在石油、天然气、食品加工及机场燃料管道的建设中,由于不锈钢管道具有防腐、韧性强、安全卫生及耐磨损性能十分突出,以不锈钢为材料制造的管道在许多发达国家已经有许多年成功的应用记录,并已成为目前世界潮流和发展方向。不锈钢管材被称为“21世纪真正的绿色管材”。
常见的不锈钢管道切割加工方法有很多种,一般来说都是火花、火焰类等切割:砂轮机切割、圆锯机切割、手持锯片机、激光切割、高速水切割、电石切割、线切割等。
对于不锈钢管切口要求不高且要经济实惠的,一般用普通砂轮机、圆锯机等以上方法进行切割,此方法的缺点是切割毛刺较大、不精确、无法打坡口及切割过程产生火花及静电,对在运管道材质及运输介质如原油、天然气、煤气以及食料等管道产生较大的生产安全隐患。
尤其是以上工具进行切割时,所产生的火花是局部磨擦产生1200摄氏度的温度,强烈地改变了不锈钢SA-213TP347HFG、Super304H、HR3C等新型不锈钢材料的内部晶体结构。一般来讲,SUS304不锈钢管属于美国牌号材质的不锈钢管,国内牌号相当于0Cr19Ni9不锈钢管,通常用0Cr18Ni9替代,不锈钢防锈的机理是合金元素形成致密氧化膜,隔绝氧接触,阻止继续氧化,所以不锈钢并不是“不锈”。
但以上火花类切割工具的切割方法就在切割过程中严重影响了不锈钢下贝氏体、奥氏体、马氏体结构,过高的温度使不锈钢表面碳化,并最终失去“不锈”的功能。因此,进行不锈钢管材切割作业时,应尽量选用机械冷切割的方法来进行加工。
1.对于管道直径大于或等于200mm直径的不锈钢管材时,使用防爆切管机(XJ-QG-1或QG-3型)来进行大型管道的切割作业。该设备使用液压驱动,防爆性能优异,并使用性能优越的机械冷切割技术,可在管道进行切割的同时进行坡口制备,并能全自动完成切割任务,中间管道切割环节无须人工干预可自动完成。
防爆切管机属于防爆冷切割的机械设备技术领域,它不仅解决了现有技术中不锈钢管切割机自动化程度低而且粉尘大等技术问题,而且对于较大和复杂的不锈钢管,为减少下贝氏体的转变温度和析出二次碳化物,使用较缓和切割速度及较低的切割温度的情况下,实现对不锈钢管道的全自动切割。防爆冷切割后的不锈钢管道表里的物理特性与切割前保持一致,且切割后表面光滑无毛刺。
市面上所售防爆液压切管机具有体积小和便携的特点,使用普通SUV就可以装下液压泵站和切管机,整机重量不超过40kg,切割范围广,可切割200mm至3米的不锈钢管道。切割后可实现切割坡口一次完成,并且切口完全重合。因此,在进行大口径不锈钢管道切割作业时,一人可实现单独操作。
注意:在进行不锈钢管道切割时,为了避免出现刀刃由于温度过高而降低硬度,失去切削性能而迅速磨损的情况,应当使用不锈钢管道专用切割刀片(XJ-DP02)。
2.对于管道通径小于DN200以下的不锈钢管道,建议使用铰接式切管机进行切割作业。
正确的使用铰接式切管机应当按照《先锋管道防爆切割流程》中规定的方法来进行不锈钢伴热管道切割作业:
2.1依据管道直径的型号选择适合的切管机型号,打开铰接式切管机侧面的刀架开关,使铰接式切管机能顺利地把管道环抱在刀架中,并锁止切管机开关。
2.2使用切管机的长柄进行扭动和旋转,使切管机的刀片开始向内不段地接近管道表面,直至完全抵住管道。
2.3切管机的刀片在完全抵住管道表面后,继续旋拧切管机长柄,同时沿管道的垂直方向进行90-360度的旋转(四刀片)。如刀片为三片的需要旋转120度,以保证每个刀片的切割痕迹与前一个刀片的切割痕迹重合。
2.4每旋转一次就要旋紧铰接式切管机的长柄转动,并保持对管道壁一定压力和切削力,直至最后管道被断开。
总之,不锈钢管道切割方法有很多,依据成本和环境要求来找出适合该项目的切割方法,从而加强在营管道的抢修维作业的适宜性和灵活性。