CN104368469A - 一种管道焊接接头水幕式喷淋头及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种管道焊接接头水幕式喷淋头及使用方法，属于机械技术领域。矩形水槽由矩形水槽体和入水管头焊接而成；矩形水槽体采用不锈钢板制作，底部有分水板安装孔和管架安装孔；入水管头前端封堵，末端有外管螺纹，靠前端管段开有矩形豁口；入水管头垂直穿过矩形水槽体两侧壁，焊于矩形水槽体中心部位，矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，位于两侧板中间位置；分水板用不锈钢板制作，其上开有与矩形分水板直边成45°角的并行排列的条孔，且中部条孔宽，两侧部位条孔较窄；分水板和管架通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和两端；弯管通过活接头与矩形水槽连接，弯管下接球阀，球阀下接来水管接头。本发明水有利于管道焊接生产线生产率的提高。

Description

一种管道焊接接头水幕式喷淋头及使用方法

技术领域

本发明涉及一种管道焊接接头水幕式喷淋头及使用方法，属于机械技术领域。

背景技术

在铺管船管道焊接生产线中，一般均设置焊接接头焊后快速降温的喷淋工序，以便进行后续的无损检测工序，提高生产效率，需配置焊接接头喷淋设备。喷淋头是喷淋设备的一个重要组成部分，由于受船舱内空间限制，一般无法在焊接工位上部设置水箱，船用喷淋设备须通过喷淋头将输送来的有一定压力的冷却水，在规定时间内，快速均匀的喷洒至500~600mm长焊接接头管段，使其快速均匀降温，且应避免喷淋出水压力过高，造成水浪费和影响喷淋操作。现采用的喷淋头为雨淋式出水方式，采用管状开网状排列多孔结构，一侧管端设有开关，使用时，将其置于管焊接接头顶端，打开开关即可，其在管焊接头管径较小时，由于所需单位时间用水量相对较小，水压较低，能够满足作业要求，但随着管焊接头管径的增大，单位时间用冷却水量增加，冷却水输送压力增高，简单通过增大现结构喷淋头管径和孔状出水口直径和密度的方式，难于满足喷淋工艺要求。存在出水孔压力和流量随距离进水口距离增大而减小，出水孔出水压力大，飞溅大，水损失增加，影响喷淋操作，降温效率和效果下降的不足，且由于管焊接接头高度和喷淋操作距离的增大，及喷淋头体积和重量增加，也给现结构喷淋头操作使用带来不便。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种管道焊接接头水幕式喷淋头及使用方法。

一种管道焊接接头水幕式喷淋头，由矩形水槽、分水板、管架、活接头、弯管、球阀和来水管接头组成；矩形水槽由矩形水槽体和入水管头焊接而成；矩形水槽体采用不锈钢板制作，底部有分水板安装孔和管架安装孔；入水管头前端封堵，末端有外管螺纹，靠前端管段开有矩形豁口；入水管头垂直穿过矩形水槽体两侧壁，焊于矩形水槽体中心部位，矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，位于两侧板中间位置；分水板用不锈钢板制作，其上开有与矩形分水板直边成45°角的并行排列的条孔，且中部条孔宽，两侧部位条孔较窄；分水板和管架通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和两端；弯管通过活接头与矩形水槽连接，弯管下接球阀，球阀下接来水管接头。

一种管道焊接接头水幕式喷淋头的使用方法，含有以下步骤；将喷淋设备的高压冷却水输送管与喷淋头的来水管接头连接，操作者持弯管将喷淋头放置于焊后管焊接头顶端，以管架稳定支撑于管焊接头管段两侧，喷淋头中部对正焊缝，打开球阀，高压冷却水经弯管进入矩形水槽，经入水管头的矩形豁口向矩形水槽体的顶板喷射，经顶板反射后，或经分水板的条孔直接淋于管焊接头，或涌入矩形水槽体内，经分水板的各条孔流出，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列，流量中部大、两侧小的水幕，淋于管焊接头顶部后，冷却水沿管壁流至底部，实现焊后管焊接头的降温，喷淋工艺要求的喷淋时间到后，关闭球阀，操作者持弯管将喷淋头取下，完成管焊接头喷淋操作。

一种管道焊接接头水幕式喷淋头使用方法，含有以下步骤；

通过使输送来的高压冷却水经本发明喷淋头后，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列小水幕的出水方式，满足大口径管道焊接接头喷淋工艺的大流量低出水压力要求，

采用不锈钢板制作的矩形水槽结构可增大喷淋头的储水容积，降低喷淋头槽体内冷却水压力；矩形水槽的入水管头矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，使高压来水先作用水槽顶板，经反射后回灌入水槽体内，实现高压来水的一次减压，从而降低最终喷淋水出水压力；

分水板采用中部条孔宽，两侧部位条孔较窄的设计，适应焊后管接头的温度场分布，加大焊缝处冷却水量，保证管接头管段整体的快速均匀降温的实现，提高降温效率和效果，同时也可降低中部出水口压力，减小飞溅产生，降低水损失;

入水管头置于矩形水槽体中部，使管接头焊缝处的喷淋先于两侧开始，适应焊后的管接头温度场分布，提高降温效率和效果，且两侧水幕可阻挡中部压力较高流量较大水幕产生的水飞溅，降低水损失;

大口径管焊接头喷淋时，利用弯管方便的将喷淋头放置于操作高度较高距离较大的管接头顶端;

弯管与矩形水槽的入水管头通过活接头连接，将弯管转至与矩形水槽体同一平面，便于其存放和运输，同时对于小口径管道，卸下活接头，直接将球阀和来水管接头与矩形水槽的入水管头，便于喷淋头的操作;

分水板和管架与矩形水槽以螺钉连接固定，便于其更换和安装，满足不同管径和喷淋工艺的要求。

本发明的有益效果：本发明的管道焊接接头水幕式喷淋头，能将喷淋泵输送来的高压大流量冷却水转换成大流量低出水压力的喷淋水，快速均匀喷淋至管道焊接接头管段，满足大口径管道焊接接头喷淋工艺要求，且降温效果和效率优于现有技术，水损失小，节水、使用方便，从而能缩短管焊接头喷淋工序作业时间，有利于管道焊接生产线生产率的提高。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1是本发明的结构仰视图；

图2是本发明的结构主视图

图3是本发明的矩形水槽1正视示意图；

图4是本发明的矩形水槽1左视示意图；

图5是本发明的分水板2正视图；

图6是本发明的安装轴侧示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种管道焊接接头水幕式喷淋头，是由矩形水槽1、分水板2、管架3、活接头4、弯管5、球阀6和来水管接头7组成。

所述的矩形水槽1由矩形水槽体11和入水管头12焊接而成。矩形水槽体11采用2mm不锈钢板制作，长500mm，宽100mm，高70mm，底部有分水板安装孔30和管架安装孔31；入水管头12前端封堵，末端有外管螺纹，靠前端管段开有矩形豁口，豁口长度70mm，深度为入水管头半径；入水管头12垂直穿过矩形水槽体11两侧壁，焊于矩形水槽体11中心部位，矩形豁口朝向矩形水槽体11顶板，位于两侧板中间位置。

分水板2用3mm不锈钢板制作，其上开有与矩形分水板直边成45°角的并行排列的条孔，且中部条孔宽5mm，两侧部位条孔较窄3mm。

分水板2和管架3通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和两端。弯管5通过活接头4与矩形水槽1连接，弯管5下接球阀6，球阀6下接来水管接头7。

简述本发明的在本具体实施中的安装和工作过程，有助于理解本发明。

将喷淋设备的高压冷却水输送管102与本发明喷淋头100的来水管接头7连接，操作者持弯管将本发明喷淋头100放置于焊后管焊接头101顶端，以管架3稳定支撑于管焊接头管段两侧，喷淋头100中部对正焊缝32，打开球阀6，高压冷却水经弯管进入矩形水槽1，经入水管头12的矩形豁口向矩形水槽体11的顶板喷射，经顶板反射后，或经分水板2的条孔直接淋于管焊接头，或涌入矩形水槽体11内，经分水板2的各条孔流出，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列，流量中部大、两侧小的水幕，淋于管焊接头顶部后，冷却水沿管壁流至底部，实现焊后管焊接头101的降温，喷淋工艺要求的喷淋时间到后，关闭球阀6，操作者持弯管将本发明喷淋头100取下，完成管焊接头喷淋操作。

在φ1016和φ914管径管焊接头的喷淋应用中，本发明喷淋头可满足流量300L/min要求，出水压力低，水飞溅小，与现结构的喷淋头相比，在同输入水流量和压力，喷淋1分钟条件下，水损失量减少了80%，喷淋后接头处温度平均低3~5℃。结果表明，本发明的管道焊接接头水幕式喷淋头，满足大口径管道焊接接头喷淋工艺要求，降温效果好，速度快、节水、使用方便。

通过使输送来的高压冷却水经本发明喷淋头后，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列小水幕的出水方式，满足大口径管道焊接接头喷淋工艺的大流量低出水压力要求，并针对焊后管接头的温度场分布，顶端温度高，底部温度低，焊缝处温度高，焊缝两侧温度随与焊缝距离的增加快速下降的特点，通过特殊的结构设计进一步降低出水压力，减小飞溅，使冷却水充分合理的作用于管接头上，提高降温效果，并达到节水效果。

采用不锈钢板制作的矩形水槽结构可增大喷淋头的储水容积，可降低喷淋头槽体内冷却水压力，且该种结构的容积大重量轻，便于操作使用；矩形水槽的入水管头矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，可使高压来水先作用水槽顶板，经反射后回灌入水槽体内，实现高压来水的一次减压，从而降低最终喷淋水出水压力。

矩形水槽中的冷却水经分水板后形成满足设计要求的多小水幕并行出水方式。采用多小水幕并行出水方式和分水板采用45°角斜条孔设计，可加大出水口面积，增大单位时间出水量，降低出水压力，同时也使出水口水压更均衡，增大了喷淋水与管道的直接作用面积，有利于提高喷淋冷却效果，且外侧水幕可阻挡内侧水幕产生的水飞溅，避免水损失。分水板采用中部条孔宽，两侧部位条孔较窄的设计，可适应焊后管接头的温度场分布，加大焊缝处冷却水量，保证管接头管段整体的快速均匀降温的实现，提高降温效率和效果，同时也可降低中部出水口压力，减小飞溅产生，降低水损失。

入水管头置于矩形水槽体中部，可使管接头焊缝处的喷淋先于两侧开始，适应焊后的管接头温度场分布，提高降温效率和效果，且两侧水幕可阻挡中部压力较高流量较大水幕产生的水飞溅，降低水损失。

大口径管焊接头喷淋时，可利用弯管方便的将喷淋头放置于操作高度较高距离较大的管接头顶端，便于喷淋头的使用。

弯管与矩形水槽的入水管头通过活接头连接，可将弯管转至与矩形水槽体同一平面，便于其存放和运输，同时对于小口径管道，也可卸下活接头，直接将球阀和来水管接头与矩形水槽的入水管头，便于喷淋头的操作。

分水板和管架与矩形水槽以螺钉连接固定，可便于其更换和安装，满足不同管径和喷淋工艺的要求。

实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，

一种管道焊接接头水幕式喷淋头，是由矩形水槽1、分水板2、管架3、活接头4、弯管5、球阀6和来水管接头7组成。

矩形水槽1由矩形水槽体11和入水管头12焊接而成。矩形水槽体11采用不锈钢板制作，底部有分水板安装孔30和管架安装孔31；入水管头12前端封堵，末端有外管螺纹，靠前端管段开有矩形豁口；入水管头12垂直穿过矩形水槽体11两侧壁，焊于矩形水槽体11中心部位，矩形豁口朝向矩形水槽体11顶板，位于两侧板中间位置。

分水板2用不锈钢板制作，其上开有与矩形分水板直边成45°角的并行排列的条孔，且中部条孔宽，两侧部位条孔较窄。

分水板2和管架3通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和两端。弯管5通过活接头4与矩形水槽1连接，弯管5下接球阀6，球阀6下接来水管接头7。

一种管道焊接接头水幕式喷淋头的使用方法，含有以下步骤；

通过使输送来的高压冷却水经本发明喷淋头后，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列小水幕的出水方式，满足大口径管道焊接接头喷淋工艺的大流量低出水压力要求，

采用不锈钢板制作的矩形水槽结构可增大喷淋头的储水容积，降低喷淋头槽体内冷却水压力；矩形水槽的入水管头矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，使高压来水先作用水槽顶板，经反射后回灌入水槽体内，实现高压来水的一次减压，从而降低最终喷淋水出水压力；

分水板采用中部条孔宽，两侧部位条孔较窄的设计，适应焊后管接头的温度场分布，加大焊缝32处冷却水量，保证管接头管段整体的快速均匀降温的实现，提高降温效率和效果，同时也可降低中部出水口压力，减小飞溅产生，降低水损失;

入水管头置于矩形水槽体中部，使管接头焊缝32处的喷淋先于两侧开始，适应焊后的管接头温度场分布，提高降温效率和效果，且两侧水幕可阻挡中部压力较高流量较大水幕产生的水飞溅，降低水损失;

大口径管焊接头喷淋时，利用弯管方便的将喷淋头放置于操作高度较高距离较大的管接头顶端;

弯管与矩形水槽的入水管头通过活接头连接，将弯管转至与矩形水槽体同一平面，便于其存放和运输，同时对于小口径管道，卸下活接头，直接将球阀和来水管接头与矩形水槽的入水管头，便于喷淋头的操作;

分水板和管架与矩形水槽以螺钉连接固定，便于其更换和安装，满足不同管径和喷淋工艺的要求。

将喷淋设备的高压冷却水输送管102与本发明喷淋头100的来水管接头7连接，操作者持弯管将本发明喷淋头100放置于焊后管焊接头101顶端，以管架3稳定支撑于管焊接头管段两侧，喷淋头100中部对正焊缝32，打开球阀6，高压冷却水经弯管进入矩形水槽1，经入水管头12的矩形豁口向矩形水槽体11的顶板喷射，经顶板反射后，或经分水板2的条孔直接淋于管焊接头，或涌入矩形水槽体11内，经分水板2的各条孔流出，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列，流量中部大、两侧小的水幕，淋于管焊接头顶部后，冷却水沿管壁流至底部，实现焊后管焊接头101的降温，喷淋工艺要求的喷淋时间到后，关闭球阀6，操作者持弯管将本发明喷淋头100取下，完成管焊接头喷淋操作。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种管道焊接接头水幕式喷淋头，其特征是由矩形水槽、分水板、管架、活接头、弯管、球阀和来水管接头组成；矩形水槽由矩形水槽体和入水管头焊接而成；矩形水槽体采用不锈钢板制作，底部有分水板安装孔和管架安装孔；入水管头前端封堵，末端有外管螺纹，靠前端管段开有矩形豁口；入水管头垂直穿过矩形水槽体两侧壁，焊于矩形水槽体中心部位，矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，位于两侧板中间位置；分水板用不锈钢板制作，其上开有与矩形分水板直边成45°角的并行排列的条孔，且中部条孔宽，两侧部位条孔较窄；分水板和管架通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和两端；弯管通过活接头与矩形水槽连接，弯管下接球阀，球阀下接来水管接头。

2.根据权利要求1所述的一种管道焊接接头水幕式喷淋头的使用方法，其特征在于含有以下步骤；将喷淋设备的高压冷却水输送管与喷淋头的来水管接头连接，操作者持弯管将喷淋头放置于焊后管焊接头顶端，以管架稳定支撑于管焊接头管段两侧，喷淋头中部对正焊缝32，打开球阀，高压冷却水经弯管进入矩形水槽，经入水管头的矩形豁口向矩形水槽体的顶板喷射，经顶板反射后，或经分水板的条孔直接淋于管焊接头，或涌入矩形水槽体内，经分水板的各条孔流出，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列，流量中部大、两侧小的水幕，淋于管焊接头顶部后，冷却水沿管壁流至底部，实现焊后管焊接头的降温，喷淋工艺要求的喷淋时间到后，关闭球阀，操作者持弯管将喷淋头取下，完成管焊接头喷淋操作。

3.一种管道焊接接头水幕式喷淋头使用方法，含有以下步骤；

通过使输送来的高压冷却水经本发明喷淋头后，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列小水幕的出水方式，满足大口径管道焊接接头喷淋工艺的大流量低出水压力要求，

采用不锈钢板制作的矩形水槽结构可增大喷淋头的储水容积，降低喷淋头槽体内冷却水压力；矩形水槽的入水管头矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，使高压来水先作用水槽顶板，经反射后回灌入水槽体内，实现高压来水的一次减压，从而降低最终喷淋水出水压力；

分水板采用中部条孔宽，两侧部位条孔较窄的设计，适应焊后管接头的温度场分布，加大焊缝32处冷却水量，保证管接头管段整体的快速均匀降温的实现，提高降温效率和效果，同时也可降低中部出水口压力，减小飞溅产生，降低水损失;

入水管头置于矩形水槽体中部，使管接头焊缝32处的喷淋先于两侧开始，适应焊后的管接头温度场分布，提高降温效率和效果，且两侧水幕可阻挡中部压力较高流量较大水幕产生的水飞溅，降低水损失;

大口径管焊接头喷淋时，利用弯管方便的将喷淋头放置于操作高度较高距离较大的管接头顶端;

弯管与矩形水槽的入水管头通过活接头连接，将弯管转至与矩形水槽体同一平面，便于其存放和运输，同时对于小口径管道，卸下活接头，直接将球阀和来水管接头与矩形水槽的入水管头，便于喷淋头的操作;

分水板和管架与矩形水槽以螺钉连接固定，便于其更换和安装，满足不同管径和喷淋工艺的要求。