带压开孔工程施工中,中心定位钻的定义是为了使带压开孔刀在带压开孔作业中更加稳定地进行对管道切削并提供中心定位作用的钻头就称为中心定位钻。其主要作用为开孔刀做圆周切削时保证不偏圆心,不偏离原有切削轨迹。
中心定位钻的形状基本上是以锥形尖顶起,左右延伸60度夹角为标准角的钻头,具有钻透的横向切削和排屑功能,但其不能承受较大的径向力。
带压开孔中心定位钻的主要特点:有优良的排屑功能、切削力量较小。提供单一的钻透功能,只负担较小的圆孔切削作用,提供中心定位的初始原点作用。
中心定位钻中起到钻透管道作用的是合金,它具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好,而且具有耐热、耐腐蚀等一系列性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。这种合金的硬度在(86~93HRA,相当于69~81HRC)之间,在生产制造中采用喷雾冷却法效果最为显着,可提高耐用度一倍以上;如用一般10%乳化液冷却,应保证切削液流量达到充分冷却。在不锈钢带压开孔时,取Vc=70~150m/min,Vf=37.5~150mm/min,同时应根据管道材料的不同作适当调整和更换中心定位钻。
1.中心定位钻在管道开孔施工中的用途:
中心定位钻主要用于对管道开孔时,钻透管道壁并起到中心定位作用。应当依据待开管道的材质进行选择不同型号的中心定钻,例如,管道材质是不锈钢、X80合金钢、螺旋钢管等就要选择相应的B、H、P等型号相对应:
1.1B型不锈钢钻头:配合B型开孔刀进行对不锈钢管材的带压开孔作业,主要是考虑到下贝氏体的转变温度为320~250°C,其转变最快的温度在260~30CTC,因此在带压开孔作业中采用水冷却,不锈钢管奥氏体温度在开孔时表现出稳定特性。不析产二次碳化物,从而降低对刀具的硬度要求。
1.2 H型合金钢管钻头:用于对X60以上管道材质进行带压开孔作业的中心定位钻,配合H型带压开孔刀能有效快速地对合金钢管带压开孔作业。X系列管道是高强度管线钢的美国分类型号。这种管道其最小屈服值(MPa)为555,碳含量为0.1-0.14%,在钢中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素,并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。X70和X80、X100管线钢,碳含量降到0.01-0.04%,碳当量相应地降到0.35以下。硬度增强的特性对带压开孔设备的中心定位钻及开孔刀提出更高要求,因此开孔时,要选用H型带压开孔系列刀具。
1.3P型钻头:用于大多数的普通合金钢管、螺旋钢管、无缝钢管、PE管、铸铁管、球墨管道等的管材进行带压开孔类型的钻头。
1.4水泥管道带压开孔时无须中心定位钻,请参照《天津先锋管道带压开孔操作规范》中规定的带压开孔程序进行即可。
对管道进行带压开孔施工完毕后,仔细检查中心定位钻的磨损程度。磨损情况较轻的,可采用细砂轮或角磨机进行修正角度和去除磨损点即可,同时要注意加工时间,不要使中心定位钻头超温,可采用点磨方式进行;磨损严重的,立即更换钻头,以备下次使用。