CN106112231A - 一种长距离管道焊接用充氩保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离管道焊接用充氩保护装置，包括置于管道内部的输气管，在所述管道内设有封隔件，所述封隔件将焊缝与位于焊缝两侧的管道内部隔绝，且在输气管上开有多个与焊缝对应的气孔。发明人通过在管道内设置一个封隔件，即封隔件将焊缝与其两侧管道的内部空间隔绝开，使得氩气只在焊缝四周汇聚，在保证在焊缝的位置持续注入氩气的同时，将氩气量消耗控制在一个较小的水平，以提高焊缝的焊接效果，降低长距离管道铺设的成本。

Description

一种长距离管道焊接用充氩保护装置

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种长距离管道焊接用充氩保护装置。

背景技术

钢结构厂房具备以下特点，1、结构自重轻 ：指的是钢结构轻。在同样的跨度，同样的载荷下，钢结构比钢筋混凝土结构轻得多，因而也便于运输和安装。2、可靠性较高（相对于其它结构）；3、制造容易、安装方便：钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并且能使用机械操作，因此大量的钢结构一般是在专业化的金属结构件做成构件，精确度较高，用钢筋混凝土时则需要立模，扎筋等。钢结构的连接采用焊接和螺栓连接，在短期内使用的工程。 4、施工周期短 ：由于钢结构构件制造的机械化，自动化程度高，且装配速度快，因此施工速度快，周期短，与采用钢筋混凝土结构的厂房相比可缩短竣工时间。

而钢结构厂房的动力管道长度一般在4150米以上，并且在检修时，采用氩弧焊焊接管道，由于管道全长较长，现有氩弧焊的充氩形式使氩气不能被充分利用，造成了氩气浪费，并且导致管道的对接焊缝质量较差，综合力学性能较低，若对整根管道内部充氩保护，则氩气的需求量过大。

发明内容

本发明目的在于提供一种长距离管道焊接用充氩保护装置，减小氩气的用量，同时提高管道焊缝的焊接效果。

本发明通过下述技术方案实现：

一种长距离管道焊接用充氩保护装置，包括置于管道内部的输气管，在所述管道内设有封隔件，所述封隔件将焊缝与位于焊缝两侧的管道内部隔绝，且在输气管上开有多个与焊缝对应的气孔。现有技术中，由于动力管道的长度较长，在铺设时需要对多截长度适中的管件进行焊接，而在焊接时采用注氩方式通常是在管道内注入，以保证管道的焊缝焊接质量，但是在超长距离的管道内注入氩气的气量巨大，进而造成动力管道的铺设成本剧增；为避免该类缺陷，发明人通过在管道内设置一个封隔件，即封隔件将分别将焊缝与其两侧管道的内部空间隔绝开，使得氩气只在焊缝四周汇聚，在保证在焊缝的位置持续注入氩气的同时，将氩气量消耗控制在一个较小的水平，以提高焊缝的焊接效果，降低长距离管道铺设的成本。

所述隔绝件包括设置在输气管上且与管道内径相匹配的第一加强板和第二加强板，第一加强板、第二加强板分别将焊缝与位于焊缝两侧的管道内部隔绝。发明人通过在管道内设置一个局部密封件，即第一加强板与第二加强板将分别将焊缝与其两侧管道的内部空间隔绝开，使得氩气只在焊缝四周汇聚，在保证在焊缝的位置持续注入氩气的同时，将氩气量消耗控制在一个较小的水平，以提高焊缝的焊接效果，降低长距离管道铺设的成本。

具体使用方式如下：分别将第一加强板与第二加强板置于焊缝两侧的管道内部，使得在管道内形成一个氩气的暂存腔体，以防止注入的氩气在管道内四处扩散，此时通过输气管上的气孔向暂存腔体注入氩气，使得焊缝附近集聚大量的氩气，以维持焊缝焊接的正常需求；而第一加强板与第二加强板之间的间距直接决定暂存腔体的体积，根据实际情况中焊缝的尺寸大小，实时调节两者的间距大小，以保证在最合适的暂存腔体体积来保证焊缝焊接的正常需求，进而实现降低氩气的使用量。

所述隔绝件包括与管道内径相匹配的两个第一加强板和两个第二加强板，两个第一加强板和两个第二加强板分别将焊缝与位于焊缝两侧的管道内部隔绝，第一圆形胶垫通过螺栓固定在两个第一加强板之间，第二圆形胶垫通过螺钉固定在两个第二加强板之间，且所述第一圆形胶垫的外径大于第一加强板的外径，第二圆形胶垫的外径大于第二加强板的外径。在第一加强板与第二加强板安放时，加强板的尺寸一般是固定的，只能针对同一型号的管道才能使用，即使用的范围较窄；因此，发明人改变局部密封件结构的布局，采用两个第一加强板与第二加强板，并在两个第一加强板以及两个加强板的中部分别设置第一圆形胶垫和第二圆形胶垫，并保证第一圆形胶垫的外径大于第一加强板的外径，第二圆形胶垫的外径大于第二加强板的外径，利用圆形胶垫的柔性特点，在保证焊缝两侧的管道内部被完全封隔的同时，还能使第一加强板与第二加强板适应各类型号的管道，大大提高装置的使用范围。并且，在焊接完成后，输气管取出时，第一加强板与第二加强板避免与管道内壁直接接触，利用第一圆形胶垫以及第二圆形胶垫与管道内壁之间的柔性接触，降低了第一加强板、第二加强板与管道内壁之间的相互磨损。

所述输气管出气端与位于靠近所述焊缝一侧的第一加强板螺纹连接，且在输气管内设有钢绳，所述钢绳一端与位于靠近所述焊缝一侧的第一加强板中部连接，钢绳另一端延伸至管道外。在管道上的焊缝的位置分布主要分为两种，即两个直管道的对接焊和直管道与弯头的焊接。当两个直管道进行对接焊时，输气管的进气段分别贯穿两个第二加强板和第二圆形胶垫，输气管的出气端端部则与位于靠近所述焊缝一侧的第一加强板中部螺纹连接，进而实现输气管的出气端部与该第一加强板的拆卸式连接，氩气由气孔内正常喷出；而当直管道与弯头焊接时，输气管的出气端端部与位于靠近焊缝一侧的第一加强板分离，而设置在输气管内的钢绳则与该第一加强板连接，氩气由输气管出气端以及气孔中喷出，为焊缝的焊接提供保护，而在焊接结束后，通过钢绳可直接将两个第一加强板以及第一圆形胶垫拉出，以减小两个第一加强板的拆卸难度。

所述第一圆形胶垫的外圆周壁上设有外壁沿第一圆形胶垫径向向外突出而形成弧形接触面的耐磨环。在第一加强板的安放以及取出时，第一圆形胶垫的外圆周壁会与管道的内壁之间产生滑动摩擦，容易导致第一圆形胶垫在管道内的移动产生偏移，进而导致焊缝两侧的管道内部密封性能失效，造成氩气的泄漏而增加氩气的耗用量；发明人在第一圆形胶垫的外圆周壁上安装耐磨环，而该耐磨环的外壁向外突出而形成一个呈弧形的接触面，且耐磨环的材质与第一圆形胶垫的材质相同，均采用橡胶材质，在两个第一加强板移动时，耐磨环与管道内壁之的接触为线接触，在降低第一圆形胶垫移动阻力的同时，还能减小第一圆形胶垫的磨损。

多个所述气孔沿输气管周向均匀分布。作为优选，多个气孔沿输气管的周向均匀分布，使得氩气在喷射时正对焊缝，并且为焊缝焊接时提供稳定的氩气输出量，保证焊缝的焊接效果。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过在管道内设置一个局部密封件，即第一加强板与第二加强板将分别将焊缝与其两侧管道的内部空间隔绝开，使得氩气只在焊缝四周汇聚，在保证在焊缝的位置持续注入氩气的同时，将氩气量消耗控制在一个较小的水平，以提高焊缝的焊接效果，降低长距离管道铺设的成本；

2、本发明当直管道与弯头焊接时，输气管的出气端端部与位于靠近焊缝一侧的第一加强板分离，而设置在输气管内的钢绳则与该第一加强板连接，氩气由输气管出气端以及气孔中喷出，为焊缝的焊接提供保护，而在焊接结束后，通过钢绳可直接将两个第一加强板以及第一圆形胶垫拉出，以减小两个第一加强板的拆卸难度；

3、本发明在第一圆形胶垫的外圆周壁上安装耐磨环，而该耐磨环的外壁向外突出而形成一个呈弧形的接触面，且耐磨环的材质与第一圆形胶垫的材质相同，均采用橡胶材质，在两个第一加强板移动时，耐磨环与管道内壁之的接触为线接触，在降低第一圆形胶垫移动阻力的同时，还能减小第一圆形胶垫的磨损。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为两直管道对焊的结构示意图；

图2为直管道与弯头焊接的结构示意图；

图3为第一圆形胶垫的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-管道、2-第一加强板、3-螺栓、4-第一圆形胶垫、41-耐磨环、5-输气管、6-焊缝、7-气孔、8-第二圆形胶垫、9-第二加强板、10-钢绳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1~3所示，本实施例包括置于管道1内部的输气管5，在所述管道1内设有封隔件，所述封隔件包括设置在所述输气管5上与管道1内径相匹配的第一加强板2和第二加强板9，第一加强板2、第二加强板9分别将焊缝6与位于焊缝6两侧的管道1内部隔绝，且在输气管5上开有多个与焊缝6对应的气孔7。

具体使用方式如下：分别将第一加强板2与第二加强板9置于焊缝6两侧的管道1内部，使得在管道1内形成一个氩气的暂存腔体，以防止注入的氩气在管道1内四处扩散，此时通过输气管5上的气孔7向暂存腔体注入氩气，使得焊缝6附近集聚大量的氩气，以维持焊缝6焊接的正常需求；而第一加强板2与第二加强板9之间的间距直接决定暂存腔体的体积，根据实际情况中焊缝6的尺寸大小，实时调节两者的间距大小，以保证在最合适的暂存腔体体积来保证焊缝6焊接的正常需求，进而实现降低氩气的使用量。

实施例2

如图1~3所示，在所述封隔件中，所述第一加强板2和第二加强板9的个数均为两个，两个第一加强板2和两个第二加强板9分别将焊缝6与位于焊缝6两侧的管道1内部隔绝，第一圆形胶垫4通过螺栓3固定在两个第一加强板2之间，第二圆形胶垫8通过螺钉固定在两个第二加强板9之间，且所述第一圆形胶垫4的外径大于第一加强板2的外径，第二圆形胶垫8的外径大于第二加强板9的外径。在第一加强板2与第二加强板9安放时，加强板的尺寸一般是固定的，只能针对同一型号的管道1才能使用，即使用的范围较窄；因此，发明人改变局部密封件结构的布局，采用两个第一加强板2与第二加强板9，并在两个第一加强板2以及两个加强板的中部分别设置第一圆形胶垫4和第二圆形胶垫8，并保证第一圆形胶垫4的外径大于第一加强板2的外径，第二圆形胶垫8的外径大于第二加强板9的外径，利用圆形胶垫的柔性特点，在保证焊缝6两侧的管道1内部被完全封隔的同时，还能使第一加强板2与第二加强板9适应各类型号的管道1，大大提高装置的使用范围。并且，在焊接完成后，输气管5取出时，第一加强板2与第二加强板9避免与管道1内壁直接接触，利用第一圆形胶垫4以及第二圆形胶垫8与管道1内壁之间的柔性接触，降低了第一加强板2、第二加强板9与管道1内壁之间的相互磨损。

实施例3

如图1~3所示，本实施例中，所述输气管5出气端与位于靠近所述焊缝6一侧的第一加强板2螺纹连接，且在输气管5内设有钢绳10，所述钢绳10一端与位于靠近所述焊缝6一侧的第一加强板2中部连接，钢绳10另一端延伸至管道1外。在管道1上的焊缝6的位置分布主要分为两种，即两个直管道1的对接焊和直管道1与弯头的焊接。当两个直管道1进行对接焊时，输气管5的进气段分别贯穿两个第二加强板9和第二圆形胶垫8，输气管5的出气端端部则与位于靠近所述焊缝6一侧的第一加强板2中部螺纹连接，进而实现输气管5的出气端部与该第一加强板2的拆卸式连接，氩气由气孔7内正常喷出；而当直管道1与弯头焊接时，输气管5的出气端端部与位于靠近焊缝6一侧的第一加强板2分离，而设置在输气管5内的钢绳10则与该第一加强板2连接，氩气由输气管5出气端以及气孔7中喷出，为焊缝6的焊接提供保护，而在焊接结束后，通过钢绳10可直接将两个第一加强板2以及第一圆形胶垫4拉出，以减小两个第一加强板2的拆卸难度。

进一步地，所述第一圆形胶垫4的外圆周壁上设有外壁沿第一圆形胶垫4径向向外突出而形成弧形接触面的耐磨环41。在第一加强板2的安放以及取出时，第一圆形胶垫4的外圆周壁会与管道1的内壁之间产生滑动摩擦，容易导致第一圆形胶垫4在管道1内的移动产生偏移，进而导致焊缝6两侧的管道1内部密封性能失效，造成氩气的泄漏而增加氩气的耗用量；发明人在第一圆形胶垫4的外圆周壁上安装耐磨环41，而该耐磨环41的外壁向外突出而形成一个呈弧形的接触面，且耐磨环41的材质与第一圆形胶垫4的材质相同，均采用橡胶材质，在两个第一加强板2移动时，耐磨环41与管道1内壁之的接触为线接触，在降低第一圆形胶垫4移动阻力的同时，还能减小第一圆形胶垫4的磨损。

作为优选，多个气孔7沿输气管5的周向均匀分布，使得氩气在喷射时正对焊缝6，并且为焊缝6焊接时提供稳定的氩气输出量，保证焊缝6的焊接效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种长距离管道焊接用充氩保护装置，包括置于管道（1）内部的输气管（5），其特征在于：在所述管道（1）内设有封隔件，所述封隔件将焊缝（6）与位于焊缝（6）两侧的管道（1）内部隔绝，且在输气管（5）上开有多个与焊缝（6）对应的气孔（7）。

2.根据权利要求1所述的一种长距离管道焊接用充氩保护装置，其特征在于：所述隔绝件包括设置在所述输气管（5）上且与管道（1）内径相匹配的第一加强板（2）和第二加强板（9），第一加强板（2）、第二加强板（9）分别将焊缝（6）与位于焊缝（6）两侧的管道（1）内部隔绝。

3.根据权利要求1所述的一种长距离管道焊接用充氩保护装置，其特征在于：所述隔绝件包括与管道（1）内径相匹配的两个第一加强板（2）和两个第二加强板（9），两个第一加强板（2）和两个第二加强板（9）分别将焊缝（6）与位于焊缝（6）两侧的管道（1）内部隔绝，第一圆形胶垫（4）通过螺栓（3）固定在两个第一加强板（2）之间，第二圆形胶垫（8）通过螺钉固定在两个第二加强板（9）之间，且所述第一圆形胶垫（4）的外径大于第一加强板（2）的外径，第二圆形胶垫（8）的外径大于第二加强板（9）的外径。

4.根据权利要求3所述的一种长距离管道焊接用充氩保护装置，其特征在于：所述输气管（5）出气端与位于靠近所述焊缝（6）一侧的第一加强板（2）螺纹连接，且在输气管（5）内设有钢绳（10），所述钢绳（10）一端与位于靠近所述焊缝（6）一侧的第一加强板（2）中部连接，钢绳（10）另一端延伸至管道（1）外。

5.根据权利要求3所述的一种长距离管道焊接用充氩保护装置，其特征在于：所述第一圆形胶垫（4）的外圆周壁上设有外壁沿第一圆形胶垫（4）径向向外突出而形成弧形接触面的耐磨环（41）。

6.根据权利要求1所述的一种长距离管道焊接用充氩保护装置，其特征在于：多个所述气孔（7）沿输气管（5）周向均匀分布。