大多數(shù)管道都是由金屬材料制作而成的。因此，在金屬管道發(fā)生泄漏時(shí)，利用金屬材料的可焊性，同樣可以實(shí)現(xiàn)堵漏的目的。
“帶壓焊接堵漏技術(shù)”是指具有可焊性金屬管道一旦出現(xiàn)裂紋，發(fā)生介質(zhì)外泄，在不降低介質(zhì)溫度、壓力的條件下(動(dòng)態(tài)條件)，利用熱能使熔化的金屬將裂紋連成整體焊接接頭或在金屬的泄漏缺陷上加焊一個(gè)封閉板，使之達(dá)到重新使用的一種特殊技術(shù)手段。根據(jù)堵漏處理方法的不同，可分為逆向焊接法和引流焊接法。
(1)帶壓逆向焊接堵漏技術(shù)。生產(chǎn)運(yùn)行中的壓力管道一旦發(fā)生泄漏，是很難在動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行補(bǔ)焊的。原因有兩個(gè)，其一是熔融的金屬在沒(méi)有得到冷固之前，有可能被噴出的泄漏介質(zhì)噴跑；其二是泄漏介質(zhì)本身也有可能威脅施工人員的人身安全，尤其是易燃易爆的泄漏介質(zhì)，更難以在動(dòng)態(tài)狀況下進(jìn)行補(bǔ)焊。為了能夠在有壓力介質(zhì)存在的條件下進(jìn)行焊接操作，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次試驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用，終于摸索出“帶壓補(bǔ)焊方法”，打破動(dòng)態(tài)條件下不能補(bǔ)焊的禁區(qū)，在此基礎(chǔ)上又經(jīng)過(guò)不斷努力，總結(jié)出一套比較科學(xué)、比較完整的帶壓焊接方法——分段逆向焊接法。采用這種方法已經(jīng)成功地消除了壓力管道運(yùn)行中出現(xiàn)的裂紋。
①基本原理 帶壓逆向焊接堵漏技術(shù)基礎(chǔ)原理是，利用焊接過(guò)程中焊縫和焊縫附近的受熱金屬均受到很大熱應(yīng)力作用的規(guī)律，使泄漏裂紋在低溫區(qū)金屬的壓縮應(yīng)力作用下發(fā)生局部收嚴(yán)，在收嚴(yán)的小范圍內(nèi)是無(wú)泄漏的，補(bǔ)焊過(guò)程中只焊已收嚴(yán)不存在泄漏介質(zhì)的部分，并且采取收嚴(yán)一段補(bǔ)焊一段、補(bǔ)焊一段又會(huì)收嚴(yán)一段，這樣反復(fù)進(jìn)行，直到全部焊合無(wú)泄漏為止。
帶壓逆向焊接堵漏技術(shù)是利用焊接變形的一種補(bǔ)焊方法，它實(shí)用于可焊管道上出現(xiàn)的裂紋，但不能用于焊縫缺陷，如氣孔、夾渣引起的點(diǎn)狀及孔洞狀泄漏的動(dòng)態(tài)堵漏作業(yè)。
②帶壓逆向焊接堵漏操作技術(shù) 在有大量泄漏介質(zhì)噴出的情況下，采用帶壓焊接堵漏技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)焊作業(yè)的難點(diǎn)在于，焊接電弧的吹力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于泄漏介質(zhì)的噴出壓力。補(bǔ)焊時(shí)，電弧一接觸到高壓噴出的介質(zhì)流，焊條的金屬熔滴及熔池內(nèi)的液態(tài)金屬就會(huì)被吹跑，而使電弧不能連續(xù)、穩(wěn)定地熔化，補(bǔ)焊難以達(dá)到目的。如果熔池內(nèi)的金屬被過(guò)量地噴出，還會(huì)使泄漏區(qū)域擴(kuò)大。因此，應(yīng)當(dāng)指出的是，帶壓逆向焊接堵漏技術(shù)一定要在無(wú)泄漏介質(zhì)干擾時(shí)進(jìn)行。采用分段逆向施焊方法就是為了使補(bǔ)焊的過(guò)程始終處于無(wú)泄漏的狀態(tài)之中，這樣就能有效地使焊接電弧避開(kāi)從裂紋噴出的泄漏介質(zhì)。因此，在補(bǔ)焊收嚴(yán)的那一小段，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真觀察裂紋的收嚴(yán)情況，確認(rèn)下一步補(bǔ)焊的長(zhǎng)度。繼續(xù)補(bǔ)焊時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接電弧與熔池的長(zhǎng)度，確保焊接電弧與熔池始終處在裂紋收嚴(yán)的范圍之內(nèi)。若操作技術(shù)不太熟練或收嚴(yán)的裂紋長(zhǎng)度不能準(zhǔn)確地判斷清楚，補(bǔ)焊過(guò)程應(yīng)將焊接電弧與熔池控制在已收嚴(yán)裂紋長(zhǎng)度的一半范圍之內(nèi)為宜。
在焊縫橫向壓縮應(yīng)力作用下，前端的局部裂紋收嚴(yán)一段，則補(bǔ)焊一段，再收嚴(yán)一段，再補(bǔ)焊一段，這樣把一條裂紋分成若干小段，分次進(jìn)行。
a．引弧 對(duì)已收嚴(yán)的那一小段裂紋補(bǔ)焊時(shí)，宜采用接觸法引弧，并且引弧點(diǎn)一定要落在已收嚴(yán)的那一小段裂紋上，過(guò)程如圖6—24所示。
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b．運(yùn)條 采用分段逆向焊接法補(bǔ)焊管道的裂紋時(shí)，每次補(bǔ)焊的長(zhǎng)度都很短，有的甚至接近點(diǎn)焊。因此要求運(yùn)條動(dòng)作簡(jiǎn)便。帶壓補(bǔ)焊時(shí)，焊條沿裂紋做直線移動(dòng)或稍有前后擺動(dòng)，動(dòng)作要快，電弧要短，防止形成過(guò)多的液態(tài)金屬，阻礙電弧對(duì)被焊工件的直接作用，造成未熔合。同時(shí)要注意控制熔深，一般熔深可在補(bǔ)焊工件壁厚的40％左右，最大不超過(guò)50％。工件較薄時(shí)，熔深要小，以防燒穿。焊縫的形狀不一定要求美觀、整齊，只要將泄漏堵住即可。
c．焊條角度 采用帶壓逆向焊接堵漏技術(shù)補(bǔ)焊裂紋時(shí)的運(yùn)條角度，主要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及泄漏介質(zhì)的壓力等級(jí)而定。當(dāng)泄漏介質(zhì)壓力小于0．1 MPa時(shí)，焊條的運(yùn)條角度應(yīng)垂直于被補(bǔ)焊工件，如圖6—25所示。
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當(dāng)管道內(nèi)介質(zhì)壓力在0．1～0．2 MPa時(shí)，焊條的運(yùn)條角度與裂紋縱向成70°～80°，而與裂紋橫向垂直，如圖6-26所示。無(wú)論采用何種運(yùn)條角度，都必須使焊條軸線對(duì)準(zhǔn)裂紋，嚴(yán)防燒偏。
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d．熄弧 每次補(bǔ)焊的一小段的熄弧點(diǎn)均應(yīng)落在已冷卻的焊縫金屬上，并且應(yīng)當(dāng)超過(guò)補(bǔ)焊裂紋的前一段焊縫。熄弧時(shí)應(yīng)注意填滿熔池。
e. 焊縫位置 帶壓焊接堵漏技術(shù)作業(yè)中的焊縫位置是千變?nèi)f化的，但基本上可分為平焊、橫焊、立焊和仰焊四種。由于焊縫位置的不同，補(bǔ)焊時(shí)所采用的方式也有所區(qū)別。
?、酃艿拉h(huán)焊縫破裂的帶壓焊接方法 管道對(duì)接焊縫的任何部位出現(xiàn)裂紋，幾乎都包含有平縫、立縫及仰縫或平縫、立縫、仰縫同時(shí)都有，情況較為復(fù)雜。因此，在采用帶壓焊接堵漏技術(shù)補(bǔ)焊這
類裂紋時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況，采取不同的施焊方法。
a．當(dāng)裂紋發(fā)生在管道的某一側(cè)，最大裂開(kāi)不到整個(gè)環(huán)焊縫的半個(gè)圓周時(shí)，可以把它當(dāng)作立焊縫處理，施焊時(shí)從裂紋的上端開(kāi)始，按照立焊補(bǔ)焊的程序分段逆向施焊，最后焊到底部，將裂紋全部焊合。施焊時(shí)要注意熄弧時(shí)的焊縫質(zhì)量。
如果裂紋發(fā)生在管道的某一側(cè)，而且最大裂開(kāi)范圍已經(jīng)超過(guò)了半個(gè)圓周時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照裂紋發(fā)生在上部及下部時(shí)的處理方法分別處理。
b．當(dāng)裂紋發(fā)生在運(yùn)行管道的下部，無(wú)論是一段小裂紋還是裂開(kāi)半個(gè)圓周的裂紋，除因泄漏太大，無(wú)法靠近補(bǔ)焊之外，都可以把它當(dāng)作兩個(gè)側(cè)焊縫，分別進(jìn)行處理。補(bǔ)焊時(shí)可以從任一側(cè)裂紋的上端開(kāi)始，按立焊補(bǔ)程序進(jìn)行，補(bǔ)焊到管道裂紋的底部即可停止。再?gòu)挠嘞碌牧鸭y另一側(cè)上端開(kāi)始補(bǔ)焊，過(guò)程同上所述，直至兩側(cè)焊縫欲接時(shí)，調(diào)整焊接位置，做局部仰焊后，再將管道泄漏裂紋全部焊合，再增加補(bǔ)焊1～2遍。
如果泄漏管道直徑較大，而其下部發(fā)生的裂紋很小、很短，可以把它當(dāng)作仰焊縫的情況直接處理。
c．泄漏發(fā)生在流體輸送管道的上部，如果管道直徑很大，而裂紋較小，則帶壓焊接操作過(guò)程與平焊縫基本上相似，如圖6-27所示。施焊程序按平焊縫的補(bǔ)焊程序進(jìn)行。
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如果裂紋出現(xiàn)在管道上部，而且裂開(kāi)的程度較大，如圖6-28所示。圖6—28(a)所示裂紋在管道上部較長(zhǎng)，但不足半個(gè)圓周；圖中6—28(b)所示裂紋開(kāi)裂程度接近半個(gè)圓周；圖中6-28(c)所示裂紋在管道上部，而且超過(guò)了半個(gè)圓周。這三種情況采用平焊或立焊都無(wú)法進(jìn)行。
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?、軒耗嫦蜓a(bǔ)焊焊接規(guī)范的選擇 實(shí)際生產(chǎn)中需要帶壓補(bǔ)焊的管道的材質(zhì)絕大部分是低碳鋼材料。因此，提供的參考數(shù)據(jù)主要是針對(duì)材質(zhì)為低碳鋼的各類壓力管道上所發(fā)生的裂紋的帶壓補(bǔ)焊。其他情況，可以參閱帶壓焊接堵漏技術(shù)的基本原理適當(dāng)選擇焊接規(guī)范。
(2)帶壓引流焊接堵漏技術(shù)。該技術(shù)主要用于處理管道上由于沖刷、腐蝕產(chǎn)生的孔洞及法蘭連接處出現(xiàn)的泄漏事故。
①基本原理 泄漏介質(zhì)的存在必然影響焊接作業(yè)的進(jìn)行，如果能夠?qū)⑿孤┙橘|(zhì)引開(kāi)，然后再采用特殊的方法堵漏泄漏區(qū)域，處理好以后，關(guān)閉閥門，泄漏立刻停止，從而達(dá)到帶壓堵漏的目的，這就是引流堵漏的基本方法。具體做法是，按泄漏部位的外部形狀設(shè)計(jì)制作一個(gè)引流器，引流器一般是由封閉板或封閉盒及閘板閥組成，由于封閉板或封閉盒與泄漏部位的外表面能較好地貼合。因此在處理泄漏部位時(shí)，只要將引流器靠緊在泄漏部位上，事先把閘板閥全部打開(kāi)，泄漏介質(zhì)就會(huì)沿著引流器的引流通道及閘板閥排掉，而在封閉板的四周邊緣處，則沒(méi)有泄漏介質(zhì)或只有很少的泄漏介質(zhì)外泄，就可以利用金屬的可焊性將引流器牢固地焊在泄漏部位上，如圖6—29所示。引流器焊好后，關(guān)閉閘板閥就能達(dá)到重新堵漏的目的。
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