CN104785932B - 一种管道焊接缝应力消除装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道焊接缝应力消除装置，包括输氮管、翅片、充气圈、气管、综合管、液氮供应装置、液氮收集装置，输氮管一端敞开另一端闭合，输氮管内部中间设置有挡片，挡片将输氮管内部隔成两个部分；输氮管上设置2个翅片，翅片内部设置有挡片，翅片截面呈圆形；液氮供应装置与输氮管内部的第一部分通过第一连接管连接，液氮收集装置与输氮管内部的第二部分通过第二连接管连接，输氮管上设置有2个充气圈，充气圈与输氮管外部密封连接，气管安装在输氮管的第一部分内部，气管上设置2个气嘴，气嘴穿过输氮管管壁其出气口设置在充气圈内部；综合管包括输水管和排气管，排气管设置在输水管上方。
Description
技术领域
本发明涉及管道焊接领域，更具体地说，是涉及一种管道焊接缝应力消除装置。
背景技术
直缝埋弧焊钢管在加工过程中要求消除钢管的成型应力和焊接应力，目前工程中通常采用机械方法进行扩径消除应力，但机械方法成本高操作困难，本发明采用液体法进行扩径，本方法操作简单成本低廉。
本发明采用液体扩径方法，将扩径装置放入到管道内，使得焊缝处于两翅片之间，主要是先向管道内充入一定量的水，水被密封后，再向输氮管内通入液氮，液氮在输氮管内流动时经过翅片，翅片采用钢材料制作，翅片温度降低会导致翅片周围的水温度随之降低且水会逐渐结冰，水结冰后体积增大，在封闭的空间内体积增大能够将管道焊缝位置进行扩径，从而消除应力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中不足，提供了一种管道焊接缝应力消除装置，本发明的主要优点结构简，且制作成本低。为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种管道焊接缝应力消除装置，所述的一种管道焊接缝应力消除装置包括输氮管、翅片、充气圈、气管、综合管、液氮供应装置、液氮收集装置，所述的输氮管一端敞开另一端闭合，输氮管内部中间设置有挡片，所述挡片将输氮管内部隔成两个部分，即第一部分和第二部分，所述挡片一端与输氮管敞开端在同一截面上，挡片沿着输氮管往闭合端延伸，且挡片与闭合端之间留有一段距离；所述输氮管上设置2个翅片，所述翅片与输氮管外部密封连接，翅片内部与输氮管内部连通，且翅片内部设置有挡片，所述翅片截面呈圆形，所述挡片将翅片内部隔成两部分；所述翅片采用钢材料制作，所述输氮管采用绝缘材料制作，所述挡片采用绝缘材料制作；所述液氮供应装置与输氮管内部的第一部分通过第一连接管连接，所述的液氮收集装置与输氮管内部的第二部分通过第二连接管连接，所述输氮管上设置有2个充气圈，所述充气圈与输氮管外部密封连接，所述气管安装在输氮管的第一部分内部，所述气管一端为进气端，所述进气端设置在输氮管开口端的外部，所述气管另一端为封闭端，所述气管上设置2个气嘴，所述气嘴穿过输氮管管壁其出气口设置在充气圈内部；所述综合管包括输水管和排气管，所述排气管设置在输水管上方。
优选是，所述第二连接管内部设置压力阀。
优选是，所述压力阀包括阀体、弹簧和阀塞，所述阀塞与阀体之间通过弹簧连接，所述阀塞设置成圆台状。
优选是，所述排气管上安装透气阀，所述透气阀采用透气且防水材料制作。
优选是，充气圈采用橡胶材料制作。
本发明具有如下的优点：结构简，且制作成本低，能够有效扩大焊接处直径消除应力。
附图说明
如图1为本发明的一种管道焊接缝应力消除装置的结构示意图；
图2是为本发明的一种管道焊接缝应力消除装置的内部结构示意图；
图3是本发明一种管道焊接缝应力消除装置的左视内部结构示意图；
图4是图1中A-A剖面图；
图5是图1中B-B剖面图；
图6是图1中C-C剖面图；
图7是本发明一种管道焊接缝应力消除装置扩管前安装在管道内示意图；
图8是本发明一种管道焊接缝应力消除装置扩管后示意图；
图9是图1中压力阀结构示意图。
其中， 1、液氮供应装置；2、液氮收集装置；3、第一连接管；4、第二连接管；5、输氮管；6、翅片；7、充气圈；8、综合管；9、气管；10、挡片；11、气嘴；12、排气管；13、输水管；14、透气阀；15、管道；16、冰塞；17、压力阀；18、阀体；19、弹簧；20、阀塞。
具体实施方式
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种管道焊接缝应力消除装置，所述的一种管道焊接缝应力消除装置包括输氮管5、翅片6、充气圈7、气管9、综合管8、液氮供应装置1、液氮收集装置2，所述输氮管5采用绝缘材料制作，主要防止液氮在输氮管过程中吸收热量造成损失，所述液氮供应装置1与输氮管5内部的第一部分通过第一连接管3连接，所述的液氮收集装2置与输氮管5内部的第二部分通过第二连接管4连接。
如图2和3所示，所述的输氮管5一端敞开另一端闭合，输氮管5内部中间设置有挡片10，所述挡片10将输氮管内部隔成两个部分，即第一部分和第二部分，所述挡片10一端与输氮管5敞开端在同一截面上，挡片沿着输氮管5往闭合端延伸，且挡片10与闭合端之间留有一段距离，所述挡片10采用绝缘材料制作；所述输氮管上设置2个翅片，所述翅片6与输氮管5外部密封连接，防止漏气，所述综合管8包括输水管13和排气管12，所述排气管12设置在输水管13上方所述排气管上安装透气阀14，综合管8安装在输氮管的正上方，透气阀14采用透气且防水材料制作。
如图6所示翅片6内部与输氮管5内部连通，且翅片6内部设置有挡片10，所述翅片6截面呈圆形，所述挡片10将翅片6内部隔成两部分；所述翅片6采用钢材料制作，便于导热。
如图4和5所示，输氮管5上设置有2个充气圈7，所述充气圈7与输氮管5外部密封连接，充气圈7采用橡胶材料制作，所述气管9安装在输氮管5的第一部分内部，所述气管9一端为进气端，所述进气端设置在输氮管开口端的外部，所述气管9另一端为封闭端，所述气管上设置2个气嘴11，所述气嘴11穿过输氮管5管壁其出气口设置在充气圈7内部。
如图9所示，所述第二连接管4内部设置压力阀17，所述压力阀17包括阀体18、弹簧19和阀塞20，所述阀塞20与阀体18之间通过弹簧19连接，所述阀塞20设置成圆台状。
如图7和8所述，在使用时，将装置伸入到管道15内，将管道的焊缝置于两翅片6之间，将综合管8安装在输氮管5正上方，使用气泵通过气管9向充气圈7内部充气，当气压达到一定值时停止充气，将气管9密封，此时充气圈7膨胀与管道15内壁紧密结合，两充气圈与管道之间形成密封腔体，再通过输水管向两充气圈之间的密封腔体输水，腔体内的空气可通过排气管排出，当水充满腔体时，将输水管塞住；再通过液氮供应装置向输氮管内输入液氮，液氮通过输氮管第一部分进入到翅片，再通过翅片流入到输氮管，再到翅片，再流入到输氮管第二部分，再经过输氮管第二部分内的翅片，最终通过输氮管再通过第二连接管进入到液氮收集装置，当液氮流经翅片时，由于翅片是钢材制作，因此翅片外部周围的水温度急剧下降并结冰，形成冰塞16，同时在不断输入液氮的同时两冰塞之间的水体也逐渐结冰，在封闭的空间内水体结冰后体积增大，能够达到扩大焊缝处管径的效果。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种管道焊接缝应力消除装置，其特征在于：所述的一种管道焊接缝应力消除装置包括输氮管、翅片、充气圈、气管、综合管、液氮供应装置、液氮收集装置，所述的输氮管一端敞开另一端闭合，输氮管内部中间设置有挡片，所述挡片将输氮管内部隔成两个部分，即第一部分和第二部分，所述挡片一端与输氮管敞开端在同一截面上，挡片沿着输氮管往闭合端延伸，且挡片与闭合端之间留有一段距离；所述输氮管上设置2个翅片，所述翅片与输氮管外部密封连接，翅片内部与输氮管内部连通，且翅片内部设置有挡片，所述翅片截面呈圆形，所述挡片将翅片内部隔成两部分；所述翅片采用钢材制作，所述输氮管采用绝缘材料制作，所述挡片采用绝缘材料制作；所述液氮供应装置与输氮管内部的第一部分通过第一连接管连接，所述的液氮收集装置与输氮管内部的第二部分通过第二连接管连接，所述输氮管上设置有2个充气圈，所述充气圈与输氮管外部密封连接，所述气管安装在输氮管的第一部分内部，所述气管一端为进气端，所述进气端设置在输氮管开口端的外部，所述气管另一端为封闭端，所述气管上设置2个气嘴，所述气嘴穿过输氮管管壁其出气口设置在充气圈内部；所述综合管包括输水管和排气管，所述排气管设置在输水管上方；所述第二连接管内部设置压力阀; 使用气泵通过气管9向充气圈7内部充气，当气压达到一定值时停止充气，将气管9密封，此时充气圈7膨胀与管道15内壁紧密结合。
2.根据权利要求1所述的一种管道焊接缝应力消除装置，其特征在于；所述压力阀包括阀体、弹簧和阀塞，所述阀塞与阀体之间通过弹簧连接，所述阀塞设置成圆台状。
3.根据权利要求2所述的一种管道焊接缝应力消除装置，其特征在于：所述排气管上安装透气阀，所述透气阀采用透气且防水材料制作。
4.根据权利要求3所述的一种管道焊接缝应力消除装置，其特征在于：所述充气圈采用橡胶材料制作。
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