一种火电厂合金钢管道用蒸汽取样管机构的制作方法

本实用新型涉及一种火电厂合金钢管道用蒸汽取样管机构。

技术背景

在火电厂机组运行过程中，为准确反映蒸汽的品质情况，防止蒸汽纯净度不足对设备造成的损伤，保证工质符合设计要求，需在火电厂合金钢管道上设计安装若干个蒸汽取样装置，对工质的状态进行实时监控，保证机组的安全运行。

图1所示为一种传统的常用蒸汽取样管结构示意图。奥氏体不锈钢材质蒸汽取样管4通过铁素体合金钢接管座2和铁素体钢管道1的开孔深入管道内部，接管座2上部管口与取样管4上部采用Ni基焊材焊接，形成了异种钢焊缝3，接管座2下部管口与管道1开孔采用同材质焊材焊接，形成了同种钢焊缝5；取样管4与管口开孔为过盈配合结构。该蒸汽取样管的缺点和不足之处在于：蒸汽取样管4与合金钢接管座2分别为奥氏体基体和铁素体基体，属异种钢连接，两者之间的化学成分和热膨胀系数存在较大差别，焊缝3与接管座2之间的熔合界面容易开裂；此外，机组运行过程中，温度套管4在蒸汽作用下和热膨胀系数差别的作用下，温度套管4和管口1开孔之间的过盈配合转变成间隙配合，致使套管在蒸汽的作用下形成振动，进而在焊缝3的根部形成应力集中，致使焊缝3与接管座2的熔合界面在交变应力作用下发生开裂脱落。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述蒸汽取样管结构的缺点和不足，提供一种火电厂合金钢管道用蒸汽取样管机构，具有结构简单、安全、可靠的优点。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种火电厂合金钢管道用蒸汽取样管机构，包括设于合金钢管道1开孔上方的合金钢接管座2以及中部设置在合金钢接管座2内部、下部穿过合金钢管道1的开孔深入合金钢管道1内部并与合金钢接管座2同轴的合金钢蒸汽取样管3；所述合金钢蒸汽取样管3顶部设有与接管座2同轴的蒸汽采集孔4，合金钢蒸汽取样管3下部位于合金钢管道1内部的部分设有轴线与接管座2轴线垂直的多个蒸汽取样孔6；所述合金钢蒸汽取样管3上部与合金钢接管座2上方的管口采用与两侧部件材质匹配的同种钢焊缝5进行焊接连接；合金钢接管座2下部管口与合金钢管道1的开孔上部管口采用与两侧部件材质匹配的同种钢焊缝5进行焊接连接。

所述合金钢管道1、合金钢接管座2和合金钢蒸汽取样管3的材质相同。

所述合金钢接管座2内壁中上部带有内螺纹；合金钢蒸汽取样管3中间部分带有与合金钢蒸汽取样管3为整体结构的圆形凸台和锥形凸台，圆形凸台外表面带有外螺纹，该外螺纹与合金钢接管座2的内壁内螺纹匹配。

优选地，所述合金钢管道1开孔底部设有圆形凸起，合金钢蒸汽取样管3通过中部圆形凸台的外螺纹与合金钢接管座2内螺纹之间的旋转压力，使合金钢蒸汽取样管3的下部柱体通过开孔穿入合金钢管道1的内部，使中下部的锥形凸台与合金钢管道1开孔底部的圆形凸起周向牢固接触。

优选地，所述同种钢焊缝5为全焊透结构。

优选地，所述蒸汽取样孔6的数量为四个。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

1、合金钢管道、接管座、取样管之间的焊接连接均为同种材质，接管座两侧的焊缝均为全焊透结构，部件之间没有成分差别，热膨胀系数一致，消除了异种钢焊接接头存在的薄弱界面，减少高压高压蒸汽泄漏的可能性。

2、蒸汽取样管受到接管座上部连接焊缝、中部螺纹及下部椎体的三点牢固固定，刚性较大，不会在高压蒸汽作用下产生振动，根源上消除了蒸汽取样管开裂或焊缝开裂的力学因素，取样管的安全性和可靠性得以保障。

3、该管座制造、安装工艺简单，维护方便。

附图说明

图1为一种传统的蒸汽取样管结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种蒸汽取样管机构结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更加明显易懂，以下结合附图和具体实施案例对本实用新型作如下详细说明：

如图2所示为本实用新型提供的一种火电厂合金钢管道用蒸汽取样管机构，包括设于合金钢管道1开孔上方的合金钢接管座2以及中部设置在合金钢接管座2内部、下部穿过合金钢管道1的开孔深入合金钢管道1内部并与合金钢接管座2同轴的合金钢蒸汽取样管3；所述合金钢蒸汽取样管3顶部设有与接管座2同轴的蒸汽采集孔4，合金钢蒸汽取样管3下部位于合金钢管道1内部的部分设有轴线与接管座2轴线垂直的多个蒸汽取样孔6；所述合金钢蒸汽取样管3上部与合金钢接管座2上方的管口采用与两侧部件材质匹配的同种钢焊缝5进行焊接连接；合金钢接管座2下部管口与合金钢管道1的开孔上部管口采用与两侧部件材质匹配的同种钢焊缝5进行焊接连接。

优选地，所述合金钢管道1、合金钢接管座2和合金钢蒸汽取样管3的材质相同。

优选地，所述合金钢接管座2内壁中上部带有内螺纹；合金钢蒸汽取样管3中间部分带有与合金钢蒸汽取样管3为整体结构的圆形凸台和锥形凸台，圆形凸台外表面带有外螺纹，该外螺纹与合金钢接管座2的内壁内螺纹匹配。

优选地，所述合金钢管道1开孔底部设有圆形凸起，合金钢蒸汽取样管3通过中部圆形凸台的外螺纹与合金钢接管座2内螺纹之间的旋转压力，使合金钢蒸汽取样管3的下部柱体通过开孔穿入合金钢管道1的内部，使中下部的锥形凸台与合金钢管道1开孔底部的圆形凸起周向牢固接触。

优选地，所述同种钢焊缝5为全焊透结构。

优选地，所述蒸汽取样孔6的数量为四个。

实施案例：在合金钢管道1上的原取样管开孔为通径孔，安装前首先将合金钢管道1的原开孔上部进行扩孔，新开孔底部留有3mm以上厚度的圆形台阶凸起，扩孔直径与合金钢接管座2同轴，新扩孔的上口直径与合金钢接管座2下管口直径偏差小于1mm；将合金钢接管座2和合金钢管道1的开孔采用同材质焊材进行手工钨极氩弧焊焊接，焊接采用单面焊双面成型的全焊透结构，焊后依据相关标准进行热处理；而后将合金钢蒸汽取样管3通过螺纹逐步旋入合金钢接管座2中，加力直至合金钢蒸汽取样管3的锥体大端直径牢固抵碰卡在合金钢管道1的圆形台阶凸起上。最后，将合金钢接管座2上管口与合金钢蒸汽取样管3采用同材质焊材进行全焊透结构的对接焊接和现场热处理工艺。取样管3顶部设有的圆形凸台，可以与现场的取样管系连接。