一种自适应管道内壁的热处理设备的制作方法

本实用新型涉及焊接、热处理技术领域，特别是涉及一种自适应管道内壁的热处理设备。

背景技术：

针对现场大管径、大壁厚的管道焊后热处理一般采用电加热片热处理方法或者中频感应加热热处理方法，通过焊后热处理能改善焊缝金属及其热影响区的组织，降低焊接残余应力，继而改善焊接接头的力学性能。

柔性陶瓷电阻加热属于辐射加热，其加热原理是从加热器发出的热能以辐射的形式传到管道的外表面，依靠热传导，再由外表面传导至管道内表面。磁感应加热原理是管道在交变磁场中产生感应电势，感应电势在金属内部产生涡流和磁滞，在涡流和磁滞的作用下，使管道自身发热，由于集肤效应管道内表面也是通过热传导而加热的。

在现场施工或者制造厂生产过程中，采用已有的热处理设备进行局部热处理时，由于受加热条件的限制，厚壁管道焊缝在回火热处理过程中内外壁会产生一定温差，从而导致管道内壁达不到热处理的效果，可能会造成焊接接头韧性不足，因此，控制管道内、外壁温差成为影响（譬如P92钢）热处理效果的关键因素。

针对现场管道焊接接头热处理，通常采用关闭两端阀体避免管道内部出现穿堂风，降低升温速度和延长热处理时间的手段，达到控制厚壁管道内、外壁温差的目的，以保障热处理效果。针对制造厂管道焊接接头热处理，通常采用热处理炉内整体处理，或者采用通常类似于现场管道焊接接头热处理的方法处理。除了热处理炉外，均不能达到理想的热处理效果。

为减小管道内、外壁温差，文献《大口径厚壁P92管道不同形式现场热处理的比较及讨论》有介绍，管道内部布置两块内部加热板加热器，但是该加热器需考虑管道内壁周长量身订做，该内部加热器不具备普遍适用性及稳定性。

因此现有的热处理方式需解决如下主要技术问题：

1、工器具的便携性以及方便的可操作性；

2、不同内径管道的系列需求；

3、稳定性的高要求；

4、内壁温度的及时监控及调整与可控性；

5、获得更加均匀的温度场，保证管道内外壁温度的均匀性，获得更加优质的焊接接头。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自适应管道内壁的热处理设备，可以针对焊接接头的热处理，重点针对现场大管径、大壁厚需要回火的焊接接头，保证壁厚温度场更加均匀以确保热处理效果。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种自适应管道内壁的热处理设备，包括连接杆、设置在所述的连接杆上的加热器和支撑架组件、与所述的加热器相连接的加热控制部件以及设置在所述的支撑架组件上的保温部件，所述的支撑架组件包括第一支撑架、第二支撑架，所述的第一支撑架、第二支撑架分别位于所述的加热器的两侧，所述的第一支撑架、第二支撑架具有展开状态和收折状态，处于展开状态时，所述的第一支撑架、第二支撑架与管道内壁相抵，且所述的第一支撑架、第二支撑架、管道内壁之间围合成加热区域；处于收折状态时，所述的第一支撑架、第二支撑架向所述的连接杆靠拢。

优选地，所述的第一支撑架、第二支撑架包括多根一端能够转动地连接在所述的连接杆上的支撑杆、连接在所述的支撑杆另一端的膨胀节、将所述的支撑杆相对所述的连接杆锁定的锁定部件，所述的膨胀节的外周面的形状与管道内壁的形状至少部分相匹配。

进一步优选地，所述的保温部件包覆在所述的支撑杆和/或所述的膨胀节上。

进一步优选地，所述的支撑杆和/或所述的膨胀节采用绝缘保温材质。

进一步优选地，处于展开状态时，所述的支撑杆的一端相对所述的连接杆转动使所述的膨胀节与管道内壁相抵；处于收折状态时，所述的支撑杆向所述的连接杆靠拢。

优选地，所述的热处理设备还包括设置在所述的连接杆上的导向轮，所述的导向轮包括连接在所述的连接杆上的轮架、设置在所述的轮架上滚轮。

进一步优选地，所述的轮架的尺寸能够根据管道内径大小进行调节。

进一步优选地，所述的导向轮的位置能够根据焊接接头位置进行定位。

进一步优选地，所述的导向轮设置有两组，两组所述的导向轮分别位于所述的第一支撑架、第二支撑架的两侧。

优选地，所述的加热控制部件通过柔性连接管连接在所述的连接杆的一端。

优选地，所述的加热器包括热电偶。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、可以满足不同内径管道的自适应；

2、避免管道内壁穿堂风的出现，保证处理管道内的温度均匀性；

3、可以随时测量管腔、调节管腔温度；

4、可以获得管道内壁的温度，达到良好的热处理效果；

5、内外壁同时加热，节省能量的消耗。

附图说明

附图1为本实施例的结构示意图（第一支撑架、第二支撑架均折叠）；

附图2为本实施例的结构示意图（第一支撑架、第二支撑架展开角度不同）；

附图3为本实施例中导向轮的示意图；

附图4为本实施例中支撑架的示意图；

附图5为本实施例的使用状态图。

其中：1、连接杆；2、2’、加热器；3、加热控制部件；4a、第一支撑架；4b、第二支撑架；40、支撑杆；41、膨胀节；50、轮架；51、滚轮；6、6’、保温部件；7、柔性连接管；80、管道；81、管道；9、焊缝。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1、2所示的一种自适应管道内壁的热处理设备，包括连接杆1、加热器2、加热控制部件3、支撑架组件、导向轮、保温部件6。其中：

加热器2、支撑架组件以及导向轮设置在连接杆1上，保温部件6设置在支撑架组件上。在本实施例中：连接杆1为一根刚性的杆件；加热器2可以采用热电偶，便于测量管道内部的温度；加热控制部件3通过柔性连接管7连接在连接杆1的一端，便于进行操作控制；保温部件6则可以采用如保温棉等。

在本实施例中：如图4所示：支撑架组件包括第一支撑架4a、第二支撑架4b，第一支撑架4a、第二支撑架4b分别位于加热器2的两侧，当第一支撑架4a、第二支撑架4b展开时，第一支撑架4a、第二支撑架4b与管道内壁相抵紧，且第一支撑架4a、第二支撑架4b、管道内壁之间围合成加热区域即管腔，通过保温部件6，该加热区域可以是密封或封闭空间，防止热量散失。

第一支撑架4a、第二支撑架4b可以包括多根一端能够转动地连接在连接杆1上的支撑杆40、连接在支撑杆40另一端的膨胀节41、将支撑杆40相对连接杆1锁定的锁定部件，膨胀节41的外周面的形状与管道内壁的形状至少部分相匹配，本实施例的支撑架采用类似于“雨伞”的原理，可以根据需求实现自由展开、折叠，根据管道内径在展开时控制展开的角度以配合不同内径管的需求，如图2所示，起到固定作用，膨胀节41可以调整与管道内壁的张紧度。支撑杆40、膨胀节41本身可以采用绝缘保温材质，保温部件6包覆在支撑杆40、膨胀节41上。

在本实施例中：如图3所示：导向轮包括连接在连接杆1上的轮架50、设置在轮架50上滚轮51。轮架50进入管道内时可以根据管道内径大小进行调节，以配合不同内径管道的需求，起到导向支撑作用。导向轮设置有两组，两组导向轮分别位于第一支撑架4a、第二支撑架4b的两侧。

使用时：如图5所示：通过导向轮将热处理设备运送至待热处理焊缝处，保证内置加热器2位于焊缝中心；展开第一支撑架4a、第二支撑架4b的支撑杆40，调整膨胀节41与管道内壁的紧密接触，形成待加热区域；按照热处理工艺对管道外壁加热、管道内壁加热；加热器3监控管道内外壁温差（内壁温度为内腔温度），加热至所需热处理温度，进行回火热处理；待热处理完毕后，折叠第一支撑架4a、第二支撑架4b，支撑杆40向连接杆1收拢；通过导向轮将热处理设备运出管道内部，完成整个热处理过程。

这样，通过加热片或者电磁感应加热管道外壁，通过热处理设备的热辐射加热管道内部空气，达到加热管道内壁的目的；管道外壁、内壁加热器热源可以来自同一路加热器，也可以由同一个加热控制部件控制加热温度。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。