CN115026493A - 一种锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，此辅助工具包括支撑单元和约束单元，其中，支撑单元，包括第一支撑件和与所述第一支撑件平行设置的第二支撑件；约束单元，对称设置于所述支撑单元上，其包括连接组件和设置于所述连接组件和支撑单元之间的限位组件；本发明中的支撑单元用于约束单元的安装，约束单元套接包覆在焊接管道的外侧壁上，支撑单元对约束单元形成支撑，使得两组约束单元组成一个整体，两组约束单元之间可形成结构区，方便对管道和\或管阀之间进行裂纹处理；对管道管阀形成辅助支撑，并能够对裂纹修复时的应力进行消除。

Description

一种锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具
技术领域
本发明涉及电厂管壁管阀裂纹维护技术领域，尤其涉及一种锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具。
背景技术
在电厂中，需要对锅炉进行持续循环供水，但是供水的管道及阀门长期处于高温高压环境下，容易对管道及管阀产生损坏，特别是在于管道及管阀的连接处，因为阀门工作环境的压力、温度较高，气孔、夹渣等缺陷易发展为裂纹缺陷，导致运行中的阀门发生泄漏、爆破等事故。持续使用会严重危害到人身安全和机组正常稳定运行；因而需要对管道及管阀的裂纹进行修复。
但是现有并没有针对管道及管阀的约束限制装置，用于保持在修复时，将管道及管阀的位置固定，避免在焊接时，由于局部强度下降，管道在自身重力作用下，产生变形或断裂；以及在焊接修复过程中，对管道焊接应力的消除。为此，提出一种用于焊接修复时的辅助工具。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有锅炉用高温高压管阀裂纹修复时存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明目的是提供一种锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其目的在于解决锅炉用的管道管阀在裂纹修复时，管道管阀的位置无法固定，焊接时应力难以消除的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，此辅助工具包括支撑单元和约束单元，其中，支撑单元，包括第一支撑件和与所述第一支撑件平行设置的第二支撑件；约束单元，对称设置于所述支撑单元上，其包括连接组件和设置于所述连接组件和支撑单元之间的限位组件。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述第一支撑件和第二支撑件的结构相同；所述第一支撑件包括中间环、对称设置于所述中间环两侧的限位杆，以及固定于所述限位杆靠近所述中间环一端杆体上的定位块。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述连接组件包括约束套筒、对称设置于所述约束套管外侧壁两侧的固定管座，以及固定于所述固定管座远离所述约束套管一侧的连接滑板。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述约束套管包括第一半管和第二半管，二者的一侧铰接相连，另一侧均设置有耳板，并通过螺纹相连。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述约束套管的管壁中部开设有插接槽，且所述插接槽与约束套管的内腔之间通过连通孔相通；所述连通孔沿着所述插接槽的槽腔延伸方向开设有多组，且各所述连通孔内滑动设置有滑动限位柱。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述滑动限位柱的长度不小于所述连通孔的孔深度。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述连接滑板的板体侧壁中部开设有安装孔和导槽，其板体侧壁的两侧开设有滑动穿孔；所述安装孔和导槽相通且分设于所述连接滑板于板体长度方向的两端；所述连接滑板通过所述滑动穿孔能够滑动于所述限位杆上。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述限位组件包括驱动杆、设置于所述驱动杆伸缩端的端板和设置于所述端板侧壁上的插接板。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述驱动杆的固定端设置在所述定位块上，其杆体插设于所述安装孔内，且其伸缩端延伸于所述导槽内，并连接于所述端板外侧的凸缘上。
作为本发明所述锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的一种优选方案，其中：所述端板能够配合插接于所述约束套管的端部，且所述凸缘能够配合滑动于所述导槽内；所述插接板能够配合插接于所述插接槽内，且其板体侧壁能够对滑动限位柱产生挤压。
本发明的有益效果：
本发明中的支撑单元用于约束单元的安装，约束单元套接包覆在焊接管道的外侧壁上，支撑单元对约束单元形成支撑，使得两组约束单元组成一个整体，两组约束单元之间可形成结构区，方便对管道和\或管阀之间进行裂纹处理；对管道管阀形成辅助支撑，并能够对裂纹修复时的应力进行消除。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的安装场景示意图。
图2为本发明锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的整体结构示意图。
图3为本发明锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的局部爆炸结构示意图。
图4为本发明锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的约束单元结构示意图。
图5为本发明锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的连接组件平面结构示意图。
图6为本发明锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的约束套管剖视平面结构示意图。
图7为本发明锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具的约束单元纵向剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例1
参照图1和2，为本发明第一个实施例，提供了一种锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，此辅助工具包括支撑单元100和约束单元200，其中，支撑单元100用于约束单元200的安装和限位，约束单元200套装在管道G的外侧壁上，两组约束单元200分别套装在两端管道G上，在两组之间形成的位置即为裂纹修复区域。可保持管道G在裂纹修复时具有原有的结构强度，以及在裂纹修复后，可消除因焊接而存在的应力残存及应力集中的问题。
具体的，支撑单元100，包括第一支撑件101和与第一支撑件101平行设置的第二支撑件102；其中，两支撑件对应于管道G的两侧，即将管道G包覆在两组支撑件的内部，形成支撑的框架结构。
约束单元200，对称设置于支撑单元100上，其包括连接组件201和设置于连接组件201和支撑单元100之间的限位组件202。其中，连接组件用于对管道G的限位连接，限位组件202连接在支撑件上，并能够对连接组件201的状态进行限定，即施加压力和位置改变。
实施例2
参照图2和3，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：第一支撑件101和第二支撑件102的结构相同；第一支撑件101包括中间环101a、对称设置于中间环101a两侧的限位杆101b，以及固定于限位杆101b靠近中间环101a一端杆体上的定位块101c。
相较于实施例1，进一步的，第一支撑件101和第二支撑件102采用相同的结构设计，当然，也可以采取不同的结构设计，本方案中具体的，中部为中间环101a，其呈圆形结构，也可为矩形、方形、椭圆形等其他形状，方便对裂纹区域进行修复工作即可。而限位杆101b一端连接在中间环101a的环体侧壁上，另一端沿管道G的延伸方向延伸，即平行于管道G的轴向。为保持单侧约束单元200的安装，将中间环101a的每侧采用两根平行的限位杆101b的设置，限位杆101b还用于连接组件201的滑动，以调节两组约束单元200之间的间距。而定位块101c则用于安装驱动杆202a，用于改变约束单元200整体的位置。
其余结构与实施例1的结构相同。
实施例3
参照图3～7，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：连接组件201包括约束套筒201a、对称设置于约束套管201a外侧壁两侧的固定管座201b，以及固定于固定管座201b远离约束套管201a一侧的连接滑板201c。
约束套管201a包括第一半管201a-1和第二半管201a-2，二者的一侧铰接相连，另一侧均设置有耳板E，并通过螺纹相连。
约束套管201a的管壁中部开设有插接槽201a-3，且插接槽201a-3与约束套管201a的内腔之间通过连通孔201a-4相通；连通孔201a-4沿着插接槽201a-3的槽腔延伸方向开设有多组，且各连通孔201a-4内滑动设置有滑动限位柱D。
滑动限位柱D的长度不小于连通孔201a-4的孔深度。
连接滑板201c的板体侧壁中部开设有安装孔201c-1和导槽201c-2，其板体侧壁的两侧开设有滑动穿孔201c-3；安装孔201c-1和导槽201c-2相通且分设于连接滑板201c于板体长度方向的两端；连接滑板201c通过滑动穿孔201c-2能够滑动于限位杆101b上。
限位组件202包括驱动杆202a、设置于驱动杆202a伸缩端的端板202b和设置于端板202b侧壁上的插接板202c。
驱动杆202a的固定端设置在定位块101c上，其杆体插设于安装孔201c-1内，且其伸缩端延伸于导槽201c-2内，并连接于端板202b外侧的凸缘T上。
端板202b能够配合插接于约束套管201a的端部，且凸缘T能够配合滑动于导槽201c-2内；插接板202c能够配合插接于插接槽201a-3内，且其板体侧壁能够对滑动限位柱D产生挤压。
相较于实施例2，进一步的，连接组件201中主体为约束套管201a、固定管座201b和连接滑板201c，其中，约束套管201a用于安装在管道G的外侧壁上，固定管座201b用于固定约束套管201a的位置，而连接滑板201c则用于将约束套管201a和固定管座201b安装于一体，并保持整体的同步移动。
进一步的，约束套管201a分为两部分，每一部分均为一个半管，两半管的一侧轴向侧壁铰接相连，另一侧为自由活动端，当连接时，可组合形成一个完整的套管。自由活动端具有凸出于管体的耳板E，在耳板E上开设有通孔，用于螺栓螺帽的安装。
更进一步的，在约束套管201a的管体侧壁中开设有插接槽201a-3，插接槽201a-3的深度可小于或等于约束套管201a的管体长度。需要说明的是，为保持约束套管201a的管体强度，插接槽201a-3为多个独立的开槽设计，各插接槽201a-3之间相互平行。且插接槽201a-3通过连通孔201a-4与约束套管201a的内部管腔相通，连通孔201a-4具有多组。且连通孔201a-4的径向截面呈梯形或圆台形，或其组合，且连通孔201a-4大孔的一端朝向插接槽201a-3，小孔的一端朝向约束套管201a的内部管腔。连通孔201a-4内放置有滑动限位柱D，滑动限位柱D的形状与连通孔201a-4匹配；且滑动限位柱D的长度不小于连通孔201a-4的孔深度，以保持其一端能够插接进入约束套管201a的内部管腔，另一端采取弧面处理；以使得插接板202c在插接时能够其端部进行挤压。
连接滑板201c为板状结构，板体中部开设有安装孔201c-1和导槽201c-2，安装孔201c-1不贯穿连接滑板201c的板体，而导槽201c-2从连接滑板201c的板体另一端开设至固定管座201b的端部，安装孔201c-1与导槽201c-2保持相通，安装孔201c-1用于安装驱动杆202a。安装孔201c-1和导槽201c-2的总长度等于连接滑板201c的总长度。
限位组件202用于配合约束套管201a的插接槽201a-3，并推动连接组件201的整体移动。具体的，驱动力来源于驱动杆202a，此驱动杆202a可为液压杆，或为电控的伸缩杆件，或手动驱动的螺纹杆。驱动杆202a的固定端固定在定位块101c的侧壁上，其整体平行于管道G的轴线方向，其伸缩端贯穿安装孔201c-1并延伸在导槽201c-2内，并连接在端板202b的凸缘T的侧壁上；端板202b中部为圆形，能够匹配约束套管201a的管腔，其圆形边缘的侧壁上具有对称分布的两个凸缘T，与驱动杆202a的伸缩端固定连接，凸缘T能够配合滑动在导槽201c-2内，当凸缘T抵在导槽201c-2侧壁上时，可通过驱动杆202a推动连接单元201的移动。插接板202c与插接槽201a-3一一对应，能够分别配合插接在插接槽201a-3内，且插接板202c的板体能够对滑动限位柱D的端部产生挤压，从而使得滑动限位柱D伸入约束套管201a的内部管腔，且伸入的端部可采用防滑处理，以提高约束套管201a对管道G侧壁的抱合力。此外还需要说明的是，为保持随着插接板202c的插接深入而提高抱合力，可将插接板202c的板体厚度设置为渐变形式，即插接板202c远离端板202b的一端的板体厚度小于靠近端板202b一端的板体厚度。相应的，需要改变滑动限位柱D的长度。在此不再详细赘述。
其余结构与实施例2的结构相同。
结合附图1～7中所示，当管道G上需要进行裂纹修复时，将两组约束单元200分别安装在裂纹修复区的两侧，将此工具包覆在管道G的外侧壁上。具体的，伸长驱动杆202a，将插接板202c完全退出插接槽201a-3，此时约束套管201a的自由端可展开，将两半管包覆在管道G的外侧壁上；再通过螺栓螺母组合将两半管连接为一体。调节驱动杆202a的长度，使得插接板202c再次逐渐插入至插接槽201a-3内，使得约束套管201a对管道G形成紧密包覆，当凸缘T抵在导槽201c-2侧壁上时，将推动连接单元201移动，在支撑单元100的支撑作用下，将裂纹修复区两侧的管道G再次加固，形成加固区，当裂纹修复时，修复区的管道G的结构强度下降，可通过此辅助工具承担部分压力，且持续至修复后的应力消除。
在插接板202c的插接过程中，插接板202c的板体逐渐与滑动限位柱D的端部接触，由于插接板202c厚度的存在，将挤压滑动限位柱D深入管道G的内部管腔；迫使滑动限位柱D对管道G的外侧壁进行加压。随着插接板202c的插接深入，端板202b边缘的凸缘T在导槽201c-2内滑动，当滑动限位柱D与管道G接触足够紧密时，凸缘T不再在导槽201c-2内滑动，此时，端板202b通过凸缘T推动两侧的连接滑板201c在限位杆101b上滑动。
或当凸缘T接触导槽201c-2的侧壁时，插接板202c不再深入，此时，端板202b通过凸缘T推动两侧的连接滑板201c在限位杆101b上滑动，而连接滑板201c的滑动范围又被滑动限位柱D与管道G的外侧壁挤压接触而限制。从而达到最紧密的抱合效果，将修复区两端的管道G进行加固。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：包括，
支撑单元(100)，包括第一支撑件(101)和与所述第一支撑件(101)平行设置的第二支撑件(102)；
约束单元(200)，对称设置于所述支撑单元(100)上，其包括连接组件(201)和设置于所述连接组件(201)和支撑单元(100)之间的限位组件(202)。
2.根据权利要求1所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述第一支撑件(101)和第二支撑件(102)的结构相同；
所述第一支撑件(101)包括中间环(101a)、对称设置于所述中间环(101a)两侧的限位杆(101b)，以及固定于所述限位杆(101b)靠近所述中间环(101a)一端杆体上的定位块(101c)。
3.根据权利要求2所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述连接组件(201)包括约束套管(201a)、对称设置于所述约束套管(201a)外侧壁两侧的固定管座(201b)，以及固定于所述固定管座(201b)远离所述约束套管(201a)一侧的连接滑板(201c)。
4.根据权利要求3所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述约束套管(201a)包括第一半管(201a-1)和第二半管(201a-2)，二者的一侧铰接相连，另一侧均设置有耳板(E)，并通过螺纹相连。
5.根据权利要求3所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述约束套管(201a)的管壁中部开设有插接槽(201a-3)，且所述插接槽(201a-3)与约束套管(201a)的内腔之间通过连通孔(201a-4)相通；
所述连通孔(201a-4)沿着所述插接槽(201a-3)的槽腔延伸方向开设有多组，且各所述连通孔(201a-4)内滑动设置有滑动限位柱(D)。
6.根据权利要求5所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述滑动限位柱(D)的长度不小于所述连通孔(201a-4)的孔深度。
7.根据权利要求5或6所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述连接滑板(201c)的板体侧壁中部开设有安装孔(201c-1)和导槽(201c-2)，其板体侧壁的两侧开设有滑动穿孔(201c-3)；
所述安装孔(201c-1)和导槽(201c-2)相通且分设于所述连接滑板(201c)于板体长度方向的两端；
所述连接滑板(201c)通过所述滑动穿孔(201c-2)能够滑动于所述限位杆(101b)上。
8.根据权利要求7所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述限位组件(202)包括驱动杆(202a)、设置于所述驱动杆(202a)伸缩端的端板(202b)和设置于所述端板(202b)侧壁上的插接板(202c)。
9.根据权利要求8所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述驱动杆(202a)的固定端设置在所述定位块(101c)上，其杆体插设于所述安装孔(201c-1)内，且其伸缩端延伸于所述导槽(201c-2)内，并连接于所述端板(202b)外侧的凸缘(T)上。
10.根据权利要求9所述的锅炉用高温高压管阀裂纹修复辅助工具，其特征在于：所述端板(202b)能够配合插接于所述约束套管(201a)的端部，且所述凸缘(T)能够配合滑动于所述导槽(201c-2)内；
所述插接板(202c)能够配合插接于所述插接槽(201a-3)内，且其板体侧壁能够对滑动限位柱(D)产生挤压。
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