一种高温管道阀门组三向位移约束装置的制作方法

本技术涉及一种高温承压管道阀门组结构稳定性保障装置，尤其是一种高温管道阀门组三向位移约束装置。

背景技术：

1、火电机组中主汽阀与主蒸汽管道连接控制汽源，高压调节阀与高压导汽管连接通过开度控制汽轮机进汽量，通常主汽阀与高压调节阀之间由一道焊缝刚性对接，两侧阀体与直段壁厚相差较大，存在结构应力，对接焊缝长期运行容易产生裂纹导致失效事故发生。裂纹方向一般与焊缝垂直，在深度方式上布满整个焊缝，一旦检测中发现焊缝缺陷，则需对缺陷进行彻底挖除，通常会采取车口的方式对阀门组原焊缝及热影响区彻底去除，已达到彻底消除缺陷的目的。

2、在车口消缺时，通常会采取保留几毫米打底层的做法，防止焊缝切断带来后续焊接工作的不便，同时也会对焊缝周围管系进行约束，防止发生位移带来不良后果，主要有以下几方面：

3、(1)高压调节阀发生前后位移会推动高压导汽管带动高压缸的相对运动，使得缸体与高压转子发生碰磨；

4、(2)缺陷较深车口消缺后的剩余打底层较薄，管系存在较大应力或者阀门自重较大，管系或阀门发生某方向的位移，剩余打底层断开；

5、(3)焊接操作时剩余打底层在高温下温度升高强度变低，管道受热膨胀导致打底层开裂。

6、因此，急需一种约束装置，能实现特定的阀门位移约束，并兼顾约束装置的结构稳定性，在主汽阀与高压调节阀组成的阀门组连接焊缝焊接及热处理过程中能够沿特定方向自由膨胀，减少拘束应力，达到收缩和膨胀与工艺要求的一致性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种高温管道阀门组三向位移约束装置，该装置在对管道与阀体连接以及阀体间连接焊缝进行焊接和热处理时，能够有效保证阀门和管道在特定方向上进行约束，在焊接和热处理过程中管系可以向主汽阀侧自由膨胀，具有良好的实用性。

2、本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：

3、一种高温管道阀门组三向位移约束装置，包括：

4、第一位移约束机构，所述第一位移约束机构与高压调节阀固定连接用于对其位置锁定；

5、第二位移约束机构，所述第二位移约束机构用于固定主蒸汽管道；

6、第三位移约束机构，所述第三位移约束机构包括第一可调约束组件和第二可调约束组件；

7、所述第一可调约束组件可选择地与所述主汽阀固定连接，用于在焊缝切割过程中对所述主汽阀的位置锁定；

8、所述第二可调约束组件与所述主汽阀可调节式连接，在切割焊缝时，所述第二可调约束组件处于锁定不变状态并将所述主汽阀拉紧固定；在焊缝焊接完成前或热处理前，所述第二可调约束组件处于自由伸缩状态。

9、可选的，所述第一位移约束机构包括对称固定在所述高压调节阀两侧的支撑组件，两个所述支撑组件的靠近所述高压调节阀的一侧分别与高压调节阀的固定块相连。

10、可选的，每个所述支撑组件均包括直撑构件和斜撑构件，所述直撑构件布置在所述高压调节阀两侧水平方向上并与所述固定块连接，所述斜撑构件布置在与所述高压调节阀两侧水平方向呈夹角的方向上且与所述固定块连接。

11、可选的，所述直撑构件包括沿同一直线设置的水平撑件和第一固定件，所述第一固定件在所述高压调节阀外侧形成第一固定端，所述水平撑件的两端分别与第一固定件及固定块相连；

12、所述斜撑构件包括沿同一直线设置的斜向撑件和第二固定件，所述第二固定件在所述高压调节阀外侧形成第二固定端，所述斜向撑件的两端分别与第二固定件及固定块相连。

13、可选的，所述水平撑件和斜向撑件分别采用第一空心钢管和第二空心钢管，所述第一固定件和第二固定件分别采用第一钢结构立柱和第二钢结构立柱。

14、可选的，所述第二位移约束机构包括横向支撑架、纵向支撑框及竖向支撑柱，两个横向支撑架与两个纵向支撑框垂直相交呈“井”字并固定在一起，所述主蒸汽管道穿设固定于所述纵向支撑框内，所述横向支撑架的两端分别与一个竖向支撑柱固定连接。

15、可选的，所述纵向支撑框的截面呈“井”字；所述竖向支撑柱采用第三钢结构立柱；所述横向支撑架包括横梁和斜梁，所述横梁的两端固定连接在第三钢结构立柱上，横梁上部与纵向支撑框固定连接，所述斜梁固定在横梁的下部与第三钢结构立柱之间。

16、可选的，所述横梁、斜梁及纵向支撑框均由h型钢制成。

17、可选的，所述第一可调约束组件包括用于与所述主汽阀可拆卸式固定连接的吊挂装置；所述吊挂装置包括倒链和钢梁，所述钢梁在主汽阀的上方形成固定点，所述倒链的两端分别连接钢梁与主汽阀的吊耳。

18、可选的，所述第二可调约束组件包括一端可滑动连接的实心测量杆和固定套管，二者的另一端分别连接主汽阀的吊耳和第一位移约束机构的第一固定件；

19、所述实心测量杆与固定套管的重合部位通过固定销可拆卸组装，以分别实现锁定状态和自由伸缩状态；所述实心测量杆上与固定套管的交界部位还设有刻度标识。

20、相比现有技术，本实用新型的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，通过为高温管道阀门组的阀门及管道设置第一位移约束机构、第二位移约束机构和第三位移约束机构，实现了对管道与阀体连接以及阀体间连接焊缝进行焊接和热处理时，能够有效保证阀门和管道在特定方向上进行约束，在焊接和热处理过程中管系可以向主汽阀侧自由膨胀，具有良好的实用性。

技术特征：

1.一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，所述第一位移约束机构包括对称固定在所述高压调节阀两侧的支撑组件，两个所述支撑组件的靠近所述高压调节阀的一侧分别与高压调节阀的固定块相连。

3.根据权利要求2所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，每个所述支撑组件均包括直撑构件和斜撑构件，所述直撑构件布置在所述高压调节阀两侧水平方向上并与所述固定块连接，所述斜撑构件布置在与所述高压调节阀两侧水平方向呈夹角的方向上且与所述固定块连接。

4.根据权利要求3所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，所述直撑构件包括沿同一直线设置的水平撑件和第一固定件，所述第一固定件在所述高压调节阀外侧形成第一固定端，所述水平撑件的两端分别与第一固定件及固定块相连；

5.根据权利要求4所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，所述水平撑件和斜向撑件分别采用第一空心钢管和第二空心钢管，所述第一固定件和第二固定件分别采用第一钢结构立柱和第二钢结构立柱。

6.根据权利要求4所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，所述第二位移约束机构包括横向支撑架、纵向支撑框及竖向支撑柱，两个横向支撑架与两个纵向支撑框垂直相交呈“井”字并固定在一起，所述主蒸汽管道穿设固定于所述纵向支撑框内，所述横向支撑架的两端分别与一个竖向支撑柱固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，所述纵向支撑框的截面呈“井”字；所述竖向支撑柱采用第三钢结构立柱；所述横向支撑架包括横梁和斜梁，所述横梁的两端固定连接在第三钢结构立柱上，横梁上部与纵向支撑框固定连接，所述斜梁固定在横梁的下部与第三钢结构立柱之间。

8.根据权利要求7所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，所述横梁、斜梁及纵向支撑框均由h型钢制成。

9.根据权利要求6或7所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，所述第一可调约束组件包括用于与所述主汽阀可拆卸式固定连接的吊挂装置；所述吊挂装置包括倒链和钢梁，所述钢梁在主汽阀的上方形成固定点，所述倒链的两端分别连接钢梁与主汽阀的吊耳。

10.根据权利要求9所述的一种高温管道阀门组三向位移约束装置，其特征在于，所述第二可调约束组件包括一端可滑动连接的实心测量杆和固定套管，二者的另一端分别连接主汽阀的吊耳和第一位移约束机构的第一固定件；

技术总结
一种高温管道阀门组三向位移约束装置，包括第一位移约束机构、第二位移约束机构和第三位移约束机构：第一位移约束机构与高压调节阀固定连接用于对其位置锁定；第二位移约束机构用于固定主蒸汽管道；第三位移约束机构包括第一可调约束组件和第二可调约束组件；第一可调约束组件可选择地与主汽阀固定连接，用于在焊缝切割过程中对主汽阀的位置锁定；第二可调约束组件与主汽阀可调节式连接，在切割焊缝时，第二可调约束组件处于锁定不变状态并将主汽阀拉紧固定；在焊缝焊接完成前或热处理前，第二可调约束组件处于自由伸缩状态。本技术能够实现高温管道阀门组连接焊缝焊接及热处理过程中特定的阀门位移约束，兼具约束装置的结构稳定性。

技术研发人员：许亮,安志彤,刘彦如,陈鑫,马志宝,杜双明,郭德瑞,高大伟,熊振方
受保护的技术使用者：河北大唐国际王滩发电有限责任公司
技术研发日：20230721
技术公布日：2024/3/21