專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力管道在役焊接燒穿研究的實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接裝置領(lǐng)域，特別是提供了一種用于壓力管道在役焊接燒穿研究的 實(shí)驗(yàn)裝置，適用于管道內(nèi)部有高壓介質(zhì)，進(jìn)行焊接破壞性實(shí)驗(yàn)的裝置。
背景技術(shù)：
為保證長(zhǎng)輸天然氣管線的安全運(yùn)行，需要對(duì)管線腐蝕減薄的部位進(jìn)行修復(fù)，在役 焊接修復(fù)可以保持管線運(yùn)行的連續(xù)性，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是 先進(jìn)的焊接修復(fù)技術(shù)。但是，在役焊接過(guò)程中容易出現(xiàn)氫致裂紋和燒穿失穩(wěn)，其中燒穿失穩(wěn) 是實(shí)施在役焊接修復(fù)首先要解決的問(wèn)題，其安全性是實(shí)施在役焊接燒穿失穩(wěn)研究過(guò)程中的 主要難點(diǎn)。為研究壓力管道不同冷卻介質(zhì)環(huán)境下，以及不同管道結(jié)構(gòu)因素等對(duì)在役焊接燒 穿的影響規(guī)律，在服役的長(zhǎng)輸官道上進(jìn)行在役焊接實(shí)驗(yàn)，會(huì)對(duì)管線造成破壞性影響，而且存 在很大的危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)成本相當(dāng)昂貴，需要在實(shí)驗(yàn)室建立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，模擬實(shí)際管道進(jìn) 行在役焊接燒穿研究和評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于長(zhǎng)輸油氣管道在役焊接燒穿研究和評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn) 裝置，采用了和實(shí)際管段相同的條件模擬在役焊接真實(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的 自動(dòng)焊接設(shè)備、調(diào)速控制裝置和遠(yuǎn)程操作方式，增加了在役焊接實(shí)驗(yàn)的安全性，這套實(shí)驗(yàn)裝 置降低了實(shí)驗(yàn)成本，減小了實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)快速便捷地對(duì)不同介質(zhì)因素，管道結(jié)構(gòu) 因素和焊接工藝條件下的燒穿進(jìn)行評(píng)價(jià)和系統(tǒng)研究。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是壓力管道在役焊接燒穿研究的實(shí)驗(yàn)裝置由盛介質(zhì)裝置(1)、固定封頭(2)、閥門(mén) (3)、高壓法蘭(4)、實(shí)驗(yàn)管道(5)、自動(dòng)焊接設(shè)備(6)、壓力表(7)、減速裝置(8)、電動(dòng)機(jī) (9)、支撐架(10)、軸承(11)、閥門(mén)(12)、連接管路(13)和高壓泵(14)組成；實(shí)驗(yàn)管道(5) 連接在固定封頭⑵上，由電動(dòng)機(jī)(9)和減速裝置⑶帶著轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速；高壓泵(14)通過(guò)連 接管路(13)對(duì)實(shí)驗(yàn)管道(5)進(jìn)行注壓。管線在役焊接修復(fù)過(guò)程中，由于第一道焊縫得到的熔深和HAZ較大，最容易出現(xiàn) 焊接燒穿，本實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)在管壁直接單道堆焊進(jìn)行在役焊接燒穿研究。采用高壓法蘭連 接，既能保證實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，又便于裝卸焊接管道，以研究不同材質(zhì)、管徑和壁厚的管 道。通過(guò)高壓泵向承壓裝置注入所需的介質(zhì)，由壓力表監(jiān)測(cè)內(nèi)部的壓力，從而實(shí)現(xiàn)模擬不同 介質(zhì)性質(zhì)和介質(zhì)壓力的在役焊接燒穿條件。通過(guò)電動(dòng)機(jī)和減速裝置帶動(dòng)承壓管轉(zhuǎn)動(dòng)，能保 證管道焊接位置始終處于平焊位置，再配合自動(dòng)焊接設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制在役焊接模擬 實(shí)驗(yàn)過(guò)程。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以在不同介質(zhì)種類(lèi)和壓力的條件下，實(shí)現(xiàn)在不同材質(zhì)、直徑和 壁厚的壓力管道上進(jìn)行在役焊接燒穿模擬實(shí)驗(yàn)研究，該裝置能極大的模擬在役焊接燒穿的 影響因素和管道的真實(shí)應(yīng)力狀態(tài)，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用自動(dòng)控制設(shè)備模擬在役焊接燒穿實(shí)驗(yàn)，過(guò)程安全，操作方便。


圖1是在役焊接模擬實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述圖1為上述技術(shù)特點(diǎn)提供的管道在役焊接燒穿實(shí)驗(yàn)裝置。先將實(shí)驗(yàn)管道5端部焊 上高壓法蘭4，如果實(shí)驗(yàn)管道5的管徑和固定封頭2的管徑不同，則首先需要在實(shí)驗(yàn)管道5 端部焊上變徑管，然后焊上高壓法蘭4，連接到固定封頭2上。打開(kāi)閥門(mén)3和12，通過(guò)高壓 泵14將實(shí)驗(yàn)介質(zhì)泵入實(shí)驗(yàn)管道5，待內(nèi)部空氣排凈后，關(guān)上閥門(mén)3，觀測(cè)壓力表7，當(dāng)壓力表 7指示內(nèi)部為所需壓力時(shí)，關(guān)上閥門(mén)12，撤走連接管路13，靜置一段時(shí)間，如果內(nèi)部壓力不 變化，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性良好，調(diào)整好內(nèi)部壓力以待焊接。調(diào)整自動(dòng)焊接設(shè)備6到實(shí)驗(yàn) 管道5到待焊位置，開(kāi)通電動(dòng)機(jī)9，通過(guò)減速裝置8將實(shí)驗(yàn)管道的轉(zhuǎn)速調(diào)整到合適的值，到人 員撤離實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制自動(dòng)焊接設(shè)備在實(shí)驗(yàn)管道5外壁直接堆焊，該裝置能模擬 實(shí)際在役焊接時(shí)內(nèi)部介質(zhì)壓力作用和介質(zhì)的冷卻。當(dāng)一道焊縫焊完，焊接接頭冷卻到室溫 后，調(diào)整自動(dòng)焊接設(shè)備6的位置，更換實(shí)驗(yàn)參數(shù)，在實(shí)驗(yàn)管道5上繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一段實(shí)驗(yàn) 管段，能夠獲得多個(gè)在役焊接參數(shù)，直至管道發(fā)生燒穿后，將實(shí)驗(yàn)管道5卸下，繼續(xù)后續(xù)的 組織觀察和性能測(cè)試。
權(quán)利要求
1.壓力管道在役焊接燒穿研究的實(shí)驗(yàn)裝置。本發(fā)明屬于焊接裝置領(lǐng)域，為壓力管道在 役焊接燒穿研究提供了一種可行的實(shí)驗(yàn)裝置。其特征是由盛介質(zhì)裝置(1)、固定封頭(2)、 閥門(mén)(3)、高壓法蘭(4)、實(shí)驗(yàn)管道(5)、自動(dòng)焊接設(shè)備(6)、壓力表(7)、減速裝置(8)、電動(dòng) 機(jī)(9)、支撐架(10)、軸承(11)、閥門(mén)(12)、連接管路(13)和高壓泵(14)組成；實(shí)驗(yàn)管道 (5)連接在固定封頭(2)上，由電動(dòng)機(jī)(9)和減速裝置(8)帶著轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速；高壓泵(14)通 過(guò)連接管路(13)對(duì)實(shí)驗(yàn)管道(5)進(jìn)行注壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力管道在役焊接燒穿研究的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于實(shí)驗(yàn) 管道(5)通過(guò)高壓法蘭(4)與固定封頭(2)連接，法蘭連接方便更換不同材質(zhì)、直徑和壁厚 的管道，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力管道在役焊接燒穿研究的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于由電 動(dòng)機(jī)(9)帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)減速裝置(8)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置的轉(zhuǎn)速，自動(dòng)焊接設(shè)備(6)靜 止于實(shí)驗(yàn)管道(5)正上方，始終保持焊接位置為平焊。
全文摘要
本發(fā)明屬于焊接裝置領(lǐng)域，為壓力管道在役焊接燒穿研究提供了一種可行的實(shí)驗(yàn)裝置。其特征是由盛介質(zhì)裝置(1)、固定封頭(2)、閥門(mén)(3)、高壓法蘭(4)、實(shí)驗(yàn)管道(5)、自動(dòng)焊接設(shè)備(6)、壓力表(7)、減速裝置(8)、電動(dòng)機(jī)(9)、支撐架(10)、軸承(11)、閥門(mén)(12)、連接管路(13)和高壓泵(14)組成；實(shí)驗(yàn)管道(5)連接在固定封頭(2)上，由電動(dòng)機(jī)(9)和減速裝置(8)帶著轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速；高壓泵(14)通過(guò)連接管路(13)對(duì)實(shí)驗(yàn)管道(5)進(jìn)行注壓。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能模擬在役焊接燒穿影響因素和管道的真實(shí)應(yīng)力狀態(tài)，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；采用自動(dòng)控制設(shè)備模擬在役焊接燒穿實(shí)驗(yàn)，過(guò)程安全，操作方便。
文檔編號(hào)G01M3/28GK102004019SQ20101055984
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者王勇, 韓濤, 黎超文 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)