一种组合式堵漏夹具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及机械管道领域，尤其是设及一种组合式堵漏夹具。
【背景技术】
[0002] 在现代化学工业的连续生产中，即使是使用最新技术装备起来的生产装置，实行 高水平的管理方法，但由于流体介质的腐蚀、冲刷和溫度、压力、振动、焊接缺陷、密封材料 的损坏等因素的影响，在设备、管道上仍不可避免地会出现跑、冒、滴、漏等问题。
[0003] 高质量的堵漏工作，除了正确执行操作工艺方法外，更主要的是由密封夹具来保 证。传统的流程是根据现场的管线、阀口等的实际尺寸需要加工夹具，夹具的设计、加工需 要大量的时间，导致整体的施工进度受阻，物料泄漏量加大，更有可能致使生产装置非计划 停车，生产效益受到影响；同时设计的夹具应用比较单一，一副夹具只能使用一种尺寸的管 道。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，根据W往的带压堵漏经验及国内的堵漏技术，设计出了一种 组合式堵漏夹具。经过一年现场实际运用，充分体现了其迅速性与安全性，满足最初的设计 初衷。 阳〇化]一种组合式堵漏夹具，该夹具包括：夹具本体，夹具本体的两端要开两个开环型卡 槽；卡环，与卡槽相配合，卡槽的宽度与卡环的厚度相同；在夹具本体的两侧焊接有耳板， 耳板上各配置一个螺栓孔；用于注入密封胶的分布在夹具本体上的注剂孔。
[0006] 进一步，所述夹具本体厚度为：
式中：S为夹具厚度，卸为设计压力，等于系统压力Pl巧Mp，D为夹具内径，[巧]t 为溫度作用下的许用应力，Φ为焊接系数；C为腐蚀余量。
[0007] 进一步，所述夹具本体的端板厚度为：
式中：馬为端板厚度;辕为设计压力，辕i= Pl+ 5 ;D为夹具内径；[切:]t为溫度作用 下的许用应力；Φ为焊接系数；C为附加余量；K为端板平盖系数。
[0008] 进一步，与所述螺栓孔相配合的紧固螺栓的规格为：
式中：華为螺栓根径；嗓为设计压力，％ =巧巧；D为夹具内径；[巧]t为溫度作用 下的许用应力；C为预紧和刚度系数，C=l. 5 ;B为夹具密封腔的宽度；η为连接螺栓数量。
[0009] 进一步，所述焊接在夹具本体上的夹具耳板厚度设计为：
式中为耳板最小厚度；％为设计压力，嗓二驾巧Μρ ;D为夹具内径；[巧]t为溫度 作用下的许用应力；B为密闭空腔宽度；L为耳板螺孔中屯、至夹具外缘的距离；b为耳板宽 度。
[0010] 进一步，卡环的规格设计为：
式中鸿为卡环最小厚度；每巧设计压力，马=巧巧；％为卡环外径；[薛]t为溫度 作用下的许用应力；:1为卡环内径；驾为腐蚀余量为附加厚度。
[0011] 进一步，直管夹具注剂孔间距不大于100mm，且不应小于2个，可按Ξ角形或方形 排列，均匀分布。
[0012] 本发明的技术效果：应用组合式堵漏夹具缩短了夹具的加工时间、机械加工人员 的工作量及现场堵漏的时间。现场一旦发生泄漏，根据实际情况选用相应的夹具和卡环，即 可立即实施堵漏工作，减少了物料泄漏，避免了资源的浪费，扩大了堵漏范围，降本增效，避 免生产装置停车，减少经济损失。
【附图说明】
[0013] 图1是直管组合式夹具示意图。
[0014] 图2是Ξ通组合式夹具示意图。
[0015] 图3是弯头组合式夹具示意图。
[0016] 图4是卡环结构图示意图。 阳017] 图5是组合式夹具的应用示意图。
【具体实施方式】
[0018] W下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0019] 本发明根据传统带压密封技术的工作原理，设计出了带卡槽的夹具本体；通过相 关资料查阅及设计规范，设计多种不同尺寸的卡环。如图1所示是直管组合式夹具示意图。 如图2所示是Ξ通组合式夹具示意图。如图3所示是弯头组合式夹具示意图。
[0020] 为尽快消除"跑、冒、滴、漏"，提高现场工作效率，通过不同尺寸卡槽及卡环的组合 配套使用，迅速、高效、安全地进行封堵作业，消除泄漏。
[0021] W水蒸气管线为例，技术参数如下：操作压力为15Kg/cm2,物料溫度为200°C，管线 外径为n4mm。采用直管活用夹具带压堵漏。因为介质溫度较低选用ZG25#铸钢制造夹具。
[0022] 、夹具厚度设计：
式中：S--夹具厚度，mm ;巧*--设计压力，Mp ;D--夹具内径，mm ; Γ印.]t一一溫度作用下的许用应力，Mp ;Φ -一焊接系数；C一一腐蚀余量，mm。
[0023] 一般取设计压力萬^:: =系统压力Pl巧Mp，对不同系统压力和不同夹具结构，应结合 实际受力状况区别选取。本文中的活用夹具由整张钢板加工而成，无对接焊缝，所W焊缝系 数0=1，腐蚀余量忽略不计。
[0024] 根据《中国石化总公司带压堵漏技术暂行规定》，初始注射时压力不大于6MPa，最 后注射时压力不宜大于l〇Mpa(系统压力大于lOMpa时，此压力要适当提高）；同时根据工 程实际，夹具受内压的厚度计算公式中，当系统压力小于7Mpa时，取7Mpa作为设计压力；当 系统压力大于7Mpa时，取密封剂压实的挤压力或系统压力作为设计压力，取砖=7. 〇6Mp。
[0025] ZG25#铸钢的许用应力为76Mp。则具体的夹具厚度计算如下：
通常要求夹具具有最小厚度，因此，当计算的夹具厚度S小于最小厚度时，取最小厚度 的值。
[0026] 、夹具的端(盖）板厚度设计 由于组合式堵漏夹具在两端要开两个开环型卡槽，所W端(盖）板厚度根据卡槽的宽度 相应增大。
[0027]
式中：而--端板厚度；--设计压力，Mp ;D--夹具内径，mm ;
[双]t--溫度作用下的许用应力，Mp ;Φ--焊接系数；C--附加余量，mm ; K一一端板平盖系数，夹具为整体结构时k=0. 188,有焊接时k=0. 35。 阳02引所W
,
[0029] 、夹具的连接螺栓规格设计 用于将夹具固定在管道上的螺栓材质均为20#焊钢，根据组合式堵漏夹具设计尺寸， 设计相应的紧固螺栓的规格：
式中满一螺栓根径，mm ;敏一设计压力，Mp ;D-一夹具内径，mm ;
[巧]t--溫度作用下的许用应力，Mp ;C--预紧和刚度系数，C=l. 5 ; B--夹具密封腔的宽度，mm ;n--连接螺栓数量。
[0030] 一般情况下，紧固螺栓的最小规格不小M12 ;当溫度和压力都很高时，泄漏部位的 密封夹具的连接螺栓的直径不应小于Φ 16,密封腔宽度取为40mm，[巧]t=133Mp。
[0031] 在夹具本体的两侧耳板上各配置一个螺栓孔。
[0032] 、焊接在夹具本体上的夹具耳板厚度设计为：
式中：.:1:.--耳板最小厚度，mm 馬'·--设计压力，Mp ;D--夹具内径，mm ;
[巧]t--溫度作用下的许用应力，Mp ;B--密闭空腔宽度，mm ; L一一耳板螺孔中屯、至夹具外缘的距离，mm ;b-一耳板宽度，mm。
[0033]
[0034] 、夹具的卡槽宽度设计 由于该组合式堵漏夹具设有卡槽及配合的卡环，则应计算卡槽的宽度即卡环的厚度。 内径为的夹具配置一个Φ89的卡环，则可W封堵外径为和C>89mm两种 管线。见图4。
[0035]
式中：瑪--卡环最小厚度，mm ; 5:--设计压力，Mp;E'.〇--卡环外径，mm ;
[江]t一一溫度作用下的许用应力，Mp ;耻一一卡环内径，mm ;域一一腐蚀余量，mm ; C]--附加厚度，mm。
[0036]
选取厚度为18mm，卡槽深度为5mm。
[0037] 、注射孔的设计 根据规定：直管夹具注剂孔间距不大于100mm，且不应小于2个(上、下夹具各一个)，对 空腔宽度较大时，可按Ξ角形或方形排列，孔间距要求不变；根据实际情况所W选取标准注 剂孔4个，孔径为Φ 12,均匀分布。见图5。
[0038] 本发明为解决常规设计的夹具应用比较单一、设计及加工耗费大量的时间等问 题，特种作业部根据W往的带压堵漏经验及国内的堵漏技术，设计出一种组合式堵漏夹 具一一带卡槽的夹具与相配合使用的多种不同尺寸的卡环，有效的解决上述的问题。组合 式堵漏夹具的应用缩短了夹具的加工时间、机械加工人员的工作量及现场堵漏的时间，避 免了资源的浪费，扩大了堵漏范围，降本增效，避免生产装置停车，减少经济损失。
[0039] 根据本发明的组合式夹具的使用方法如下： (1) 测量泄漏设备或管道的相关尺寸； (2) 根据尺寸选取相应尺寸的卡槽及卡环； (3)现场安装组合式堵漏夹具，锁紧耳板螺栓，注入密封胶，保压5分钟，无渗漏或泄 漏，带压堵漏成功。
[0040] W上所述，仅是本发明典型实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡 是依据本发明的技术实质对W上实施所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本 发明的技术方案范围内。
【主权项】
1. 一种组合式堵漏夹具，其特征在于该夹具包括： 夹具本体，夹具本体的两端要开两个开环型卡槽； 卡环，与卡槽相配合，卡槽的宽度与卡环的厚度相同； 在夹具本体的两侧焊接有耳板，耳板上各配置一个螺栓孔； 用于注入密封胶的分布在夹具本体上的注剂孔。2. 根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述夹具本体厚度为：式中：S为夹具厚度，与为设计压力，等于系统压力Pl巧Mp，D为夹具内径，[c]t 为溫度作用下的许用应力，Φ为焊接系数；C为腐蚀余量。3. 根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：夹具本体的端板厚度为：式中为端板厚度；辕巧设计压力，馬=Pl+ 5;D为夹具内径；[狂:]t为溫度作用 下的许用应力；Φ为焊接系数；C为附加余量；K为端板平盖系数。4. 根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：与所述螺栓孔相配合的紧固螺栓的规格 为：式中：浑为螺栓根径；&为设计压力，韻=巧巧；D为夹具内径；[耳]t为溫度作用 下的许用应力；C为预紧和刚度系数，C=l. 5 ;B为夹具密封腔的宽度；η为连接螺栓数量。5. 根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述焊接在夹具本体上的夹具耳板厚度 设计为：式中巧为耳板最小厚度；A为设计压力，鸯=马巧Μρ ;D为夹具内径；[煤]t为溫度 作用下的许用应力；B为密闭空腔宽度；L为耳板螺孔中屯、至夹具外缘的距离；b为耳板宽 度。6. 根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：卡环的规格设计为：式中：丐为卡环最小厚度；聲为设计压力，马=巧巧；較。为卡环外径；[切]t为溫度 作用下的许用应力；费为卡环内径为腐蚀余量；α为附加厚度。7. 根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：直管夹具注剂孔间距不大于100mm，且不 应小于2个，可按Ξ角形或方形排列，均匀分布。
【专利摘要】本发明提供了一种组合式堵漏夹具，该夹具包括：夹具本体，夹具本体的两端要开两个开环型卡槽；卡环，与卡槽相配合，卡槽的宽度与卡环的厚度相同；在夹具本体的两侧焊接有耳板，耳板上各配置一个螺栓孔；用于注入密封胶的分布在夹具本体上的注剂孔。
【IPC分类】F16L55/16
【公开号】CN105570603
【申请号】CN201410541028
【发明人】王恩龙, 杨晓波
【申请人】中国石油化工股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日