一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置及方法与流程

本发明属于直缝焊管，具体涉及一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置及方法。

背景技术：

1、直缝焊管是长距离耐高压油气输送管线建设使用的主要钢管种类，它尤其适合作为能源输送管道主干线。在工序制备直缝焊管的生产线上，直缝焊管以直线运动方式在传动辊轮组上向前传动，在焊接区通过内焊机和外焊机对直缝焊管依次进行内焊缝焊接和外焊缝。目前，国内外在内焊缝焊接时，一般采用埋弧焊接工艺，由于直缝焊管是纵缝焊接，具有大口径、长焊缝、厚壁的基本特点，因此目前无法控制内焊缝金属氢的含量，容易导致延迟裂纹的产生，降低直缝焊管的成品率。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置及方法，以解决现有技术中存在的金属氢含量无法控制，从而导致延迟裂纹产生，降低成品率的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置及方法，包括固定支架、一端固定于所述固定支架上的悬臂梁及多个加热测温组件；所述悬臂梁沿直缝焊管运动方向设置，多个所述加热测温组件均安装于所述悬臂梁上，且沿所述悬臂梁的长度方向依次设置；多个所述加热测温组件的加热效率沿直缝焊管运动方向逐渐增大；所述加热测温组件用于加热内焊缝坡口并监测内焊缝坡口的温度；所述加热测温组件包括沿所述悬臂梁长度方向并列布置的加热器和测温器，同一个所述加热测温组件上的所述测温器位于所述加热器和所述固定支架之间；传输辊带动直缝焊管朝向所述悬臂梁运动，所述悬臂梁相对运动进入直缝焊管内，多个所述加热测温组件逐级加热直缝焊管，所述加热器加热内焊缝坡口，且所述测温器监测内焊缝坡口温度。

3、在一种可能的实现方式中，所述加热器为感应线圈，所述测温器为红外测温仪。

4、在一种可能的实现方式中，所述加热测温组件的数量为二至四个。

5、在一种可能的实现方式中，多个所述加热测温组件均匀布置。

6、在一种可能的实现方式中，所述加热器和所述测温器之间的距离与多个所述加热测温组件之间的距离相同。

7、在一种可能的实现方式中，所述一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置还包括两个安装于所述悬臂梁远离所述固定支架一端的滑动支撑架，两个所述滑动支撑架位于内焊缝坡口的两侧，且所述滑动支撑架的下端用于滑动连接于直缝焊管内壁上，所述滑动支撑架用于支撑所述悬臂梁。

8、在一种可能的实现方式中，所述滑动支撑架包括支撑杆、滚轮、转动轴及多个弹簧，所述支撑杆上端固定连接于所述悬臂梁上，所述支撑杆下端开设有转动槽，所述滚轮设于所述转动槽内；所述滚轮开设有容纳孔，所述转动轴贯穿所述容纳孔，且两端与所述转动槽内壁转动连接；多个所述弹簧均设于所述容纳孔内，且围绕所述转动轴设置，所述弹簧的两端分别与所述转动轴外侧面和所述容纳孔内壁固定连接。

9、本发明提供的一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明的直缝焊管内焊缝坡口加热装置，使用时先调节好加热测温组件的加热功率，使加热测温组件的加热功率沿直缝焊管的运动方向逐渐增大，启动传输辊，传输辊带动直缝焊管沿直缝焊管的长度方向开始移动，由于悬臂梁固定设置在固定支架上，且沿直缝焊管的运动方向设置，因此随着直缝焊管的移动，悬臂梁相对运动进入到直缝焊管内，此时内焊缝坡口随着直缝焊管的移动而移动，由于加热器和测温器沿悬臂梁的长度方向并列布置，因此内焊缝坡口受到多个加热器的加热，之后利用测温器监测内焊缝坡口处的温度，并对对应的加热器的加热功率进行分级调节，以达到内焊缝坡口所需温度；通过这种方式，借助多个加热功率逐渐增大的加热器，对内焊缝坡口进行分级加热，使热量集中在内焊缝坡口的表面，在内焊缝坡口的温度升高的同时，降低内焊缝坡口处空气中的含氢量，从而减少延迟裂纹的产生，提高直缝焊管的成品率，同时借助测温器，对加热器的温度进行精确控制，利用分级加热，降低能源消耗。

10、本发明的另一个目的在于提供一种直缝焊管内焊缝坡口加热方法，包括任意一项上述的直缝焊管内焊缝坡口多功率感应加热装置，还包括：

11、s1：根据直缝焊管的壁厚和外界温度选择所述加热测温组件的数量；

12、s2：根据所述测温器的温度数据，调整对应的所述加热器的加热功率；

13、s3：启动传输辊带动直缝焊管朝向运动，使所述加热器和所述测温器进入到直缝焊管内，由加热器对直缝焊管的内焊缝坡口进行加热，并且由对应的测温器对直缝焊管的内焊缝坡口进行测温；根据所述测温器的温度数据调节所述加热器的加热功率，使内焊缝坡口达到所需温度。

14、本发明提供的直缝焊管内焊缝坡口加热方法，对多个加热器的加热功率进行分级分配和调节，从首个加热器到末个加热器，利用多个测温器对内焊缝坡口处的温度进行监测，实现精确控制直缝焊管的内焊缝坡口的表面温度，将热量集中在直缝焊管内焊缝坡口表面，在升高直缝焊管的内焊缝坡口表面温度的同时，降低了直缝焊管的内焊缝坡口处空气中的氢含量，提高了直缝焊管的焊接成品率。

技术特征：

1.一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置，其特征在于，包括固定支架、一端固定于所述固定支架上的悬臂梁及多个加热测温组件；所述悬臂梁沿直缝焊管运动方向设置，多个所述加热测温组件均安装于所述悬臂梁上，且沿所述悬臂梁的长度方向依次设置；多个所述加热测温组件的加热功率沿直缝焊管运动方向逐渐增大；所述加热测温组件用于加热内焊缝坡口并监测内焊缝坡口的温度；所述加热测温组件包括沿所述悬臂梁长度方向并列布置的加热器和测温器，同一个所述加热测温组件上的所述测温器位于所述加热器和所述固定支架之间；传输辊带动直缝焊管朝向所述悬臂梁运动，所述悬臂梁相对运动进入直缝焊管内，多个所述加热测温组件逐级加热直缝焊管，所述加热器加热内焊缝坡口，且所述测温器监测内焊缝坡口温度。

2.如权利要求1所述的一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置，其特征在于，所述加热器为感应线圈，所述测温器为红外测温仪。

3.如权利要求1所述的一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置，其特征在于，所述加热测温组件的数量为二至四个。

4.如权利要求1所述的一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置，其特征在于，多个所述加热测温组件均匀布置。

5.如权利要求1所述的一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置，其特征在于，所述一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置还包括两个安装于所述悬臂梁远离所述固定支架一端的滑动支撑架，两个所述滑动支撑架位于内焊缝坡口的两侧，且所述滑动支撑架的下端用于滑动连接于直缝焊管内壁上，所述滑动支撑架用于支撑所述悬臂梁。

6.如权利要求5所述的一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置，其特征在于，所述滑动支撑架包括支撑杆、滚轮、转动轴及多个弹簧，所述支撑杆上端固定连接于所述悬臂梁上，所述支撑杆下端开设有转动槽，所述滚轮设于所述转动槽内；所述滚轮开设有容纳孔，所述转动轴贯穿所述容纳孔，且两端与所述转动槽内壁转动连接；多个所述弹簧均设于所述容纳孔内，且围绕所述转动轴设置，所述弹簧的两端分别与所述转动轴外侧面和所述容纳孔内壁固定连接。

7.一种直缝焊管内焊缝坡口加热方法，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的直缝焊管内焊缝坡口加热装置，还包括：

技术总结
本发明提供的一种直缝焊管内焊缝坡口加热装置及方法，属于直缝焊管技术领域，包括固定支架、一端固定于所述固定支架上的悬臂梁及多个加热测温组件；所述悬臂梁沿直缝焊管运动方向设置，多个所述加热测温组件均安装于所述悬臂梁上，且沿所述悬臂梁的长度方向依次设置，所述加热测温组件包括沿所述悬臂梁长度方向并列布置的加热器和测温器。本发明提供的直缝焊管内焊缝坡口加热装置及方法，借助多个加热功率逐渐增大的加热器，对内焊缝坡口进行分级加热，使热量集中在内焊缝坡口的表面，降低内焊缝坡口处空气中的含氢量，从而减少延迟裂纹的产生，提高直缝焊管的成品率，同时借助测温器，对加热器的温度进行精确控制，降低能源消耗。

技术研发人员：代志健,王振生,昌发祥,张军,陈伊祥,宋力,李延丰,刘春
受保护的技术使用者：湖南胜利湘钢钢管有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15