Analisou as causas do magnetismo residual em tubos de aço e seus efeitos na qualidade da soldagem, e introduziu o processo de desmagnetização e métodos de pré-soldagem na segunda fase do projeto de aquecimento central no campo petrolífero de Shengli. A equipe técnica do Departamento de Projetos do Campo Petrolífero de Shengli revisou materiais e propôs o método de usar corrente contínua ou alternada e eletroímãs ou ímãs permanentes para construir um campo magnético. Após o exercício no local, o problema foi resolvido, garantindo o bom andamento do projeto e lançando as bases para futuras obras.
1. Causas do magnetismo residual e sua influência na qualidade da soldagem
Durante os trabalhos de soldagem para construção e reparo de gasodutos, às vezes pode ocorrer polarização magnética, o que afeta o processo de soldagem. As polarizações magnéticas são o resultado do magnetismo residual no metal do tubo.
O magnetismo residual é geralmente dividido em dois tipos: magnetismo induzido e magnetismo de processo. O magnetismo indutivo surge frequentemente durante a fabricação de tubos em fábricas, como fusão de metal, uso de guindastes eletromagnéticos para carga e descarga, parada de tubos de aço em campos magnéticos fortes, realização de testes não destrutivos usando magnetização e colocação de tubos de aço perto de campos magnéticos fortes. linhas. O magnetismo do processo ocorre frequentemente em operações de montagem e soldagem, bem como no uso de pinças magnéticas, gabaritos e soldagem de tubulações CC, como contato prolongado com fios condutores conectados a fontes CC, seções de fios expostos ou curtos-circuitos entre pistolas de soldagem e tubulações .
Ao soldar tubos de aço magnético, ocorrem frequentemente dificuldades na ignição do arco, danos à estabilidade da combustão do arco, desvio do arco no campo magnético e respingos de metal líquido e escória derretida da poça de fusão. Para estabilizar o processo de soldagem e melhorar a qualidade das juntas soldadas, o tubo de aço magnetizado é desmagnetizado antes da soldagem. Deve-se notar que é difícil desmagnetizar completamente tubos de aço soldados. Se o magnetismo residual não for suficiente para afetar a qualidade da solda, a soldagem é permitida.
2. Método de desmagnetização para soldagem na segunda fase do projeto de aquecimento central no campo petrolífero de Shengli
A desmagnetização é particularmente necessária ao soldar e reparar tubulações externas ou bases semiacabadas.
2.1 Processo de desmagnetização
Para a desmagnetização antes da soldagem, foi desenvolvido um método de desmagnetização para a conexão entre um único tubo de aço e o tubo de aço, que inclui os seguintes conteúdos: determinação da magnitude e direção do campo magnético residual do tubo de aço; Seleção de métodos de desmagnetização, diagramas de sistema e meios técnicos; Usando o método de desmagnetização selecionado para desmagnetizar o tubo de aço ou junta de solda; Verifique se o magnetismo residual após a desmagnetização atende aos requisitos.
2.2 Método de desmagnetização
Uma bobina eletromagnética feita de fios de soldagem com seção transversal de 35-50 mm2 é usado para desmagnetizar corrente contínua e alternada. Os fios são enrolados em torno de um tubo de aço ou de dois tubos de aço conectados, e as bobinas são enroladas em voltas diferentes dependendo do magnetismo residual do tubo de aço. Ao utilizar corrente contínua para desmagnetização, deve-se utilizar um retificador ou conversor de soldagem com corrente de 500-1000 A, incluindo múltiplas estações de trabalho. Ao usar corrente alternada para desmagnetização, é utilizado um transformador de soldagem com corrente de 500-1000 A. Todas as fontes de alimentação utilizadas deverão possuir dispositivos de controle remoto e regulação de corrente que permitam o uso de reostatos estáveis. Ao usar um transformador de soldagem para desmagnetização, use cartões de medição de corrente portáteis, como u-4505 e u-4501, para medir a corrente de desmagnetização. Com a ajuda de eletroímãs especiais para desmagnetização, um retificador ou transformador de soldagem deve ser utilizado como fonte de energia. Para medir o uso do magnetismo ИM∏-97X Magnetômetro. Um magnetômetro é um dispositivo portátil que pode ser usado para medir a intensidade de indução magnética de campos magnéticos pulsantes e campos magnéticos dispersos no entreferro de um sistema magnético. O dispositivo consiste em um conversor de medição, um dispositivo eletrônico e um carregador. O dispositivo é alimentado por uma bateria interna de 9V.
As características técnicas de um magnetômetro são as seguintes: A faixa medida de intensidade de indução magnética é 1-1999 × 10-4T; O limite inferior de sensibilidade é 10-4T; o tempo de trabalho padrão é de 30 segundos; o tempo de trabalho contínuo após carregar a fonte de alimentação é de 8 segundos; o tamanho do dispositivo eletrônico é 170 mm × 60 mm × 35 mm; o tamanho do carregador é 70 mm × 70 mm × 30 mm; a massa do dispositivo eletrônico é de 0,35 kg; a massa medida do inversor é 0,35 kg
2.2.1 Processo de desmagnetização DC
Use um magnetômetro para determinar a força e a direção do campo magnético residual do tubo de aço. Configure uma bobina de fios de soldagem flexíveis com seção transversal de 35-50 mm no tubo de aço e conecte-a a um ou dois conversores de soldagem conectados em sequência para que o campo magnético que ele cria atue na direção oposta ao campo magnético residual do cano de aço. No início da desmagnetização, a corrente é de 80-100 A. Durante o processo de desmagnetização, é necessário verificar periodicamente os resultados do campo magnético de desmagnetização no tubo de aço com um magnetômetro (medido quando a energia é ligada) e, se necessário, controle a corrente ou sua mudança de direção (utilizado na substituição de fios em conversores de soldagem). Após a desmagnetização, para reduzir suavemente o fluxo magnético, a corrente deve ser gradualmente reduzida a zero dentro de 1 minuto e, em seguida, a fonte de alimentação deve ser desligada.
2.2.2 Processo de desmagnetização AC
A desmagnetização CA pode ser aplicada na extremidade de um único tubo de aço antes da montagem, bem como na extremidade de um tubo de aço montado com espessura de parede de até 25 mm. Neste ponto, além da desmagnetização de acordo com o método acima, há também os seguintes acréscimos: uma bobina de 1 fio soldado é usada e um fio de aço de 0,5-1,0 m de comprimento e 1,5-3 de diâmetro 0,0 m é conectado a o circuito. Este fio de aço é colocado sobre uma almofada de material isolante e não inflamável (como tijolo de amianto), e o fio de aço pode alterar suavemente a magnitude da corrente, alterando assim a magnitude do campo magnético desmagnetizante. Após ser ligado, o fio de aço é aquecido e queimado dentro de um determinado tempo, dependendo do diâmetro, comprimento e corrente do fio de aço. Após a queima do fio de aço, o magnetismo residual é verificado com um magnetômetro. Se o efeito de desmagnetização não for suficiente, ele precisa ser repetido (às vezes 4-5 vezes).
2.2.3 Desmagnetização de eletroímãs e ímãs permanentes
Este método é usado principalmente em seções individuais de 100 a 200 mm de comprimento em tubos de aço já conectados, especialmente perto de campos magnéticos onde o sinal muda. Neste ponto, após a desmagnetização das seções individuais, a soldagem da raiz deve ser concluída e, em seguida, a desmagnetização da próxima seção deve ser realizada. Um eletroímã com estrutura especial foi selecionado para desmagnetização. O eletroímã é instalado na conexão do tubo de aço de modo que o pólo N do eletroímã seja colocado com o pólo magnético S na borda do tubo de aço, e o pólo magnético S seja conectado ao pólo N magnético do tubo. Durante o processo de desmagnetização, um magnetômetro deve ser utilizado para medir periodicamente a direção e a força do magnetismo residual no tubo de aço (quando a energia estiver ligada). A magnitude do campo magnético desmagnetizado é ajustada alterando a intensidade da corrente, e a direção do campo magnético é ajustada alterando a direção da corrente, ou seja, convertendo os pólos positivo e negativo da fonte de alimentação.
O ímã permanente em forma de C ou cilíndrico IOHÄ KT5 Uma liga com ímãs permanentes foi selecionada para desmagnetização. Quando o ímã é instalado corretamente, o pólo magnético deve ficar voltado para o pólo magnético do tubo de aço magnetizado. Você pode verificar se o ímã está instalado corretamente usando um magnetômetro. Para aumentar o efeito de desmagnetização, os ímãs podem ser conectados entre si (mais de dois ou três) e seus efeitos são os mesmos. Após desmagnetizar a seção de encaixe, a soldagem da raiz deve ser concluída. O ímã deve então ser movido para a próxima seção de desmagnetização. Para fortalecer o campo magnético de desmagnetização, o ímã deve estar próximo do campo de desmagnetização, caso contrário ele pode se afastar. Quando o ímã é movido ao longo da superfície do tubo de aço, a remanência na junta soldada pode ser reduzida ao valor mínimo. Para alterar a direção do fluxo magnético de desmagnetização, o ímã em forma de C precisa ser girado 180° no plano horizontal, e o ímã cilíndrico montado na borda da estação de acoplamento deve ser substituído ou girado 180° no plano vertical. Após cada processo de desmagnetização, o tamanho da remanência deve ser verificado com um magnetômetro.
