S355鋼及具有Z向性能的結(jié)構(gòu)鋼板，厚度一般在20～50 mm之間，由于板材厚度較大，且碳含量及碳當(dāng)量均較大，可焊性較差，淬硬傾向大，使焊接接頭的熔合性能降低，且易產(chǎn)生冷裂紋。
厚壁直縫埋弧焊管焊縫存在的橫向裂紋分別采用厚度為20～50mm的D36，D36-Z35和S355結(jié)構(gòu)鋼板，通過JCOE成型方式生產(chǎn)海洋經(jīng)驗(yàn)交流·54·HAN GUAN焊管平臺(tái)用直縫埋弧焊管，直徑為508～1372mm。焊縫采用X形坡口，內(nèi)焊為三絲埋弧焊，外焊為多層多道三絲埋弧焊。焊接完成24h或48h后對(duì)焊縫進(jìn)行超聲波檢測(cè)，橫向掃查時(shí)發(fā)現(xiàn)在焊縫壁厚中間位置有林狀回波出現(xiàn)，進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有時(shí)整條焊縫斷續(xù)存在類似信號(hào)，深度在焊縫中間位置。為了查清缺陷的性質(zhì)，對(duì)某些反射信號(hào)高的地方進(jìn)行X射線拍片，未發(fā)現(xiàn)缺陷。經(jīng)碳弧氣刨后再次進(jìn)行磁粉檢測(cè)，證實(shí)該缺陷為橫向裂紋。裂紋大部分橫穿焊縫，但未擴(kuò)展到母材中，裂紋深度在焊縫壁厚的中間位置，為外焊的一層，與超聲波檢測(cè)的深度基本吻合。