一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置及防扭结方法与流程

本发明属于储运管道建设焊接，具体涉及一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置及防扭结方法。

背景技术：

1、管道埋弧自动焊具有焊接效率高、操作简单、劳动强度低、焊接合格率高等优点，适合在厚壁不锈钢管道焊接中推广应用。奥氏体不锈钢材质采用埋弧自动焊焊接时，由于奥氏体不锈钢导热率较小，不足碳钢材料的50%，焊接过程中焊接接头极易发热，造成焊接接头奥氏体晶粒粗大，层间温度过高时易产生焊接热裂纹，同时导致焊接接头的冲击韧性及耐腐蚀性能下降。所以，奥氏体不锈钢焊接时层间温度应严格控制在150℃以下，但由于不锈钢导热率低，冷却速度慢，尤其在厚壁管道焊接中，焊接几道后温度就超过层间温度要求，因为温度处于饱和状态，极难冷却，每焊几道都需要较长时间等待温度降至工艺要求，在很大程度上抵消了埋弧焊的速度优势，制约了埋弧焊效率优势的发挥。

2、因此，研究不锈钢管道埋弧自动焊的层间温度控制措施，解除不锈钢管道自动焊的瓶颈制约，才能更好发挥出埋弧焊的焊接效率优势，尤其在人工成本越来越高的情况下，更加凸显出控温装置研究的必要性。

3、循环水冷降温冷却效果较好，但需要进行严密封堵，并通过输水管道对管道内部进行充水，水温升高后，冷却效果变差，需要循环置换，通过两条输水管路进行循环，不断输入常温或低温水，置换出内部高温水，以保证连续焊接时，层间温度控制在工艺要求范围内。

4、炼化装置管道预制焊接中，直管接弯头的焊接接头占预制工作量一半左右，在弯头转动时，内部输水管路很容易发生缠绕、脱离预定位置，引起供水不足或断水，影响正常冷却。管路扭曲严重时导致管路及冷却装置损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，克服现有技术中存在的上述技术问题。

2、本发明的另一个目的在于提供一种弯头转动时内部冷却管防扭结方法，使冷却管路不发生扭结断水等情况，保证冷却装置顺利运行。

3、为此，本发明提供的技术方案如下：

4、一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，包括冷却管路、组合体一和组合体二，弯头内设有封堵装置，所述组合体一设于封堵装置上，所述组合体二设于弯头上；

5、所述弯头一端连接有直管，所述弯头另一端的外缘与组合体二连接，所述直管内为冷却水，所述冷却管路一端与冷却水连通，所述冷却管路另一端依次穿过组合体一和组合体二，所述组合体一和组合体二用于弯头转动时，释放冷却管承受的扭转力。

6、还包括设于弯头外的组合体三，所述冷却管路设于组合体三顶部，所述组合体三与组合体二之间的冷却管路长度与弯头外缘最大回转半径匹配。

7、所述组合体一包括轴承一橡胶棒一和通孔一，所述轴承一嵌套在轴承固定环一上，所述轴承固定环一固设在封堵装置上，所述轴承一内环涨紧有橡胶棒一，所述通孔一开设在橡胶棒一上，所述冷却管路与通孔一匹配。

8、所述组合体二包括固定件、轴承二和角度调节装置，所述固定件与弯头外缘连接，所述角度调节装置设于固定件与轴承二之间；

9、所述轴承二嵌套在轴承固定环二上，所述轴承固定环二与角度调节装置连接，所述轴承二内环涨紧有橡胶棒二，所述橡胶棒二上开设有通孔一，所述冷却管路与通孔二匹配。

10、所述组合体三为可伸缩支架，所述可伸缩支架的顶部连接有u型托架，所述冷却管路与u型托架固定连接。

11、所述封堵装置包括硅胶板和不锈钢板，所述硅胶板和不锈钢为同心圆且两者固定连接，所述硅胶板的半径大于不锈钢板，所述组合体一设于不锈钢板中心，所述硅胶板的半径大于弯头的半径，两者过盈配合。

12、所述冷却管路包括进水胶管和出水胶管，所述进水胶管和出水胶管位于焊接管中的一端均连接有配重。

13、所述固定件为u型卡扣，所述角度调节装置包括环形槽、角度调整螺栓和连杆，所述环形槽设于u型卡扣上，所述连杆的一端与轴承固定环二连接，所述连杆的另一端通过角度调整螺栓和环形槽连接。

14、一种弯头转动时内部冷却管防扭结方法，直管接弯头焊接时，在弯头和直管内分别设置封堵装置，焊接过程中弯头转动，通过两个封堵装置之间的冷却水对焊接接头进行冷却，冷却水通过冷却管路进出；

15、弯头转动过程中，冷却管路反向转动，释放扭转力，同时，弯头外通过可伸缩支架使冷却管路始终保持在管道中心位置，且可伸缩支架与弯头外缘之间的冷却管路长度与弯头外缘最大回转半径匹配，释放弯头转动中对冷却管路的拉力，防止冷却管路缠绕扭结。

16、本发明的有益效果是：

17、本发明提供的这种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，焊接过程中弯头转动时，通过组合体一和组合体二的轴承固定环与管道弯头同步转动，由轴承一和轴承二内环释放冷却管路承受的扭转力，冷却管路始终保持在管道中心位置，可避免弯头转动时拉伸冷却管路，使冷却管路不产生缠绕、打结甚至位移等情况，保证循环水系统正常工作。

18、本发明通过组合体三与直管轴线对应放置，高度调节至直管圆心对应位置，冷却管路长度与弯头外缘最大回转半径匹配，距弯头外端保持合适距离，解决了轴线垂直方向的拖拽拉伸造成冷却管路缠绕、打结甚至位移的问题。

19、组合体二通过u型卡扣固定于弯头端部外缘，并通过角度调整螺栓形成一定角度，可减小轴承径向拉力，以减小轴承的旋转阻力，有效释放弯头转动中对输水胶管的拉力和扭转力。

20、下面将结合附图做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，其特征在于：包括冷却管路、组合体一和组合体二，弯头内设有封堵装置，所述组合体一设于封堵装置上，所述组合体二设于弯头上；

2.根据权利要求1所述的一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，其特征在于：还包括设于弯头外的组合体三，所述冷却管路设于组合体三顶部，所述组合体三与组合体二之间的冷却管路长度与弯头外缘最大回转半径匹配。

3.根据权利要求1所述的一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，其特征在于：所述组合体一包括轴承一橡胶棒一和通孔一，所述轴承一嵌套在轴承固定环一上，所述轴承固定环一固设在封堵装置上，所述轴承一内环涨紧有橡胶棒一，所述通孔一开设在橡胶棒一上，所述冷却管路与通孔一匹配。

4.根据权利要求1所述的一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，其特征在于：所述组合体二包括固定件、轴承二和角度调节装置，所述固定件与弯头外缘连接，所述角度调节装置设于固定件与轴承二之间；

5.根据权利要求1所述的一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，其特征在于：所述组合体三为可伸缩支架，所述可伸缩支架的顶部连接有u型托架，所述冷却管路与u型托架固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，其特征在于：所述封堵装置包括硅胶板和不锈钢板，所述硅胶板和不锈钢为同心圆且两者固定连接，所述硅胶板的半径大于不锈钢板，所述组合体一设于不锈钢板中心，所述硅胶板的半径大于弯头的半径，两者过盈配合。

7.根据权利要求1所述的一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，其特征在于：所述冷却管路包括进水胶管和出水胶管，所述进水胶管和出水胶管位于焊接管中的一端均连接有配重。

8.根据权利要求4所述的一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置，其特征在于：所述固定件为u型卡扣，所述角度调节装置包括环形槽、角度调整螺栓和连杆，所述环形槽设于u型卡扣上，所述连杆的一端与轴承固定环二连接，所述连杆的另一端通过角度调整螺栓和环形槽连接。

9.一种弯头转动时内部冷却管防扭结方法，其特征在于：直管接弯头焊接时，在弯头和直管内分别设置封堵装置，焊接过程中弯头转动，通过两个封堵装置之间的冷却水对焊接接头进行冷却，冷却水通过冷却管路进出；

技术总结
本发明提供了一种弯头转动时内部冷却管路防扭结装置及防扭结方法，防扭结装置包括冷却管路、组合体一和组合体二，组合体一设于封堵装置上，组合体二设于弯头上；弯头一端与焊接管连接，弯头另一端的外缘与组合体二连接，焊接管内为冷却水，冷却管路一端与冷却水连通，冷却管路另一端依次穿过组合体一和组合体二，组合体一和组合体二用于弯头转动时，释放冷却管承受的扭转力。本发明通过组合体一和组合体二的轴承固定环与管道弯头同步转动，由轴承一和轴承二内环释放冷却管路承受的扭转力，使其始终保持在管道中心位置，可避免弯头转动时拉伸冷却管路，使冷却管路不产生缠绕、打结甚至位移等情况，保证循环水系统正常工作。

技术研发人员：曹遂军,丁自力,聂敏,赵卫宁,慕香奎,王俊峰,刘新海,裴先峰,韩廷檀,彭新凯,杨万顺,薛正才,翟鑫强,黄珂珂,周亚非,蒋国辉,王业民,刘树权,刘新儒,郑超
受保护的技术使用者：中国石油工程建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15