CN109079292A - 一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，本发明解决在燃气管道破损时，需关停燃气焊接修复破损部位，导致燃气供应中断,给居民生活带来不便的问题。技术要点：根据母管道泄漏口的大小，预制封堵基座；清理母管道泄漏点附近的管道表面，根据母管道泄漏点大小选择填充物封堵漏点；在修补部位两侧缠绕软的冷却铜管，调整夹具夹持力，用肥皂水检测待焊接处气密性，冷却铜管接入冷水，圆弧补板的四周与母管道外壁进行焊接密封；撤掉引流软管，拧上封堵螺钉，上封堵帽与下封堵帽进行焊接；完成焊接。本发明方法用于燃气管道破损的焊接。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法。
背景技术
当钢质燃气管道因腐蚀或者外力作用发生破损，导致燃气泄漏时，需要对管道破损部位进行修复，以保证环境安全以及减少经济损失。通常的做法是将燃气停输后再进行管道破损部位的修复。停输修复将导致燃气供应的中断,给居民的生产、生活带来诸多不便。如对管道进行在线焊接修复,可确保管道运行的连续性,可在最大程度避免停输修复带来的各种损失。因此，建立一套能够安全、科学、快速的燃气管道泄漏在线修复技术意义重大。目前管道泄漏的带压修复技术主要包括机械封堵以及焊接修复。
现有文献CN206409812U提供了一种带压管道堵漏机构，包括与管道构成可拆卸连接的固定部；具有转动设于所述固定部上的驱动杆的封堵部,以及固连于所述驱动杆的一端的密封部。因外力的驱使,所述驱动杆具有沿其轴向的移动,以使所述密封部紧贴于所述管道上。该带压管道堵漏结构，通过驱动杆转动设于固定部上，并通过驱动杆沿自身轴线的移动而使密封部与管道紧贴来实现封堵。
现有文献CNIO7327652A公开了一种油气管道不停输磁封堵装置。该装置包括皮碗、管道外包管和推进单元，其中，管道外包管设置在待维修油气管道的待封堵处，皮碗安装在推进单元上，经管道外包管位于待维修油气管道的待封堵处，所述皮碗的大小与管道内经相配合，皮碗的碗缘处沿周向设有电磁铁，利用电磁铁通电产生磁性吸附以及皮碗的弹性封堵管道，适用于高、低压管道的封堵，且易于取出。
由以上材料可见，采用一定的外部驱动机械机构可以实现泄漏管道的在线封堵，但是机械封堵存在的问题就是结构较为复杂，而且还存在封堵部件与泄漏部位的配合要求较高、长期封堵存在泄漏隐患等缺点。目前的焊接封堵技术少有考虑泄漏的介质对焊接质量的影响，管道中往往通有一定压力的油、气、水等流体介质，容易泄漏出的介质容易使焊缝形成气孔、夹杂或者裂纹，影响焊接接头质量。另外，如果管道中为可燃气体，焊接过程中还可能发生引燃爆炸等危险，但当前的专利文献中也少有如何解决这个问题的措施。本专利提出一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，旨在解决泄漏介质易对封堵焊缝质量发生不利影响、焊接过程易引发爆燃、以及泄漏点永久封堵的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有燃气泄漏时，对管道破损部位进行修复，需要将燃气停输后再进行管道破损部位的修复，停输修复将导致燃气供应的中断,给居民的生产、生活带来诸多不便的问题。进而提供一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法。
本发明的技术方案是：
一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，所述强制冷却钢质燃气管道带压修补焊接方法是按照以下步骤实现的：
步骤一、根据母管道5泄漏口的大小，预制封堵基座1，所述封堵基座1 包括圆弧补板1-1、下封堵帽1-2和引流法兰1-3，所述圆弧补板1-1中心设有泄漏孔，圆弧补板1-1下表面与待修补母管道5的外壁贴合，且圆弧补板 1-1中心的泄漏孔与母管道5泄漏口相对应，下封堵帽1-2与圆弧补板1-1 的上端面焊接密封，下封堵帽1-2与引流法兰1-3焊接密封；
步骤二、清理母管道5泄漏点附近的管道表面，根据母管道5泄漏点大小选择填充物2封堵母管道5上的漏点，母管道5漏点周围铺上橡胶垫3，所述橡胶垫3中心设有泄漏孔，且橡胶垫3中心的泄漏孔与母管道5上的漏点对应设置，将预制完毕的封堵基座1压在橡胶垫3上，且封堵基座1中圆弧补板1-1的泄漏孔与橡胶垫3中心的泄漏孔对应设置，同时通过夹具4将封堵基座1与母管道5紧固，然后在引流法兰1-3上放置密封胶圈6，并在引流法兰1-3上拧上引流接头7，最后在引流接头7上接上引流软管8，将可燃气体引到较远处排放；
步骤三、在修补部位两侧缠绕软的冷却铜管9，调整夹具4的夹持力，采用肥皂水检查圆弧补板1-1边缘与母管道5待焊接处是否存在可燃气泄漏，如果焊接处存在漏气现象，继续调整夹具4直至不存在漏气的情况，然后在冷却铜管9的进水口9-1接入冷水，冷水从冷却铜管9的出水口9-2流出，圆弧补板1-1的边缘与母管5外壁进行焊接密封；
步骤四、撤掉引流软管9并在引流法兰1-3上拧上封堵螺钉10，最后将上封堵帽11与下封堵帽1-2进行焊接密封，完成焊接。
本发明的有益效果是：
1.可在燃气不中断条件下对泄漏部位进行焊接，实现在线修补，避免停气修复带来的损失。
2.通过对母管道的强制冷却，大大降低了电弧烧穿的可能性，并通过引流泄漏气体以及橡胶垫密封的结合，最大程度上降低了安全隐患。
3.维修方式便捷、可靠，可快速反应，适应性强。
4.可覆盖不同程度的燃气泄漏，尤其适用于泄漏孔径超过30mm的情况。
附图说明
图1是封堵焊接过程的主视图；
图2是封堵焊接过程的俯视图；
图3是补焊后的结构示意图；
图4是封堵基座结构示意图；
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，所述强制冷却钢质燃气管道带压修补焊接方法是按照以下步骤实现的：
步骤一、根据母管道5泄漏口的大小，预制封堵基座1，所述封堵基座1 包括圆弧补板1-1、下封堵帽1-2和引流法兰1-3，所述圆弧补板1-1中心设有泄漏孔，圆弧补板1-1下表面与待修补母管道5的外壁贴合，且圆弧补板 1-1中心的泄漏孔与母管道5泄漏口相对应，下封堵帽1-2与圆弧补板1-1 的上端面焊接密封，下封堵帽1-2中上部内侧壁与引流法兰1-3的边缘焊接密封；
步骤二、清理母管道5泄漏点附近的管道表面，根据母管道5泄漏点大小选择填充物2封堵母管道5上的漏点，母管道5漏点周围铺上橡胶垫3，所述橡胶垫3中心设有泄漏孔，且橡胶垫3中心的泄漏孔与母管道5上的漏点对应设置，将预制完毕的封堵基座1压在橡胶垫3上，且封堵基座1中圆弧补板1-1的泄漏孔与橡胶垫3中心的泄漏孔对应设置，同时通过夹具4将封堵基座1与母管道5紧固，然后在引流法兰1-3上放置密封胶圈6，并在引流法兰1-3上拧上引流接头7，最后在引流接头7上接上引流软管8，将可燃气体引到较远处排放；
步骤三、在修补部位两侧缠绕软的冷却铜管9，调整夹具4的夹持力，采用肥皂水检查圆弧补板1-1边缘与母管道5焊接处是否存在可燃气泄漏，如果焊接处存在漏气现象，继续调整夹具4直至不存在漏气的情况，然后在冷却铜管9的进水口9-1接入冷水，冷水从冷却铜管9的出水口9-2流出，圆弧补板1-1的边缘与母管5外壁进行焊接密封；
步骤四、撤掉引流软管9并在引流法兰1-3上拧上封堵螺钉10，最后将上封堵帽1-1与下封堵帽1-2进行焊接密封，完成焊接。
具体实施方式二：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，在步骤一中，所述圆弧补板1-1中心泄漏孔的尺寸根据母管道5泄漏点的尺寸而定，圆弧补板1-1中心泄漏孔的边缘距离带待修补母管道5漏点的边缘5-10mm。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法。在步骤一中，所述引流法兰1-3为标准元件，引流法兰1-3外圆直径为70-100mm，引流法兰1-3设有有直径为15mm的内螺纹孔，引流法兰1-3直径与下封堵帽1-2直径相同。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，在步骤二中，所述填充物 2为发泡胶。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，在步骤二中，所述橡胶垫3中心设有泄漏孔，橡胶垫3中心的泄漏孔与圆弧补板1-1中心的泄漏孔直径相等，橡胶垫3耐热温度为200-500℃。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法。在步骤三中，所述冷却铜管9距离圆弧补板1-1的边缘20-30mm，冷却铜管9的直径为10-15mm，水流速度为 60L/min。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法。在步骤一中，下封堵帽1-2与圆弧补板1-1焊接密封和下封堵帽1-2与引流法兰1-3焊接密封，技术参数：采用TIG焊接方法，焊接电流为180A，焊接速度为2.5mm/s，采用焊丝的材质为E5023，焊丝直径为3.2mm，氩气保护气流量为15L/min。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1、图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，在步骤三中，采用TIG焊接方法，将圆弧补板1-1与燃气管道表面焊合，技术参数：焊接电流为200A，焊接速度为3.0mm/s，采用焊丝的材质为E5023，焊丝直径为3.2mm，氩气保护气流量为20L/min。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图1、图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，在步骤四中，采用TIG焊接方法，将上封堵帽1-1的下部与下封堵帽1-2上部进行焊合，焊接工艺与权利要求 7中的技术参数一致。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式十：结合图1、图4说明本实施方式，本实施方式的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，在步骤三中，所述夹具4包括两个夹紧螺钉4-1和两个弧形夹板4-2，两个弧形夹板4-2通过两个夹紧螺钉4-1 使封堵基座1与母管道5紧密贴合。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
工作原理：
本发明在不停输的燃气管道上进行焊接作业，既要保证焊接质量，又要保证作业的安全性，避免发生烧穿和裂纹的产生，首先通过预制封堵基座1，将泄漏的可燃气体引到较远处排放，避免焊接过程电弧高温引起的爆燃，以及泄漏气体对焊接质量的影响；其次，通过冷却铜管9强制冷却母管道5，使其在焊接过程中保持在较低的温度，进而降低焊接熔池的深度，避免圆弧补板1-1与母管道5焊接时容易发生烧穿现象。
以上实施例用于说明本发明，而并非对本发明的限制,在不脱离本发明的精神和原则的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。
Claims (10)
1.一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：所述强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法是按照以下步骤实现的：
步骤一、根据母管道(5)泄漏口的大小，预制封堵基座(1)，所述封堵基座(1)包括圆弧补板(1-1)、下封堵帽(1-2)和引流法兰(1-3)，所述圆弧补板(1-1)中心设有泄漏孔，圆弧补板(1-1)下表面与待修补母管道(5)的外壁贴合，且圆弧补板(1-1)中心的泄漏孔与母管道(5)泄漏口相对应，下封堵帽(1-2)与圆弧补板(1-1)的上端面焊接密封，下封堵帽(1-2)中上部的内侧壁与引流法兰(1-3)的边缘焊接密封；
步骤二、清理母管道(5)泄漏点附近的管道表面，根据母管道(5)泄漏点大小选择填充物(2)封堵母管道(5)上的漏点，母管道(5)漏点周围铺上橡胶垫(3)，所述橡胶垫(3)中心设有泄漏孔，且橡胶垫(3)中心的泄漏孔与母管道(5)上的漏点对应设置，将预制完毕的封堵基座(1)压在橡胶垫(3)上，且封堵基座(1)中圆弧补板(1-1)的泄漏孔与橡胶垫(3)中心的泄漏孔对应设置，同时通过夹具(4)将封堵基座(1)与母管道(5)紧固，然后在引流法兰(1-3)上放置密封胶圈(6)，并在引流法兰(1-3)上拧上引流接头(7)，最后在引流接头(7)上接上引流软管(8)，将可燃气体引到较远处排放；
步骤三、在修补部位两侧缠绕软的冷却铜管(9)，调整夹具(4)的夹持力，采用肥皂水检查圆弧补板(1-1)边缘与母管道(5)待焊接处是否存在可燃气泄漏，如果焊接处存在漏气现象，继续调整夹具(4)直至不存在漏气的情况，然后在冷却铜管(9)的进水口(9-1)接入冷水，冷水从冷却铜管(9)的出水口(9-2)流出，圆弧补板(1-1)的边缘与母管(5)外壁进行焊接密封；
步骤四、撤掉引流软管(9)并在引流法兰(1-3)上拧上封堵螺钉(10)，最后将上封堵帽(1-1)与下封堵帽(1-2)进行焊接密封，完成焊接。
2.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤一中，所述圆弧补板(1-1)中心泄漏孔的尺寸根据母管道(5)泄漏点的尺寸而定，圆弧补板(1-1)中心泄漏孔的边缘距离带待修补母管道(5)漏点的边缘5-10mm。
3.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤一中，所述引流法兰(1-3)为标准元件，引流法兰(1-3)外圆直径为70-100mm，引流法兰(1-3)设有直径为15mm的内螺纹孔，引流法兰(1-3)直径与下封堵帽(1-2)直径相同。
4.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤二中，所述填充物(2)为发泡胶。
5.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤二中，所述橡胶垫(3)中心设有泄漏孔，橡胶垫(3)中心的泄漏孔与圆弧补板(1-1)中心的泄漏孔直径相等，橡胶垫(3)耐热温度为200-500℃。
6.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤三中，所述冷却铜管(9)距离圆弧补板(1-1)的边缘20-30mm，冷却铜管(9)的直径为10-15mm，水流速度为60L/min。
7.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤一中，下封堵帽(1-2)与圆弧补板(1-1)焊接密封和下封堵帽(1-2)与引流法兰(1-3)焊接密封，技术参数：采用TIG焊接方法，焊接电流为180A，焊接速度为2.5mm/s，采用焊丝的材质为E5023，焊丝直径为3.2mm，氩气保护气流量为15L/min。
8.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤三中，采用TIG焊接方法，将圆弧补板(1-1)与燃气管道表面焊合，技术参数：焊接电流为200A，焊接速度为3.0mm/s，采用焊丝的材质为E5023，焊丝直径为3.2mm，氩气保护气流量为20L/min。
9.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤四中，采用TIG焊接方法，将上封堵帽(11)的下部与下封堵帽(1-2)上部进行焊合，焊接工艺与权利要求7中的技术参数一致。
10.根据权利要求1所述的一种强制冷却燃气钢质管道带压修补焊接方法，其特征在于：在步骤三中，所述夹具(4)包括两个夹紧螺钉(4-1)和两个弧形夹板(4-2)，两个弧形夹板(4-2)通过两个夹紧螺钉(4-1)使封堵基座(1)与母管道(5)紧密贴合。
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