在石油、天然氣、食品加工及機場燃料管道的建設中,由於不鏽鋼管道具有防腐、韌性強、安全衛生及耐磨損性能十分突出,以不鏽鋼為材料製造的管道在許多發達國家已經有許多年成功的應用記錄,並已成為目前世界潮流和發展方向。不鏽鋼管材被稱為「21世紀真正的綠色管材」。
常見的不鏽鋼管道切割加工方法有很多種,一般來說都是火花、火焰類等切割:砂輪機切割、圓鋸機切割、手持鋸片機、雷射切割、高速水切割、電石切割、線切割等。
對於不鏽鋼管切口要求不高且要經濟實惠的,一般用普通砂輪機、圓鋸機等以上方法進行切割,此方法的缺點是切割毛刺較大、不精確、無法打坡口及切割過程產生火花及靜電,對在運管道材質及運輸介質如原油、天然氣、煤氣以及食料等管道產生較大的生產安全隱患。
尤其是以上工具進行切割時,所產生的火花是局部摩擦產生1200攝氏度的溫度,強烈地改變了不鏽鋼SA-213TP347HFG、Super304H、HR3C等新型不鏽鋼材料的內部晶體結構。一般來講,SUS304不鏽鋼管屬於美國牌號材質的不鏽鋼管,國內牌號相當於0Cr19Ni9不鏽鋼管,通常用0Cr18Ni9替代,不鏽鋼防鏽的機理是合金元素形成緻密氧化膜,隔絕氧接觸,阻止繼續氧化,所以不鏽鋼並不是「不鏽」。
但以上火花類切割工具的切割方法就在切割過程中嚴重影響了不鏽鋼下貝氏體、奧氏體、馬氏體結構,過高的溫度使不鏽鋼表面碳化,並最終失去「不鏽」的功能。因此,進行不鏽鋼管材切割作業時,應儘量選用機械冷切割的方法來進行加工。
1.對於管道直徑大於或等於200mm直徑的不鏽鋼管材時,使用防爆切管機(XJ-QG-1或QG-3型)來進行大型管道的切割作業。該設備使用液壓驅動,防爆性能優異,並使用性能優越的機械冷切割技術,可在管道進行切割的同時進行坡口製備,並能全自動完成切割任務,中間管道切割環節無須人工幹預可自動完成。
防爆切管機屬於防爆冷切割的機械設備技術領域,它不僅解決了現有技術中不鏽鋼管切割機自動化程度低而且粉塵大等技術問題,而且對於較大和複雜的不鏽鋼管,為減少下貝氏體的轉變溫度和析出二次碳化物,使用較緩和切割速度及較低的切割溫度的情況下,實現對不鏽鋼管道的全自動切割。防爆冷切割後的不鏽鋼管道表裡的物理特性與切割前保持一致,且切割後表面光滑無毛刺。
市面上所售防爆液壓切管機具有體積小和便攜的特點,使用普通SUV就可以裝下液壓泵站和切管機,整機重量不超過40kg,切割範圍廣,可切割200mm至3米的不鏽鋼管道。切割後可實現切割坡口一次完成,並且切口完全重合。因此,在進行大口徑不鏽鋼管道切割作業時,一人可實現單獨操作。
注意:在進行不鏽鋼管道切割時,為了避免出現刀刃由於溫度過高而降低硬度,失去切削性能而迅速磨損的情況,應當使用不鏽鋼管道專用切割刀片(XJ-DP02)。
2.對於管道通徑小於DN200以下的不鏽鋼管道,建議使用鉸接式切管機進行切割作業。
正確的使用鉸接式切管機應當按照《先鋒管道防爆切割流程》中規定的方法來進行不鏽鋼伴熱管道切割作業:
2.1依據管道直徑的型號選擇適合的切管機型號,打開鉸接式切管機側面的刀架開關,使鉸接式切管機能順利地把管道環抱在刀架中,並鎖止切管機開關。
2.2使用切管機的長柄進行扭動和旋轉,使切管機的刀片開始向內不段地接近管道表面,直至完全抵住管道。
2.3切管機的刀片在完全抵住管道表面後,繼續旋擰切管機長柄,同時沿管道的垂直方向進行90-360度的旋轉(四刀片)。如刀片為三片的需要旋轉120度,以保證每個刀片的切割痕跡與前一個刀片的切割痕跡重合。
2.4每旋轉一次就要旋緊鉸接式切管機的長柄轉動,並保持對管道壁一定壓力和切削力,直至最後管道被斷開。
總之,不鏽鋼管道切割方法有很多,依據成本和環境要求來找出適合該項目的切割方法,從而加強在營管道的搶修維作業的適宜性和靈活性。