CN107803623A - 管道对接设备及其对接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出管道对接设备，包括控制模块和设于管道对接位置处的旋转笼，旋转笼处设有与待对接管道平行的导轨；导轨处设有对接装置；对接装置包括夹具和夹具上装夹的管壁处理装置，管壁处理装置包括焊接设备、铣层设备和覆层设备；当进行管道对接时，旋转笼驱动导轨环绕管道旋转，管壁处理装置随导轨同步旋转并沿导轨滑移，管壁处理装置先以铣层设备逐层剥开管壁对接处的增强层以使内壁暴露，同时使剥开部位呈阶梯形；然后以焊接设备对管道对接处的内壁进行焊接使两管内壁接合；最后用覆层设备逐级对管壁剥开部位的各台阶层进行覆层填充以修复增强层；本发明能在具有多层结构管壁的管道对接时重建多层管壁结构，使接合处的承力性能不变。

Description

管道对接设备及其对接工艺
技术领域
本发明涉及管道施工技术领域，尤其是管道对接设备及其对接工艺。
背景技术
管道对接是管道施工时的常用作业，在管道对接中，应使对接部位的管壁构造与非对接部位管壁相同或相近，才能使对接部位的承力性能不低于非对接部位，也就是要在对接部位重建管壁构造，但对于采用了复合结构管壁的管道来说，这种重构作业就较为困难，如何解决，是一个研究方向。
发明内容
本发明提出管道对接设备及其对接工艺，能在具有多层结构管壁的管道对接时重建多层管壁结构，使接合处的承力性能不变。
本发明采用以下技术方案。
管道对接设备，用于高强度管道的对接作业，所述高强度管道管壁包括内壁和内壁外贴覆的多个增强层，所述管道对接设备包括控制模块和设于管道对接位置处的旋转笼，所述旋转笼处设有与待对接管道平行的导轨；所述导轨处设有能够沿导轨滑移的对接装置；所述对接装置包括夹具和夹具上装夹的管壁处理装置，所述管壁处理装置包括焊接设备、铣层设备和覆层设备；当进行管道对接时，旋转笼驱动导轨环绕管道旋转，管壁处理装置随导轨同步旋转并沿导轨滑移，管壁处理装置先以铣层设备逐层剥开管壁对接处的增强层以使内壁暴露，同时使剥开部位呈阶梯形；然后以焊接设备对管道对接处的内壁进行焊接使两管内壁接合；最后用覆层设备逐级对管壁剥开部位的各台阶层进行覆层填充以修复增强层。
所述旋转笼固定于外固定架上，所述焊接设备包括加热焊板，当进行管道对接时，参与对接的两根管道的连接部位套置于对接内模的两端。
所述对接内模呈环形管状；所述覆层设备在修复增强层时，以玻纤材料逐级对管壁剥开部位的各台阶层进行覆层填充。
对每个台阶层填充所采用的玻纤材料厚度与该台阶层高度相同。
所述对接工艺采用管道对接设备，依次包括以下步骤；
A1、起吊两根管道的对接部位；把两根管道的对接部位套于对接内模的两端；并使两根管道的对接部位接合；
A2、安装外固定架，在外固定架处安装旋转笼；
A3、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，先以铣层设备逐层剥开管壁对接处的增强层以使内壁暴露，同时使剥开部位呈阶梯形；阶梯的每个台阶均为一个增强层；
A4、把加热焊板置于暴露的内壁外侧，对内壁加热使两管在内壁处焊接对接完成；
A5、以加热焊板对焊缝施压，把焊缝炀平；
A6、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，以玻纤带环覆于管壁剥开部位的各台阶处，接紧玻纤带使每层玻纤带厚度与各台阶高度相同；每覆一层玻纤带后，即以热烤使玻纤带固定；
A7、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，逐层修复管道对接部位的增强层直至增强层修复完毕。
所述管道的各个增强层均以玻纤带成型，增强层和步骤A6所采用的玻纤带均具有两个玻纤层；两个玻纤层的玻纤走向相互垂直。
在各个步骤中，对接装置的夹具每次只装夹焊接设备、铣层设备和覆层设备中的一种。
本发明的接管工艺针对有复合玻纤层管壁的耐压管道进行优化，通过对各增强层的逐层剥开和逐层修复，并且采用与增强层相同的材料进行修复，从而能较好的重构接合处的管壁，让接合处的管壁承力性能与管道其它部位相同，从而提升了管道接合质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的示意图；
附图2是本发明所述的对接管道的管壁剥开部位处地示意图；
图中：1-外固定架；2-旋转笼；3-管壁剥开部位；4-管壁处理装置；5-导轨；6-对接内模；7-管道；8-内壁；9-增强层。
具体实施方式
如图1-2所示，管道对接设备，用于高强度管道7的对接作业，所述高强度管道7管壁包括内壁8和内壁8外贴覆的多个增强层9，所述管道对接设备包括控制模块和设于管道对接位置处的旋转笼2，所述旋转笼2处设有与待对接管道平行的导轨5；所述导轨5处设有能够沿导轨滑移的对接装置；所述对接装置包括夹具和夹具上装夹的管壁处理装置4，所述管壁处理装置包括焊接设备、铣层设备和覆层设备；当进行管道对接时，旋转笼驱动导轨5环绕管道7旋转，管壁处理装置4随导轨7同步旋转并沿导轨7滑移，管壁处理装置先以铣层设备逐层剥开管壁对接处的增强层9以使内壁暴露，同时使剥开部位8呈阶梯形；然后以焊接设备对管道对接处的内壁进行焊接使两管内壁接合；最后用覆层设备逐级对管壁剥开部位的各台阶层进行覆层填充以修复增强层。
所述旋转笼固定于外固定架上，所述焊接设备包括加热焊板，当进行管道对接时，参与对接的两根管道的连接部位套置于对接内模6的两端。
所述对接内模呈环形管状；所述覆层设备在修复增强层时，以玻纤材料逐级对管壁剥开部位的各台阶层进行覆层填充。
对每个台阶层填充所采用的玻纤材料厚度与该台阶层高度相同。
所述对接工艺采用管道对接设备，依次包括以下步骤；
A1、起吊两根管道的对接部位；把两根管道的对接部位套于对接内模的两端；并使两根管道的对接部位接合；
A2、安装外固定架，在外固定架处安装旋转笼；
A3、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，先以铣层设备逐层剥开管壁对接处的增强层以使内壁暴露，同时使剥开部位呈阶梯形；阶梯的每个台阶均为一个增强层；
A4、把加热焊板置于暴露的内壁外侧，对内壁加热使两管在内壁处焊接对接完成；
A5、以加热焊板对焊缝施压，把焊缝炀平；
A6、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，以玻纤带环覆于管壁剥开部位的各台阶处，接紧玻纤带使每层玻纤带厚度与各台阶高度相同；每覆一层玻纤带后，即以热烤使玻纤带固定；
A7、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，逐层修复管道对接部位的增强层直至增强层修复完毕。
所述管道的各个增强层均以玻纤带成型，增强层和步骤A6所采用的玻纤带均具有两个玻纤层；两个玻纤层的玻纤走向相互垂直。
本例中，所述管道的内壁厚度为5mm；所有增强层的总厚度为21mm；每个增强层的厚度均为0.6mm；管壁剥开部位的各台阶层的高度也均为0.6mm；两根管道对接部位处的剥开部位长度相同且长度总和为1500mm。
在各个步骤中，对接装置的夹具每次只装夹焊接设备、铣层设备和覆层设备中的一种。
本例中，修复完成各增强层后，再额外对管道外包层进行修复，管道的对接内模在管道对接完成后即固定于管道内壁，不必取出。
本例中，铣层设备在步骤A3中，对参与对接的两管管头进行铣层处理，两管管头在管轴方向上的每层铣削长度相同，设每个管头每层铣削长度为C/2，则修复步骤中，每覆一层玻纤带时所用的玻纤带宽度在C以上，以完整覆盖两管头对接部位的每层台阶宽度。

Claims (7)

1.管道对接设备，用于高强度管道的对接作业，所述高强度管道管壁包括内壁和内壁外贴覆的多个增强层，其特征在于：所述管道对接设备包括控制模块和设于管道对接位置处的旋转笼，所述旋转笼处设有与待对接管道平行的导轨；所述导轨处设有能够沿导轨滑移的对接装置；所述对接装置包括夹具和夹具上装夹的管壁处理装置，所述管壁处理装置包括焊接设备、铣层设备和覆层设备；当进行管道对接时，旋转笼驱动导轨环绕管道旋转，管壁处理装置随导轨同步旋转并沿导轨滑移，管壁处理装置先以铣层设备逐层剥开管壁对接处的增强层以使内壁暴露，同时使剥开部位呈阶梯形；然后以焊接设备对管道对接处的内壁进行焊接使两管内壁接合；最后用覆层设备逐级对管壁剥开部位的各台阶层进行覆层填充以修复增强层。
2.根据权利要求1所述的管道对接设备，其特征在于：所述旋转笼固定于外固定架上，所述焊接设备包括加热焊板，当进行管道对接时，参与对接的两根管道的连接部位套置于对接内模的两端。
3.根据权利要求2所述的管道对接设备，其特征在于：所述对接内模呈环形管状；所述覆层设备在修复增强层时，以玻纤材料逐级对管壁剥开部位的各台阶层进行覆层填充。
4.根据权利要求3所述的管道对接设备，其特征在于：对每个台阶层填充所采用的玻纤材料厚度与该台阶层高度相同。
5.管道对接工艺，其特征在于：所述对接工艺采用权利要求2所述的管道对接设备，依次包括以下步骤；
A1、起吊两根管道的对接部位；把两根管道的对接部位套于对接内模的两端；并使两根管道的对接部位接合；
A2、安装外固定架，在外固定架处安装旋转笼；
A3、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，先以铣层设备逐层剥开管壁对接处的增强层以使内壁暴露，同时使剥开部位呈阶梯形；阶梯的每个台阶均为一个增强层；
A4、把加热焊板置于暴露的内壁外侧，对内壁加热使两管在内壁处焊接对接完成；
A5、以加热焊板对焊缝施压，把焊缝炀平；
A6、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，以玻纤带环覆于管壁剥开部位的各台阶处，接紧玻纤带使每层玻纤带厚度与各台阶高度相同；每覆一层玻纤带后，即以热烤使玻纤带固定；
A7、管壁处理装置环绕管道对接处旋转，逐层修复管道对接部位的增强层直至增强层修复完毕。
6.根据权利要求5所述的管道对接工艺，其特征在于：所述管道的各个增强层均以玻纤带成型，增强层和步骤A6所采用的玻纤带均具有两个玻纤层；两个玻纤层的玻纤走向相互垂直。
7.根据权利要求5所述的管道对接工艺，其特征在于：在各个步骤中，对接装置的夹具每次只装夹焊接设备、铣层设备和覆层设备中的一种。
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