CN105570603A - 一种组合式堵漏夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种组合式堵漏夹具，该夹具包括：夹具本体，夹具本体的两端要开两个开环型卡槽；卡环，与卡槽相配合，卡槽的宽度与卡环的厚度相同；在夹具本体的两侧焊接有耳板，耳板上各配置一个螺栓孔；用于注入密封胶的分布在夹具本体上的注剂孔。

Description

一种组合式堵漏夹具

技术领域

本发明涉及机械管道领域，尤其是涉及一种组合式堵漏夹具。

背景技术

在现代化学工业的连续生产中，即使是使用最新技术装备起来的生产装置，实行高水平的管理方法，但由于流体介质的腐蚀、冲刷和温度、压力、振动、焊接缺陷、密封材料的损坏等因素的影响，在设备、管道上仍不可避免地会出现跑、冒、滴、漏等问题。

高质量的堵漏工作，除了正确执行操作工艺方法外，更主要的是由密封夹具来保证。传统的流程是根据现场的管线、阀门等的实际尺寸需要加工夹具，夹具的设计、加工需要大量的时间，导致整体的施工进度受阻，物料泄漏量加大，更有可能致使生产装置非计划停车，生产效益受到影响；同时设计的夹具应用比较单一，一副夹具只能使用一种尺寸的管道。

发明内容

为了解决上述问题，根据以往的带压堵漏经验及国内的堵漏技术，设计出了一种组合式堵漏夹具。经过一年现场实际运用，充分体现了其迅速性与安全性，满足最初的设计初衷。

一种组合式堵漏夹具，该夹具包括：夹具本体，夹具本体的两端要开两个开环型卡槽；卡环，与卡槽相配合，卡槽的宽度与卡环的厚度相同；在夹具本体的两侧焊接有耳板，耳板上各配置一个螺栓孔；用于注入密封胶的分布在夹具本体上的注剂孔。

进一步，所述夹具本体厚度为：

（<0.4×[]t）

式中：S为夹具厚度，为设计压力，等于系统压力P_L+5Mp，D为夹具内径，[]t为温度作用下的许用应力，Φ为焊接系数；C为腐蚀余量。

进一步，所述夹具本体的端板厚度为：

式中：为端板厚度；为设计压力，=P_L+5；D为夹具内径；[]t为温度作用下的许用应力；Φ为焊接系数；C为附加余量；K为端板平盖系数。

进一步，与所述螺栓孔相配合的紧固螺栓的规格为：

式中：为螺栓根径；为设计压力，=+5；D为夹具内径；[]t为温度作用下的许用应力；C为预紧和刚度系数，C=1.5；B为夹具密封腔的宽度；n为连接螺栓数量。

进一步，所述焊接在夹具本体上的夹具耳板厚度设计为：

式中：为耳板最小厚度；为设计压力，=+5Mp；D为夹具内径；[]t为温度作用下的许用应力；B为密闭空腔宽度；L为耳板螺孔中心至夹具外缘的距离；b为耳板宽度。

进一步，卡环的规格设计为：

式中：为卡环最小厚度；为设计压力，=+5；为卡环外径；[]t为温度作用下的许用应力；为卡环内径；为腐蚀余量；为附加厚度。

进一步，直管夹具注剂孔间距不大于100mm，且不应小于2个，可按三角形或方形排列，均匀分布。

本发明的技术效果：应用组合式堵漏夹具缩短了夹具的加工时间、机械加工人员的工作量及现场堵漏的时间。现场一旦发生泄漏，根据实际情况选用相应的夹具和卡环，即可立即实施堵漏工作，减少了物料泄漏，避免了资源的浪费，扩大了堵漏范围，降本增效，避免生产装置停车，减少经济损失。

附图说明

图1是直管组合式夹具示意图。

图2是三通组合式夹具示意图。

图3是弯头组合式夹具示意图。

图4是卡环结构图示意图。

图5是组合式夹具的应用示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明根据传统带压密封技术的工作原理，设计出了带卡槽的夹具本体；通过相关资料查阅及设计规范，设计多种不同尺寸的卡环。如图1所示是直管组合式夹具示意图。如图2所示是三通组合式夹具示意图。如图3所示是弯头组合式夹具示意图。

为尽快消除“跑、冒、滴、漏”，提高现场工作效率，通过不同尺寸卡槽及卡环的组合配套使用，迅速、高效、安全地进行封堵作业，消除泄漏。

以水蒸气管线为例，技术参数如下：操作压力为15Kg/cm²，物料温度为200℃，管线外径为114mm。采用直管活用夹具带压堵漏。因为介质温度较低选用ZG25#铸钢制造夹具。

、夹具厚度设计：

（<0.4×[]t）

式中：S——夹具厚度，mm；——设计压力，Mp；D——夹具内径，mm；

[]t——温度作用下的许用应力，Mp；Φ——焊接系数；C——腐蚀余量，mm。

一般取设计压力=系统压力P_L+5Mp，对不同系统压力和不同夹具结构，应结合实际受力状况区别选取。本文中的活用夹具由整张钢板加工而成，无对接焊缝，所以焊缝系数Φ=1，腐蚀余量忽略不计。

根据《中国石化总公司带压堵漏技术暂行规定》，初始注射时压力不大于6MPa，最后注射时压力不宜大于10Mpa(系统压力大于10Mpa时，此压力要适当提高)；同时根据工程实际，夹具受内压的厚度计算公式中，当系统压力小于7Mpa时，取7Mpa作为设计压力；当系统压力大于7Mpa时，取密封剂压实的挤压力或系统压力作为设计压力，取=7.06Mp。

ZG25#铸钢的许用应力为76Mp。则具体的夹具厚度计算如下：

通常要求夹具具有最小厚度，因此，当计算的夹具厚度S小于最小厚度时，取最小厚度的值。

、夹具的端（盖）板厚度设计

由于组合式堵漏夹具在两端要开两个开环型卡槽，所以端（盖）板厚度根据卡槽的宽度相应增大。

=P_L+5；

式中：——端板厚度；——设计压力，Mp；D——夹具内径，mm；

[]t——温度作用下的许用应力，Mp；Φ——焊接系数；C——附加余量，mm；

K——端板平盖系数，夹具为整体结构时k=0.188，有焊接时k=0.35。

所以。

、夹具的连接螺栓规格设计

用于将夹具固定在管道上的螺栓材质均为20#焊钢，根据组合式堵漏夹具设计尺寸，设计相应的紧固螺栓的规格：

=+5；

式中：——螺栓根径，mm；——设计压力，Mp；D——夹具内径，mm；

[]t——温度作用下的许用应力，Mp；C——预紧和刚度系数，C=1.5；

B——夹具密封腔的宽度，mm；n——连接螺栓数量。

一般情况下，紧固螺栓的最小规格不小M12；当温度和压力都很高时，泄漏部位的密封夹具的连接螺栓的直径不应小于Φ16，密封腔宽度取为40mm，[]t=133Mp。

在夹具本体的两侧耳板上各配置一个螺栓孔。

、焊接在夹具本体上的夹具耳板厚度设计为：

=+5；

式中：——耳板最小厚度，mm；——设计压力，Mp；D——夹具内径，mm；

[]t——温度作用下的许用应力，Mp；B——密闭空腔宽度，mm；

L——耳板螺孔中心至夹具外缘的距离，mm；b——耳板宽度，mm。

。

、夹具的卡槽宽度设计

由于该组合式堵漏夹具设有卡槽及配合的卡环，则应计算卡槽的宽度即卡环的厚度。内径为Φ124mm的夹具配置一个Φ89的卡环，则可以封堵外径为Φ114mm和Φ89mm两种管线。见图4。

[5]=+5；

式中：——卡环最小厚度，mm；——设计压力，Mp；——卡环外径，mm；

[]t——温度作用下的许用应力，Mp；——卡环内径，mm；——腐蚀余量，mm；

——附加厚度，mm。

选取厚度为18mm，卡槽深度为5mm。

、注射孔的设计

根据规定：直管夹具注剂孔间距不大于100mm，且不应小于2个（上、下夹具各一个），对空腔宽度较大时，可按三角形或方形排列，孔间距要求不变；根据实际情况所以选取标准注剂孔4个，孔径为Φ12，均匀分布。见图5。

本发明为解决常规设计的夹具应用比较单一、设计及加工耗费大量的时间等问题，特种作业部根据以往的带压堵漏经验及国内的堵漏技术，设计出一种组合式堵漏夹具——带卡槽的夹具与相配合使用的多种不同尺寸的卡环，有效的解决上述的问题。组合式堵漏夹具的应用缩短了夹具的加工时间、机械加工人员的工作量及现场堵漏的时间，避免了资源的浪费，扩大了堵漏范围，降本增效，避免生产装置停车，减少经济损失。

根据本发明的组合式夹具的使用方法如下：

（1）测量泄漏设备或管道的相关尺寸；

（2）根据尺寸选取相应尺寸的卡槽及卡环；

（3）现场安装组合式堵漏夹具，锁紧耳板螺栓，注入密封胶，保压5分钟，无渗漏或泄漏，带压堵漏成功。

以上所述，仅是本发明典型实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案范围内。

Claims (7)

1.一种组合式堵漏夹具，其特征在于该夹具包括：

夹具本体，夹具本体的两端要开两个开环型卡槽；

卡环，与卡槽相配合，卡槽的宽度与卡环的厚度相同；

在夹具本体的两侧焊接有耳板，耳板上各配置一个螺栓孔；

用于注入密封胶的分布在夹具本体上的注剂孔。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述夹具本体厚度为：

（<0.4×[]t）

式中：S为夹具厚度，为设计压力，等于系统压力P_L+5Mp，D为夹具内径，[]t为温度作用下的许用应力，Φ为焊接系数；C为腐蚀余量。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：夹具本体的端板厚度为：

式中：为端板厚度；为设计压力，=P_L+5；D为夹具内径；[]t为温度作用下的许用应力；Φ为焊接系数；C为附加余量；K为端板平盖系数。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：与所述螺栓孔相配合的紧固螺栓的规格为：

式中：为螺栓根径；为设计压力，=+5；D为夹具内径；[]t为温度作用下的许用应力；C为预紧和刚度系数，C=1.5；B为夹具密封腔的宽度；n为连接螺栓数量。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述焊接在夹具本体上的夹具耳板厚度设计为：

式中：为耳板最小厚度；为设计压力，=+5Mp；D为夹具内径；[]t为温度作用下的许用应力；B为密闭空腔宽度；L为耳板螺孔中心至夹具外缘的距离；b为耳板宽度。

6.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：卡环的规格设计为：

式中：为卡环最小厚度；为设计压力，=+5；为卡环外径；[]t为温度作用下的许用应力；为卡环内径；为腐蚀余量；为附加厚度。

7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：直管夹具注剂孔间距不大于100mm，且不应小于2个，可按三角形或方形排列，均匀分布。