一种制造冲压弯管堵漏夹具的方法及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造冲压弯管堵漏夹具的方法及其使用方法。
【背景技术】
[0002]在工业化生产中，管道向不同的生产设备输送各类生产原料，为装置提供动力，输出产品。尽管严格按照管道设计的要求选用材质和施工，但管道特别是有些管道的弯头在长期生产运行过程中，经受介质的不断冲刷，同时受温度、压力的共同作用，弯头背部容易逐渐减薄，最终在内部压力的作用下，发生泄漏。
[0003]消除弯头泄漏的方式分两类:1、管道停用，更换弯头。2、不停车带压封堵。停车检修势必会带来的生产效益的减少，因此多数情况下，此类泄漏采用不停车带压封堵的方式。
[0004]由于泄漏是弯头被冲刷减薄造成的，所以在消除泄漏的施工中，单独进行泄漏点的封堵是不够的。因为只将泄漏点消除后，其他减薄部位在管道输送介质的冲刷作用下，又会很快发生泄漏，所以必须将整个弯头进行加强，这就需要对堵漏夹具进行合理设计和制作，以保证泄漏部位在长期生产中，不会再发生泄漏。
[0005]夹具是带压封堵施工中一个重要的部件。以往的带压堵漏施工中，弯头的夹具多采用板材焊接的加工方法，但焊接夹具存在外形尺寸大，焊接工作量大，强度低等不足。目前我们多采用钢板整体加工的方法制作夹具:取两块厚度相加大于泄漏弯头直径的钢板，用机械加工的方法，在钢板上加工出足够容纳泄漏弯头的空间，将泄漏的弯头包裹在夹具内，用螺栓把紧。
[0006]采用钢板整体加工的方法制作夹具，虽然减少了焊接的工作量，提高了夹具的强度。但还是存在不少缺点和不足:1、夹具加工时间长。夹具加工要经过划线、切割、刨平、挖槽、钻孔、攻丝等工序。2、夹具受力面积大，易变形。3、夹具体积大，施工难度也大。4、夹具内腔空间较大，密封剂用量多。5、施工完成后夹具整体重量大，造成泄漏管线额外负载大，不利于管线长时间运行。
[0007]本发明就是针对以上夹具设计与制作上不足，研究弯头封堵夹具的设计改进方案。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种制造内部空间合理均匀、总体质量轻、密封剂用量少的夹具，它不但符合压力容器设计要求、受力均匀、强度高、严密性好；而且加工量少，结构简单，制造成本低。
[0009]为实现上述目的，本发明中采用冲压弯头制作夹具的技术手段，结构简单。使得夹具在带压堵漏施工中要起到以下作用:1、对泄漏点起包容作用。2、容纳密封剂。3、承受系统压力和密封剂挤压力。在夹具的设计上要满足六个方面的要求包容泄漏部位。2、要有空腔和必要的容积。3、必须有密封剂注入通道。4、要有承载的强度和足够的刚度。5、螺栓的强度。6、夹具与原密封结构要有最小的间隙。
[0010]本发明是一种制造冲压弯管堵漏夹具的方法，其包括:
步骤(I)选取与泄漏弯头尺寸、材质相符的冲压弯管；
步骤(2)将封堵板焊接在冲压弯管的两端；
步骤(3)以弯管竖直平面上的两个点连线，径向破开弯管，按原样点焊固定；
步骤(4)以锯口为中心，以泄漏弯头的半径为半径，在夹具两端堵板上，开设以泄漏弯头直径为直径的孔；
步骤(5)在锯口两侧的两个竖直平面上的4个点位置，分别焊好耳板；
步骤(6)将螺母焊在弯管两侧，在两半的中间位置打注胶孔，在注胶孔上焊接固定螺母。
[0011]进一步，在步骤(5)去掉固定焊点。
[0012]本发明还提供了一种冲压弯管堵漏夹具的使用方法，其特征在于:
步骤(I)将夹具扣合在泄漏弯头部位；
步骤(2)将管道焊道正好包裹在夹具内，防止夹具在注胶过程中发生位移；
步骤(3)拧紧固定螺栓；
步骤(4)拧紧注胶阀，在注胶阀上连接注胶枪，注射密封剂；
步骤(5 )注满密封剂后，关闭注胶阀，撤下注胶枪。
[0013]管道弯头的泄漏，多发生在DN200以下的管道上。故利用R=D的冲压弯头加工弯头夹具有充分条件。为方便计算说明取中间值。以DN100的管道弯头带压堵漏施工为例，比较用钢板和冲压弯头两种方法加工夹具，可节约的带压堵漏施工成本费用。
[0014]1、节约材料成本:加工夹具需两块28X28X7cm的钢板，通过计算我们可以得出钢板的重量:28 X 28 X 7 X 2 X 7.8=85612.8克。换算成千克，那么制作卡具使用钢板的重量为85.6千克。7厘米厚度的Q235A钢板每吨4731元，制作夹具钢板所需费用405元。一件DN150冲压弯头价格139元。节省费用405 - 139=266元。
[0015]2、节约密封剂成本:钢板夹具需要加工出的内部容积:26X26X 12=8112cm3。泄漏弯头体积5.42 X3.14X23.55=2156.2cm3，夹具内部剩余空间=夹具容积_泄漏弯头体积=8112-2156.2=5955.8cm3。密封剂每千克可填充体积为471cm3。用夹具内剩余空间的体积除以每千克密封剂可填充的体积:5955.8 + 471=12.64.得出密封剂用量12.64千克。
[0016]采用弯头加工夹具，取DN150，R=D的冲压弯头，弯头半径与DN100，R=L 5D的弯头半径相符。DNl50,R=D的冲压弯头内容积=7.52 X3.14X23.55=4159.5cm3。弯头夹具内可填充密封剂空间，等于弯头夹具内容积减去泄漏弯头的体积:4159.5 - 2156.2 =2003cm3。用可填充密封剂空间减去每千克密封剂可填充的体积:2003 + 471=4.25。得出密封剂用量4.25千克。最后，用钢板加工夹具的密封剂用量减去用冲压弯头加工夹具密封剂用量得出:采用冲压弯头制作夹具比用钢板加工夹具，完成一项带压堵漏施工，可节约密封剂用量8.39千克。密封剂每千克484元，故节约费用4060.8元。
[0017]3、节约人工成本:用钢板加工夹具最快要64个工时。采用冲压弯头制作夹具仅用10个工时。按人均月工资4500元，每月工作21.5天等于172小时，4500 +172=26.16元。那么用64X26.16=1674.24元，得出制作一副钢板夹具需人工成本1674.24元。用10 X 26.16=261.6元，得出采用冲压弯头制作夹具需人工成本261.6元。两项人工成本相减得出:完成一副弯头夹具的加工可节约人工成本1412.6元。
[0018]将以上三项节约成本相加得出:使用冲压弯头替代钢板，制作一副弯头带压堵漏夹具，可节省材料、密封剂、人工等各项成本共计5739.4元。以年平均实施弯头的带压堵漏施工15项，采用冲压弯头加工夹具，预计年节约施工成本86091元。
[0019]另外，弯管夹具所提供的密封剂容纳空间内部较为均匀，有利于密封剂在夹具和泄漏弯头间迅速流动，提高密封剂注射速度。而且，夹具内部容纳空间较为均匀，使得密封剂在夹具内形成厚度均匀的密封结构。密封剂固化保持一致，提高了密封剂的强度。达到更好的密封的效果，更符合动态密封技术要求。参见图4A、图4B和图4C。
【附图说明】
[0020]图1是钢板加工弯头夹具示意图；
图2A是冲压弯管制作的堵漏夹具的制作步骤示意图；
图2B是冲压弯管制作的堵漏夹具的制作步骤示意图；
图3是用冲压弯头加工的夹具示意图；
图4A是钢板焊接夹具示意图，其中网格所示阴影部分为密封剂；
图4B是钢板整体加工夹具示意图，其中网格所示阴影部分为密封剂；
图4C是冲压弯管夹具的示意图，其中网格所示阴影部分为密封剂；
图5是冲压弯头制作夹具的实际应用示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0022]实施例:
冲压弯管制作的堵漏夹具是由五部分组成:冲压弯管、耳板、堵板、螺母、紧固螺栓。制作步骤:
1、选取与泄漏弯头尺寸、材质相符合的冲压弯管，如图1所示；
2、将封堵板焊接在冲压弯管的两端；
3、以图2A、2B中所示的弯管1、2点连线，径向破开弯管，按原样点焊固定。以锯口为中心，以泄漏弯头的半径为半径，在夹具两端封堵板上，开设以泄漏弯头直径为直径的孔。在锯口两侧1、2点和3、4点，分别焊好耳板。最好去掉固定焊点。(见图2A和图2B);
4、将螺母焊在弯管两侧，在两半的中间位置打注胶孔，在注胶孔上焊接固定螺母。见图3。
[0023]弯管是夹具的主要部件，提供密封剂容纳空间，起包裹密封剂的作用。堵板起夹具与泄漏弯头两端的固定和密封作用。耳板起禁锢夹具的作用。螺母起固定注射枪，提供注剂通道的作用。
[0024]如图4A、图4B和图4C所示，分别是钢板焊接夹具、钢板整体加工夹具、冲压弯管夹具的示意图。
[0025]冲压弯头制作夹具在输送丙烯管道弯头泄漏上的应用:管道输送压力0.25MPa，实际测量得到泄漏管道及弯头的外径为57_，R是75 _。
[0026]1、选取Φ89Χ4.5的弯管，制作夹具；
2、做好现场施工的各项准备及现场安全防护工作； 3、将夹具扣合在泄漏弯头部位，将管道焊道正好包裹在夹具内，防止夹具在注胶过程中发生位移。然后拧紧固定螺栓，检查夹具各处缝隙是否严密均匀；
4、先拧紧注胶阀，在注胶阀上连接注胶枪，注射密封剂。注满密封剂后，关闭注胶阀，撤下注胶枪。完成堵漏过程。
[0027]如图5所示，是冲压弯头制作夹具实际应用在泄漏弯头部位的示意图。
[0028]以上所述，仅是本发明典型实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案范围内。
【主权项】
1.一种制造冲压弯管堵漏夹具的方法，其特征在于: 步骤(I)选取与泄漏弯头尺寸、材质相符的冲压弯管； 步骤(2)将封堵板焊接在冲压弯管的两端； 步骤(3)以弯管竖直平面上的两个点连线，径向破开弯管，按原样点焊固定； 步骤(4)以锯口为中心，以泄漏弯头的半径为半径，在夹具两端堵板上，开设以泄漏弯头直径为直径的孔； 步骤(5)在锯口两侧的两个竖直平面上的4个点位置，分别焊好耳板； 步骤(6)将螺母焊在弯管两侧，在两半的中间位置打注胶孔，在注胶孔上焊接固定螺母。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在步骤(5)去掉固定焊点。3.一种冲压弯管堵漏夹具的使用方法，其特征在于: 步骤(I)将夹具扣合在泄漏弯头部位； 步骤(2)将管道焊道正好包裹在夹具内，防止夹具在注胶过程中发生位移； 步骤(3)拧紧固定螺栓； 步骤(4)拧紧注胶阀，在注胶阀上连接注胶枪，注射密封剂； 步骤(5 )注满密封剂后，关闭注胶阀，撤下注胶枪。
【专利摘要】本发明提供了一种制造冲压弯管堵漏夹具的方法及其使用方法。其中制造方法包括：步骤（1）选取与泄漏弯头尺寸、材质相符的冲压弯管；步骤（2）将封堵板焊接在冲压弯管的两端；步骤（3）以弯管竖直平面上的两个点连线，径向破开弯管，按原样点焊固定；步骤（4）以锯口为中心，以泄漏弯头的半径为半径，在夹具两端堵板上，开设以泄漏弯头直径为直径的孔；步骤（5）在锯口两侧的两个竖直平面上的4个点位置，分别焊好耳板；步骤（6）将螺母焊在弯管两侧，在两半的中间位置打注胶孔，在注胶孔上焊接固定螺母。
【IPC分类】B23K37/00, F16L55/179
【公开号】CN105562967
【申请号】CN201410540965
【发明人】谭小卫
【申请人】中国石油化工股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日