Размагничивание труб перед сваркой необходимо для предотвращения магнитного дутья и получения хорошего качества сварного шва.
Как правило, при ремонтах магистральных трубопроводов в полевых условиях используют следующие методы размагничивания во время сварки стыков труб:
- компенсационный;
- импульсный;
- циклическое перемагничивание.
Компенсационный метод размагничивания труб
Метод используется непосредственно во время сварки стыка труб. Метод основан на приложении постоянного магнитного поля к торцу, равному по значению и направленного навстречу остаточной намагниченности трубы. В результате приложенного поля, остаточная намагниченность в стыке сводится до приемлемой величины (не более 5-7 Гс), что позволяет провести качественную сварку шва. После проварки коренного шва приложенное магнитное поле отключается (поле трубы уже не выходит в зазор и не оказывает негативного влияния) и сварка продолжается в обычном режиме.
Установки в которых реализован компенсационный метод размагничивания:
- ЛАБС-7К2 (2 контура размагничивания);
- НЕВА MD-T2 (2 контура размагничивания);
- АУРА-7001 (1 контур размагничивания);
- НЕВА MD-T1.P3 (1 контур размагничивания, трубы диаметром до 1420мм);
- НЕВА MD-T1 (1 контур размагничивания, трубы диаметром до 720мм).
Преимущества компенсационного метода размагничивания труб:
- Малая мощность размагничивающей установки, т.к. для компенсации требуется гораздо меньшее поле, чем для размагничивания и перемагничивания трубы.
- Малый вес размагничивающей установки.
- Меньший вес и длина размагничивающих катушек по сравнению с импульсным и циклическим методами размагничивания.
Недостатки метода компенсации труб:
- Необходимость наличия двух контуров размагничивания, т.к. сварка катушки осуществляется одновременно с двух сторон, что бы не было тяжения и изменений зазоров в стыке труб.
- Размагничивание невозможно до проведения сварочных работ, когда торец трубы свободен, что накладывает ряд ограничений и сложностей при намотке размагничивающих катушек.
- При использовании компенсационных магнитов размагничивание обеспечивается только в ограниченном диапазоне полей на небольшом участке вдоль шва 50-100 мм. Так же требуется постоянная перестановка магнитов и изменение величины магнитного поля, что существенно затягивает процесс сварки. При этом не обеспечивается точная регулировка поля.
Импульсный метод размагничивания труб
Метод применяется при размагничивании труб до проведения сварочных работ. Установки в которых реализован импульсный метод размагничивания: АУРА-7001, НЕВА MD-T1.P3. Метод заключается в приложении одного или нескольких магнитных импульсов, создаваемых размагничивающей катушкой, и направленных в противоположную сторону магнитному полю торца трубы. При этом величина магнитного поля катушки в десятки раз превышает значение остаточной намагниченности торца трубы. В результате этого воздействия некоторая часть магнитных доменов ориентируется навстречу магнитному полю трубы и её общая намагниченность снижается до требуемых значений.
Преимущества импульсного метода размагничивания:
- Малое время цикла размагничивания, как правило, не более 1,5-2 минут.
Недостатки импульсного метода:
- Эффект от размагничивания сохраняется не продолжительное время, как правило, не более 2-4 часов. Это происходит из-за того, что участок трубы под размагничивающей катушкой, на которое оказывается воздействие, не размагничивается, а перемагничивается - т.е. часть доменов ориентируется навстречу остаточному полю. Поэтому переориентированные домены участка трубы под катушкой, под действием остаточного поля основной части трубы, стремятся вернуться в изначальное положение.
- Требуется большая мощность источника (дизель генератора) для питания размагничивающей установки, как правило, не менее 100 кВт. При меньшей мощности генератора будут происходить резкие толчки, броски напряжения и перегрузки. Для создания единичных перемагничивающих импульсов необходима большая мощность - установка размагничивания работает в режиме «короткого замыкания».
- Высокая мощность установки размагничивания обуславливает ее большой вес - не менее 40 кг, для возможности размагничивания труб больших диаметров 1020 - 1420 мм.
Циклический метод размагничивания труб
Данный метод применяется до проведения сварки стыков. Установки в которых реализовано циклическое размагничивание: НЕВА MD-T1.P3; НЕВА MD-T1. Трубы размагничивают приложенным знакопеременным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля. При этом частота изменения поля составляет от долей до единиц Герца, как правило, от 0,1 до 2 Гц. Таким образом, под воздействием уменьшающегося знакопеременного поля катушки, происходит вращение доменов и их постепенное разупорядочивание (размагничивание) на большом участке трубы до 3-ех метров.
Преимущества циклического метода размагничивания:
- Переменное убывающее поле обеспечивает равномерное размагничивание всего участка трубы .
- Эффект размагничивания сохраняется гораздо дольше – от 8 часов до 3-4 дней.
- Возможность размагничивания, как торца трубы (1-3 метра), так и целой катушки ( до 12 метров).
- Малая мощность размагничивающей установки, как правило, не более 7-9 кВт при размагничивании труб диаметром 1420мм.
- Относительно малый вес установки, не более 20 кг, что позволяет одному человеку справляться с размагничиванием.
Недостатки циклического метода размагничивания:
- Время цикла размагничивания больше чем у импульсного метода и составляет от 2 до 5 минут на один стык.
Во всех трех методах размагничивания необходимо осуществлять проверку намагниченности трубы в четырех точках поперечного сечения торца. Для контроля могут применяться как электронные, так и стрелочные магнитометры, с диапазоном магнитного поля не менее 0 - 20 Гс.
Компания НЕВА-Техника изготавливает установки размагничивания всех трех типов, позволяющих выполнять качественное размагничивание труб в в полевых условиях.