弯管拼接组对器及弯管组对焊接方法与流程

本发明涉及石油化工设备中的各种弯管间的精密组对及焊接技术领域，特别适用于要求内壁之间等径的两段弯管间的无错边组对的设备，具体涉及弯管拼接组对器及弯管组对焊接方法。

背景技术：

在石油化工设备中，例如环管反应器、预聚反应器、多区循环反应器、高效换热器、圆筒炉集箱、热导油炉、螺旋盘管及其他设备的重要管件、管道等的弯管件间的精密组对及焊接中，通常要求两弯管组对后满足其内表面无错边平齐的技术要求，以便组对焊接后弯管内的流介畅顺流动，降低能耗，减少对接头的冲刷磨损，保持流态稳定和工艺均衡等等。由于焊缝根据受到弯管的直径、弯曲半径的局限，有些焊缝位于人手无法到达的位置，在现有技术中主要弯管外壁对齐进行组对，只起到外表美观的作用，组对偏差大且难以保证弯管内壁平齐，无法保证内腔对产品质量的重要功效。

因此，研发一种能有效解决弯管拼接组对后内表面无错边的组对器以及采用该组对器对弯管进行组对焊接的方法尤为重要。

技术实现要素：

针对现有技术存在上述技术问题，本发明提供一种弯管拼接组对器及弯管组对焊接方法，能有效控制弯管间内壁平齐，为弯管间的焊缝的焊接提供有利焊接条件，提高焊接质量。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

提供弯管拼接组对器，用于内孔等径的弯管间的连接坡口的无错边平齐组对，包括其特征是：包括分片式定位器和牵引件，分片式定位器包括三片以上的单片结构，三片以上的单片结构相互支撑拼接，以使得拼接后分片式定位器的外壁与待焊接弯管的内壁贴合匹配；牵引件一端与单片结构连接，另一端从待焊接弯管的远离连接坡口的端口延伸出，不同的单片结构能够通过牵引件被先后抽离。

其中，牵引件包括用于抽离底部的单片结构的链式滚轮组件，链式滚轮组件包括依次连接的多个节段，每个节段包括杆本体和铰接在杆本体的轮子，杆本体与待焊接弯管内壁相切，轮子能够沿待焊接弯管内壁滚动，以使得拉动链式滚轮组件能够对底部的单片结构施加相切于待焊接弯管内壁的拉力。

其中，链式滚轮组件的端部设有把手。

其中，牵引件包括钢丝绳，钢丝绳与除了底部单片结构的其它单片结构连接。

其中，分片式定位器的端部连接有u型卡子，牵引件通过u型卡子来与单片结构连接。

其中，每个单片结构呈扇形状，拼接后的分片式定位器为空心管结构。

其中，分片式定位器在圆周方向上均匀分布有多个焊接孔。

其中，分片式定位器的两端部设有倒圆角结构。

其中，所述分片式定位器的外表面设置有光滑耐磨层。

本发明还提供一种弯管组对焊接方法，使用所述的弯管拼接组对器对待焊接弯管进行组对，包括以下步骤：

置管步骤：将两段待焊接弯管放置在组对平台上；

组对步骤：将拼接好的分片式定位器局部插入其中一段弯管的坡口内，将另一段弯管的坡口插入分片式定位器外进行组对，且调节好两段弯管之间的组对间隙；

点焊步骤：对两段弯管的坡口进行点焊；

拆离步骤：通过牵引件先抽离分片式定位器的底部的单片结构，余下的单片结构失去底部单片结构的支撑后倒塌，再将倒塌后的余下单片结构抽离；

焊接步骤：对两段弯管之间的焊缝完全焊合。

本发明的有益效果：

本发明的弯管拼接组对器及弯管组对焊接方法，通过分片式定位器对待焊接弯管的内部进行组对，起到定位支撑作用，解决了从外部无法保证弯管间内壁平齐组对的问题，保证弯管间的连接坡口无错边组对并保证弯管间的内壁平齐，为弯管间的焊缝的焊接提供有利焊接条件，提高焊接质量，延长使用寿命。并且，采用分片式定位器结构，三片以上的单片结构相互支撑拼接，拼接后分片式定位器的外壁与待焊接弯管的内壁贴合匹配，即分片式定位器自身就能够独立支撑住待焊接弯管的内壁，安装方便。拆离组对器时通过牵引件先抽离分片式定位器的底部的单片结构，余下的单片结构失去底部单片结构的支撑后倒塌，再将倒塌后的余下单片结构抽离，相比将整个组对器从弯管抽出的方案，本发明能够减少组对器对弯管内壁的阻力，拆卸更方便。

附图说明

图1为本发明的弯管拼接组对器对弯管进行组对后的的状态示意图。

图2为本发明的弯管拼接组对器的结构示意图。

图3为本发明的弯管拼接组对器的截面图。

图4为本发明的弯管拼接组对器的链式滚轮组件的结构示意图。

附图标记：

弯管i、弯管ii；

分片式定位器1、单片结构11、倒圆角结构111、焊接孔112；

u型卡子2；钢丝绳3；

链式滚轮组件4、杆本体41、轮子42、把手43。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。

本实施例的弯管拼接组对器，可用于石油化工设备中的环管反应器、预聚反应器、多区循环反应器、及其它带弯管的设备的弯管拼接，也可用于带夹套的弯管间拼接，所谓夹套弯管是指外径较小的弯管套进内径较大的弯管里边组成的管中有管结构。

组对器结构如图1至图4所示，用于内孔等径的弯管i和弯管ii之间的连接坡口的无错边平齐组对，包括分片式定位器1和牵引件3、4，分片式定位器1包括三片呈扇形状的单片结构11，三片单片结构11相互支撑拼接组成一个圆筒，圆筒空心结构一方面为了减轻组对器的重量，另一方面有助于组对器在使用完毕后抽出。拼接后的分片式定位器1的外壁与待焊接弯管i、ii的内壁贴合匹配，各个单片结构11均匀分布有焊接孔112，用于弯管i、ii组对后焊枪点焊，且焊接孔112可为圆形或长圆形，且沿着分片式定位器1均匀分布，方便多点点焊。每个单片结构11的两端分别焊接固定有u型卡子2，牵引件通过u型卡子2来与单片结构11连接。

通过控制分片式定位器1的弯曲半径来控制弯管间的同心度，通过控制分片式定位器1的外径偏差来控制两者的错变量，实现了弯管i与弯管ii拼接的组对，起到定位支撑作用，解决了由于结构尺寸限制而人手无法达到连接坡口内表面，无法从外部无法保证弯管间内壁平齐组对的问题，实现了弯管拼接内壁平齐组焊，保证弯管间的连接坡口无错边组对并保证弯管间的内壁平齐，有效地控制弯管i与弯管ii的组对同心度，为弯管间的焊缝的焊接提供有利焊接条件，提高焊接质量，延长使用寿命。而且该组对器结构简单、方便拆装、可回收再利用，而且对弯管内径及弯曲半径相同的设备都适用，应用极为广泛。

牵引件包括钢丝绳3和用于抽离底部的单片结构11的链式滚轮组件4，钢丝绳3与除了底部单片结构11的其它单片结构11的u型卡子2连接。链式滚轮组件4包括依次连接的多个节段，相邻两个节段之间能够摆动，每个节段包括杆本体41和铰接在杆本体41的轮子42，最内端的杆本体41与底部单片结构11的u型卡子2连接，杆本体41的长度方向与其所在之处的待焊接弯管内壁的切线平行，轮子42能够沿待焊接弯管内壁滚动，以使得拉动链式滚轮组件4能够对底部的单片结构11施加相切于待焊接弯管内壁的拉力，保证单片结构11抽出时受力均衡，如此则可以沿着弯管的内壁拉出底部的单片结构11，防止单片结构11与弯管内壁之间的阻力过大而无法拉出。为了便于手持拉动链式滚轮组件4，在链式滚轮组件4的端部设有把手43，具体为换首螺钉。实际中，分片式定位器1的单片结构11的数量可以设为三片以上，可以采用轴对称结构，也可以采用不完全轴对称结构。分片结构在满足组对的条件下方便拆卸出，以解决组对器卡在弯管内部无法抽出的难题。

本实施例中，分片式定位器1外表面设置有光滑耐磨层，两端部设有倒圆角结构111，方便组对器进、出弯管，防止组对器对弯管内部刮伤。

本实施例还提供一种弯管组对焊接方法，使用所述的弯管拼接组对器对待焊接弯管进行组对，包括以下步骤：

置管步骤：将弯管i和弯管ii放置在组对平台上；

组对步骤：将拼接好的分片式定位器1局部插入其中一段弯管的坡口内，将另一段弯管的坡口插入分片式定位器1外进行组对，且调节好两段弯管之间的组对间隙；

点焊步骤：对两段弯管的坡口进行点焊；

拆离步骤：通过牵引件先抽离分片式定位器1的底部的单片结构11，余下的单片结构11失去底部单片结构11的支撑后倒塌，再将倒塌后的余下单片结构11抽离；相比将整个组对器从弯管抽出的方案，本发明能够减少组对器对弯管内壁的阻力，拆卸更方便。

焊接步骤：对两段弯管之间的焊缝完全焊合。

需要说明的是，传统针对直管焊接组对的设备，是用锥头撑大定位器才能组对直管，这种定位器由于是分散的结构，且需要被撑大，所以在将定位器装入管内时，必须依靠锥头支撑住整个定位器，再从直管的远离连接坡口的端口深入直管内部。分离时也需要用锥头撑住整个定位器取出，这样的定位器在管内始终是一个整体，与管内壁之间的摩擦大，难以安装和拆离。本实施例采用分片式定位器1结构，三片单片结构11相互支撑拼接，拼接后分片式定位器1的外壁与待焊接弯管的内壁贴合匹配，即分片式定位器1自身就能够独立支撑住待焊接弯管的内壁，无需锥头撑大分片式定位器1，能够从连接坡口端安装定位器，安装方便。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。