针对非水平布置管道在切管时落入管内碎屑的伞状收集系统的制作方法

本发明属于管道切割技术领域，尤其是涉及一种针对非水平布置管道在切管时落入管内碎屑的伞状收集系统，适用于热力发电厂等对管道内部清洁度要求较高部件的管道切割。

背景技术：

热力发电厂(燃煤电厂、燃气电厂及核电厂等)存在大量的蒸汽、汽水等介质传输管道，如火电厂中的主蒸汽管道、再热蒸汽管道。这些管道将锅炉产生的高温高压蒸汽运至汽轮机、辅汽联箱、除氧器等设备，是火电厂重要的动力传输部件。对于已投运管道，在设备改造、缺陷消除过程中，通常需要对管道进行切割，为精确对口、避免淬硬组织等，机械环向切割机是常用的切管设备之一，使用该设备进行切管过程中不可避免地会产生铁屑。这些铁屑在切管后期极易落入管道内部；特别是非水平管道，铁屑会在重力作用下落入管道系统深处而难以清理，并随高温高压蒸汽流向汽轮机、阀门等，可能造成汽轮机叶片、汽门密封面等因被击打或冲蚀而造成损坏。目前的切管铁屑收集装置主要针对向管外侧飞溅的铁屑，尚无针对切管后期落入管内部铁屑的收集装置。因此，开发一种针对热力发电领域非水平布置管道切管时管内掉落铁屑的阻截及收集装置是非常必要的，该装置经济适用，可为机组安全稳定运行增加一重保障。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种针对非水平布置管道在切管时落入管内碎屑的伞状收集系统，防止切割产生的碎屑掉入管道深处，进而影响汽轮机叶片、阀门等装置的安全运行。本发明的开发使用可进一步保障机组的稳定运行，削减安全隐患。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：

针对非水平布置管道在切管时落入管内碎屑的伞状收集系统，包括手柄装置部分、伞状收集装置部分和将伞状收集装置部分与管道相连接的固定装置部分；其中，

伞状收集装置包括控制绳、伞杆、伞面和龙骨伞架；固定装置部分包括连接块和电磁铁；

手柄装置部分与伞状收集装置部分的伞杆的一端相连，伞面的中心处套装在伞杆的另一端，伞面上布置有龙骨伞架，控制绳的一端与龙骨伞架相连，另一端为自由端，并能够控制伞面处于收缩状态或打开状态；

若干连接块周向均布在伞面的边缘上，电磁铁与连接块配合使用，提供连接块所需的吸力。

本发明进一步的改进在于，手柄装置部分包括刚性手柄和手柄伞杆连接处，刚性手柄的一端通过手柄伞杆连接处与伞杆的一端相连。

本发明进一步的改进在于，手柄伞杆连接处采用螺纹连接。

本发明进一步的改进在于，手柄装置部分包括易悬挂手环，其与刚性手柄的另一端相连。

本发明进一步的改进在于，伞状收集装置部分还包括设置在伞杆上的控制绳限位挂钩，其用于与控制绳的另一端相连。

本发明进一步的改进在于，伞状收集装置部分还包括设置在伞杆上的折弯部件，使得伞杆具有可弯折的功能。

本发明进一步的改进在于，伞状收集装置部分还包括套装在伞杆上的限位块，控制绳穿过限位块，避免伞面翻折。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

1.本发明可适应不同管径的管道，仅需通过调节龙骨伞架的张开程度即可使伞面充满整个管道，并通过连接块和电磁铁与管道壁紧密贴合，避免碎屑从边缘漏入管道深处；

2.本发明专利的应用，可在不破坏管道其它位置的前提下，有效搜集切管过程中产生的金属碎屑，从而避免这些碎屑由于重力作用落入深处难以清理，或随高温高压蒸汽到达汽轮机叶片、阀门等位置，并对这些部件产生破坏；

3.本发明只需通过简单的钻孔设备即可将整个装置放入，操作简单，经济适用，额外增加的成本低，易于掌握及应用，可为机组安全稳定运行增加一重保障。

具体来说，本发明提供的针对非水平布置管道在切管时落入管内碎屑的伞状收集系统，包括手柄装置部分、伞状收集装置部分和固定装置三大部分；其中，手柄装置部分由易悬挂手环、刚性手柄、手柄伞杆连接处等部件组成，伞状收集装置部分由控制绳限位挂钩、控制绳、折弯部件、伞杆、伞面、龙骨伞架、限位块等部件组成，固定装置部分由连接块、电磁铁等部件组成。

所述的手柄装置部分包括易悬挂手环、刚性手柄、手柄伞杆连接处等部件，该部件是整个装置尚未与管道连接前的主要受力部件。所述的易悬挂手柄为圆环状，与所述的刚性手柄牢固连接；所述的刚性手柄与伞杆连接方式为螺纹连接；当伞状收集装置进入管道内后，逆时针旋转所述刚性手柄，其与所述伞杆断开连接，方便管道切割。

所述的伞状收集装置在收缩状态下可通过管道上面的预制孔伸入管道内部，并通过折弯部件改变伞体方向使其与管道方向平行。所述的折弯部件为销钉连接，可在一定范围内改变伞杆与刚性手柄的角度。伞状收集装置可通过拉动所述的控制绳使伞面处于收缩或打的状态：当所述的伞状收集装置到达预定位置准备工作时，可松开控制绳，使所述的龙骨伞架和伞面打开，并将控制绳限定在所述的控制绳限位挂钩上；所述的限位块可避免伞头翻折。

所述的固定装置包括连接块和电磁铁等部件。其中，所述的连接块位于龙骨伞架边缘，与管道内壁充分接触；所述的电磁铁块置于管道外壁，电磁铁在伞体就位后通电吸紧连接块，保持伞体在管道内不晃动或滑落，将整个装置固定牢固。

附图说明

图1所示为本发明的收缩状态示意图。

图2所示为本发明的打开状态示意图。

图3所示为本发明针对非水平布置管道在切管时落入管内碎屑的伞状收集系统在使用各阶段所处状态及其与管道相对位置的示意图，其中图3a至图3g对应各操作步骤。

附图标记说明：

1-易悬挂手环；2-刚性手柄；3-手柄伞杆连接处；4-控制绳限位挂钩；5-控制绳；6-折弯部件；7-伞杆；8-伞面；9-龙骨伞架；10-限位块；11-连接块；12-电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

如图1和图2所示，本发明提供的针对非水平布置管道在切管时落入管内碎屑的伞状收集系统，包括手柄装置部分、伞状收集装置部分和固定装置三大部分。

所述的手柄装置部分由易悬挂手环1、刚性手柄2、手柄伞杆连接处3组成；所述伞状收集装置部分由控制绳限位挂钩4、控制绳5、折弯部件6、伞杆7、伞面8、龙骨伞架9、限位块10组成；所述的固定装置部分由连接块11和电磁铁12组成。

所述的伞状收集装置部分可在收缩状态下通过管道上面的预制孔伸入管道内部，所述的刚性手柄2与伞杆7连接方式为螺纹连接，当伞状收集装置进入管道内后，逆时针旋转刚性手柄2，可与伞杆7断开连接；所述的伞杆7具有可弯折的功能，可在伞体完全进入管道内部后弯折，使伞杆方向与管道方向平行。

所述的控制绳5可从外部控制伞体处于收缩状态或打开状态。当所述的伞状收集装置部分准备工作时，可松开控制绳5，使所述的伞面8和龙骨伞架9打开，使伞面边缘与管道内壁充分接触；所述的限位块10可避免伞头翻折。

所述的伞面8边缘与管壁接触处有连接块11，所述的连接块11可受置于外壁的电磁铁12吸力控制，保持伞体在管道内不晃动或滑落，将整个装置固定牢固。

如图3所示，使用时，本发明具体操作步骤如下：

(1)、在非水平布置管道上待切管位置钻预制孔(直径为)，直径需略大于伞状收集装置收缩状态的轴直径，如图3a所示。

(2)、将收缩状态的伞状收集装置通过预制孔放入管道内部，如图3b所示。

(3)、旋转伞状收集装置，使折弯部件6在重力作用下向下弯折；松开控制绳5，使伞面8和龙骨伞架9打开，连接块11与管道内壁充分接触，并将控制绳5固定在4控制绳限位挂钩上，如图3c所示。

(4)、在与连接块11对应的管道外部放置电磁铁12，给电磁铁12通电，吸住连接块11从而固定住伞状收集装置，如图3d所示。

(5)、逆时针旋转刚性手柄2，使手柄与伞杆连接处3断开连接，如图3e所示，开始对管道进行切管。

(6)、切管完毕后，落入管内的铁屑将被伞面8收集，如图3f所示。

(7)、断开电磁铁12电源，取走伞体收集装置部分，完成碎屑收集，如图3g所示。