CN105397397A - 夹套换热器直管内管深孔焊组对器及夹套换热器 - Google Patents

夹套换热器直管内管深孔焊组对器及夹套换热器 Download PDF

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陈孙艺
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Abstract

本申请的夹套换热器直管内管深孔焊组对器，用于夹套换热器直管内管间的组对，该组对器以管轴中心线对称设置，组对器包括导管、与导管连接的锥轴、与锥轴锥度配合的套筒，以及设于锥轴外圆周的余高垫，组对器伸入夹套换热器直管内管，在外力作用下，锥轴将带有余高垫的套筒推进至两相邻内管的拼缝并同时撑大带有余高垫的套筒以较直两相邻内管使得余高垫的外表面紧贴两相邻内管的内壁。本申请的夹套换热器，其夹套换热器的直管内管间通过上述组对器组对焊接连接。与现有技术相比，本申请能够有效避免因管件内径过小造成的组对困难、在组焊后无法将管内表面形成规定的焊缝余高、打磨内缝的劳动强度大、效率低、打磨质量不稳定等问题的产生。

Description

夹套换热器直管内管深孔焊组对器及夹套换热器
技术领域
本申请涉及石油化工设备中的管件间的精密组对及焊接技术领域，特别涉及适用于各种夹套管的内管位于内部较深位置时、要求内管里边等内径但非等壁厚的两段管件的无错边组对的夹套换热器直管内管深孔焊组对器及夹套换热器。
背景技术
在石油化工设备中，例如加热炉、裂解炉、急冷换热器及重要管件、管道等的管件间的精密组对及焊接中，通常要求两管件组对后满足其内表面无错边，焊接后其内表面焊缝无余高等焊接技术要求。而将内表面焊缝打磨至特定余高时，且不能伤及母材，由于焊缝位于管内很深的位置，离管端达几米或十几米，在现有技术中主要靠人工打磨，劳动强度较大、工作效率低，且难以保证质量，特别是管件通常内径较小，打磨工具受限而无法打磨及检查。
因此，研发一种能有效解决各种规格、材料的管件组对后内表面无错边，焊接后其内表面焊缝可控制为特定余高等问题的组对器以及采用该组对器进行组对焊接的夹套换热器的结构尤为重要。
发明内容
本申请的目的之一为解决现有技术中存在的不足而提供夹套换热器直管内管深孔焊组对器，利用该组对器使得两管件组对后其内表面无错边，使得焊接后两管件内表面焊缝可控制为特定余高，从而降低劳动强度、提高组焊效率，保证产品质量。
本申请的目的之二为解决现有技术中存在的不足而提供通过上述夹套换热器直管内管深孔焊组对器组对焊接连接的夹套换热器。
本申请的目的之一通过以下技术方案实现：
提供了夹套换热器直管内管深孔焊组对器，用于夹套换热器直管内管间的组对，所述组对器以管轴中心线对称设置，所述组对器包括导管、与导管连接的锥轴、与锥轴锥度配合的套筒，以及设置于锥轴外圆周的余高垫，所述组对器伸入夹套换热器直管内管，在外力作用下，锥轴将带有余高垫的套筒推进至两相邻内管的拼缝并同时撑大带有余高垫的套筒以较直两相邻内管使得余高垫的外表面紧贴两相邻内管的内壁。
优选的，所述锥轴与所述导管相接的一端为大端，所述锥轴远离所述导管的一端为小端，所述锥轴的外锥度与所述套筒的内锥度相匹配。
优选的，所述导管的外周侧设置有定位板。
优选的，所述定位板为圆板或者滚动轴承。
优选的，所述锥轴为实心圆钢形成的锥轴或者为空心板卷制成的锥轴。
优选的，所述锥轴沿夹套换热器直管内管的轴向开设有横向穿孔，所述横向穿孔与所述导管连通，所述锥轴沿夹套换热器直管内管的径向开设有与所述横向穿孔连通的径向穿孔，所述径向穿孔与所述套筒的径向穿孔连通且正对两相邻内管的拼缝。
优选的，所述余高垫为等厚度垫或者非等厚度垫。
本申请的目的之二通过以下技术方案实现：
还提供了一种夹套换热器，包括由内管和外管组成的套管式换热管，其中，所述夹套换热器的直管内管间通过上述所述的夹套换热器直管内管深孔焊组对器组对焊接连接。
本申请的有益效果：
本申请的夹套换热器直管内管深孔焊组对器，用于夹套换热器直管内管间的组对，所述组对器以管轴中心线对称设置，所述组对器包括导管、与导管连接的锥轴、与锥轴锥度配合的套筒，以及设置于锥轴外圆周的余高垫，所述组对器伸入夹套换热器直管内管，在外力作用下，锥轴将带有余高垫的套筒推进至两相邻内管的拼缝并同时撑大带有余高垫的套筒以较直两相邻内管使得余高垫的外表面紧贴两相邻内管的内壁。本申请的一种夹套换热器，包括由内管和外管组成的套管式换热管，其中，所述夹套换热器的直管内管间通过上述所述的夹套换热器直管内管深孔焊组对器组对焊接连接。与现有技术相比，本申请能够有效避免因管件内径过小造成的组对困难、在组焊后无法将管内表面形成规定的焊缝余高、打磨内缝的劳动强度大、效率低、打磨质量不稳定等问题的产生，同时具有结构简单、操作简便、定位精度高、可反复使用的特点，而且采用本申请组对后进行的焊接质量稳定，两管件组对后内表面无错边，焊接后其内表面焊缝无余高；焊缝质量好而无需检查内缝成型；采用该组对器进行组对焊接后的夹套换热器具有焊接质量好，组装效率高，使用寿命长等特点。
附图说明
图1是本申请的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器的实施例1未加余高垫的结构示意图。
图2是本申请的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器的实施例1增加等厚度垫的结构示意图。
图3是本申请的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器的实施例1的增加非等厚度垫的结构示意图。
在图1、图2和图3中包括有：
套筒1、锥轴2、导管3、定位板4、等厚度垫5、非等厚度垫6、
焊缝余高A、外力作用B。
具体实施方式
下面本申请将结合附图中的实施例作进一步描述：
需要说明的是：本申请提及的夹套换热器可以为急冷换热器，该夹套换热器由多个夹套管组成，所谓夹套管是指外直径较小的管套进内直径较大的管里边组成的管中有管结构，本申请应用于夹套换热器直管内管间的组对，也包括直管的内管与两端部的连接体的组对焊接。
实施例1
本申请的夹套换热器直管内管深孔焊组对器的具体实施方式，如图1、图2和图3所示，用于夹套换热器直管内管间的组对，所述组对器以管轴中心线对称设置，所述组对器包括导管3、与导管3连接的锥轴2、与锥轴2锥度配合的套筒1，以及设置于锥轴2外圆周的余高垫，所述组对器伸入夹套换热器直管内管，在外力作用B的作用下，锥轴2将带有余高垫的套筒1推进至两相邻内管的拼缝并同时撑大带有余高垫的套筒1以较直两相邻内管使得余高垫的外表面紧贴两相邻内管的内壁。其中，所述余高垫为等厚度垫5或者非等厚度垫6。将等厚度垫5或者非等厚度垫6粘在套筒1的外表面，等厚度垫5或者非等厚度垫6会随着套筒1的撑大而紧贴在两管件的内壁，使得两管件的内壁与套筒1间存在特定的间隙，在两管件焊接后会形成所要求的内表面焊缝余高A。当组对焊接完成后，外力作用轻轻敲击并后拉导管3可使得锥轴2和带有余高垫的套筒1松脱，以抽出管件外。
另，余高垫为与管件相异的材料，余高垫的厚度可以调整。
具体的，所述锥轴2与所述导管3相接的一端为大端，所述锥轴2远离所述导管3的一端为小端，所述锥轴2的外锥度与所述套筒1的内锥度相匹配。锥轴2的设置，使得锥轴2受外力后将套筒1撑大而自动较直两管件并紧贴在两管件内壁，内表面无错边。
具体的，所述导管3的外周侧设置有定位板4。采用定位板4与导管3连接方便组对器的操作，而且起到固定支承的作用，同时还起到辅助同心度和辅助保证两管件的无错边。优选的，所述定位板4为圆板或者滚动轴承。
具体的，所述锥轴2为实心圆钢形成的锥轴2或者为空心板卷制成的锥轴2。
具体的，所述锥轴2沿夹套换热器直管内管的轴向开设有横向穿孔，所述横向穿孔与所述导管3连通，所述锥轴2沿夹套换热器直管内管的径向开设有与所述横向穿孔连通的径向穿孔，所述径向穿孔与所述套筒1的径向穿孔连通且正对两相邻内管的拼缝。高合金钢或低合金钢焊接时所需的保护气体可从导管3处通入，经锥轴2的横向穿孔、径向穿孔以及和套筒1上的径向穿孔出来正对拼缝的根部，而有效地保护焊接。
套筒1为与管件相异的材质制成，套筒1组成一个与管件内壁平齐的筒体。使得两管件拼缝在平位焊接过程中时，受重力和电弧推力作用，使得下降的金属熔滴全被套筒1撑住，而无法在内缝表面形成余高焊缝，从根本上解决内缝余高问题。
实施例2
本申请的夹套换热器的具体实施方式，包括由内管和外管组成的套管式换热管，其中，所述夹套换热器的直管内管间通过上述实施例1所述的夹套换热器直管内管深孔焊组对器组对焊接连接。采用该组对器进行组对焊接后的夹套换热器具有焊接质量好，组装效率高，使用寿命长等特点。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器，其特征在于：用于夹套换热器直管内管间的组对，所述组对器以管轴中心线对称设置，所述组对器包括导管、与导管连接的锥轴、与锥轴锥度配合的套筒，以及设置于锥轴外圆周的余高垫，所述组对器伸入夹套换热器直管内管，在外力作用下，锥轴将带有余高垫的套筒推进至两相邻内管的拼缝并同时撑大带有余高垫的套筒以较直两相邻内管使得余高垫的外表面紧贴两相邻内管的内壁。
2.根据权利要求1所述的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器，其特征在于：所述锥轴与所述导管相接的一端为大端，所述锥轴远离所述导管的一端为小端，所述锥轴的外锥度与所述套筒的内锥度相匹配。
3.根据权利要求2所述的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器，其特征在于：所述导管的外周侧设置有定位板。
4.根据权利要求3所述的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器，其特征在于：所述定位板为圆板或者滚动轴承。
5.根据权利要求1所述的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器，其特征在于：所述锥轴为实心圆钢形成的锥轴或者为空心板卷制成的锥轴。
6.根据权利要求1所述的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器，其特征在于：所述锥轴沿夹套换热器直管内管的轴向开设有横向穿孔，所述横向穿孔与所述导管连通，所述锥轴沿夹套换热器直管内管的径向开设有与所述横向穿孔连通的径向穿孔，所述径向穿孔与所述套筒的径向穿孔连通且正对两相邻内管的拼缝。
7.根据权利要求1所述的一种夹套换热器直管内管深孔焊组对器，其特征在于：所述余高垫为等厚度垫或者非等厚度垫。
8.夹套换热器，包括由内管和外管组成的套管式换热管，其特征在于：所述夹套换热器的直管内管间通过权利要求1至7中任意一项所述的夹套换热器直管内管深孔焊组对器组对焊接连接。
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