CN115807884A

CN115807884A - 一种架空式中高压氮气管道结构及施工方法

Info

Publication number: CN115807884A
Application number: CN202211574950.6A
Authority: CN
Inventors: 董涛涛; 李天明; 刘云华; 顾婷婷; 陈思豪; 张文; 陈晨; 何莹; 袁豪扬
Original assignee: Hubei Sanjiang Space Jiangbei Mechanical Engineering Co Ltd
Current assignee: Hubei Sanjiang Space Jiangbei Mechanical Engineering Co Ltd
Priority date: 2022-12-08
Filing date: 2022-12-08
Publication date: 2023-03-17

Abstract

本发明公开一种架空式中高压氮气管道结构及施工方法，包括：定长管道，所述定长管道两端管壁上各通过可拆卸结构连接防护盖；所述防护盖为中空半球形，定长管道与防护盖同轴；所述防护盖的轴伸端连接可拆卸结构，另一端与相邻的防护盖密封连接；所述定长管道两端焊接法兰，相邻的定长管道通过法兰连连接。本发明有效减少高空焊接作业，提高施工效率；提升管道焊接质量和一次焊接合格率；方便焊缝检验和返修，降低施工劳动强度。

Description

一种架空式中高压氮气管道结构及施工方法

技术领域

本发明涉及中高压工艺管道的施工领域，具体涉及一种架空式中高压氮气管道结构及施工方法。

背景技术

随着制造业的快速发展，工艺气体的供应也变得日益普遍。氮气作为一种洁净气体，因纯度高、经济等优点，被广泛应用于材料成型、材料加工、食品等行业，而管道供气也是最常见的供气方式。生产厂房及车间的管道供气形式多为架空管道。在传统的架空管道施工中，均采用管道高空定位和高空现场焊接的方式，对焊工的焊接技能以及管道现场定的定位精度要求很高，现场作业强度高、施工周期较长，后续返修的强度较高。

发明内容

为了减少架空式中高压管道的施工周期，降低施工强度以及后期维修工作，本发明提出了一种架空式中高压氮气管道结构及施工方法，能够较大的提高管道施工效果、施工效率和后期维修成本。

为达到上述目的，本发明设计的架空式中高压氮气管道结构，包括：

定长管道，所述定长管道两端管壁上各通过可拆卸结构连接防护盖；

所述防护盖为中空半球形，定长管道与防护盖同轴；所述防护盖的轴伸端连接可拆卸结构，另一端与相邻的防护盖密封连接；

所述定长管道两端焊接法兰，相邻的定长管道通过法兰连连接。

优选的，所述可拆卸结构包括螺母和卡套；所述螺母与防护盖端部螺纹连接；所述卡套位于所述螺母与防护盖之间；所述卡套一端抵接在螺母内壁，另一端插入防护盖端部。

进一步优选的，所述卡套一端和螺母内壁之间的抵接面为第一斜面；所述卡套另一端通过第二斜面插入防护盖端部，防护盖端部设有与所述第二斜面适配的锥面。

再进一步优选的，所述第一斜面与定长管道轴线的夹角α为锐角，所述第一斜面与定长管道轴线的夹角β为锐角。

更进一步优选的，α＞β。

优选的，所述定长管段端部设有倒坡口。

优选的，所述法兰连接面之间设有法兰垫片。

为达到上述目的，本发明设计的架空式中高压氮气管道施工方法，包括以下步骤：

S1，根据管路布置等设计图纸，将氮气管道划分成若干个定长管段，重新计算各分段管段的拼焊工艺尺寸；

S2，在定长管段两端依次装入螺母、卡套与防护盖；将左右防护盖初步固定在定长管段两端，并使得定长管段端部伸出防护盖贴合面端部一定距离；

S3，在定长管段两端同轴焊接法兰，完成预置管；

S4，确定装配顺序，并对预置管进行编号；

S5，按照设计图纸要求，现场确定架空管道支吊架的位置，安装支吊架；按照编号依次进行高空组装；

吊装并固定好后，需按照设计图纸要求进行中高压的压力试验与严密性试验；

S6，试验通过后，解除防护盖的初步固定，完成防护套的配对安装；防护套中心与管段对接中心重合后，拧紧螺母，保证卡套完全嵌入防护套内孔锥面，完成防护套与直管的密封。

优选的，S1中，下料后的定长管段进行校直，定长管段的两端端部进行打磨与倒坡口处理，清洗管道内外表面。

优选的，S2中，设置防护盖贴合面与管口端部的平行距离为200～300mm。

优选的，步骤S4和S5之间还包括试压步骤，采用压缩空气对预置管进行试压，检查焊缝和法兰密封性。

进一步优选的，压缩空气的气压为0.3～0.5MPa。

本发明的有益效果是：本发明有效减少高空焊接作业，提高施工效率；提升管道焊接质量和一次焊接合格率；方便焊缝检验和返修，降低施工劳动强度。

附图说明

图1是本发明装配示意图；

图2是本发明防护盖装配示意图；

图3是本发明防护盖图结构示意图；

图4是图2中A处的放大示意图；

图5是本发明预制管示意图；

图6是本发明预制管组装示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，本发明设计的架空式中高压氮气管道结构，包括：定长管道1，所述定长管道1两端管壁上各通过可拆卸结构连接防护盖2；所述防护盖2为中空半球形，定长管道1与防护盖同轴2；所述防护盖2的轴伸端连接可拆卸结构，另一端与相邻的防护盖2密封连接；所述可拆卸结构包括螺母3和卡套4；所述螺母3与防护盖2端部螺纹连接；所述卡套4位于所述螺母2与防护盖3之间；所述卡套4一端抵接在螺母2内壁，另一端插入防护盖3端部；所述定长管道1两端焊接法兰5，相邻的定长管道1通过法兰5连连接。

所述防护盖2一端和螺母3内壁之间的抵接面为第一斜面；所述卡套4另一端通过第二斜面插入防护盖轴伸端，防护盖2端部设有与所述第二斜面适配的锥面。所述第一斜面与定长管道轴线的夹角α为锐角，所述第一斜面与定长管道轴线的夹角β为锐角。优选的，α＞β。

优选的，所述定长管段端部设有倒坡口。所述法兰连接面之间设有法兰垫片8。

如图1至图6所示，本发明设计的架空式中高压氮气管道施工方法包括以下步骤：

1、管段预处理

根据管路布置等设计图纸，将氮气管道划分成若干个管段，可设定长度为6米，重新计算各分段管段的拼焊工艺尺寸。这里所说氮气管道一般指的是厂房内的工艺管道，输送距离大于100米。

施工所用的管材均为光亮管，内、外表面均要求有较高的表面粗糙度。下料后的定长管段进行校直，管端部进行打磨与倒坡口处理，清洗管道内外表面。倒坡口就是在工件边上倒一个45度的角，是为了在焊接是能顺利形成焊池并顺利排出焊渣。

2、预定位左右防护盖

管段左右两侧依次装配螺母3、卡套4与防护盖2。初步定位左右防护盖在定长管段上的位置，设置防护盖贴合面与管口端部的平行距离为200～300mm左右，通过拧紧螺母，使卡套嵌入防护盖与管段的缝隙空间，达到初步固定。

防护盖结构为：

内腔为半球型，承压能力强；轴伸端内孔为精加工面，入口处为锥面，与卡套适配，且有较高的尺寸精度与表面粗糙度；轴伸端外侧为螺纹，与螺母配套；防护盖端面有一环形槽，装配O型圈7，相邻的防护盖为配对组合使用，端面通过O型圈密封；防护盖外缘为法兰结构，法兰上均布8个螺钉安装孔。

3、管端两侧焊接法兰

左、右防护盖的外缘法兰面必须与定长管段两侧端口预留一定距离，不影响法兰与定长管段的焊接、焊缝的探伤以及后续法兰密封用螺栓的安装。

所有预制的定长管段重复进行步骤2和步骤3的操作。

4、焊缝探伤

所有焊缝按照设计要求进行探伤，有焊接缺陷的地方需要返工、返修，直至所有预制管焊缝达到合格标准。

5、预制管段组装、完成初步试压

预制管两端法兰配对，需保证管段上相对的左后防护套能配对，然后加装法兰垫片8、螺柱、螺母等紧固件进行连接。对连接后的所有管段依次编号，确定装配顺序。

组装后的管系末端法兰，加装法兰盖密封，然后对管系进行试压，可采用0.3-0.5MPa的压缩空气进行试压操作；初步检验垫片密封性与管段焊缝质量。

6、吊装与压力试验

试压通过后，拆卸预制管段；按照设计图纸要求，现场确定架空管道支吊架的位置，安装支吊架；将拆解的预制管段吊装在支吊架上，按照编号依次进行高空组装。

组装前，在左右防护盖之间加装O型圈，塞入右防护盖的环槽内。待所有预制管段再次组装后，在支吊架上设置固定管夹，固定好预制管。

吊装并固定好的管路系统，需按照设计图纸要求进行中高压的压力试验与严密性试验。

7、配装防护套

试验通过后，需对预制管端的法兰进行防护，防止管段在吊装时发生弯曲变形，导致法兰密封面不平行，存在夹角，在中高压气压的工况下，可能造成法兰密封失效，最终引起高压气泄漏，造成事故。

松开左右防护套两侧的螺母，左右移动左右防护套，使两配合面贴合，压紧O型圈，保证左右防护套外缘法兰上的螺钉孔对位，装配螺柱、螺母二，完成左右防护套的配对安装。左右移动防护套，将防护套中心与管段对接中心重合后，拧紧螺母，保证卡套完全嵌入防护套内孔锥面，完成防护套与直管的密封。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种架空式中高压氮气管道结构，其特征在于，包括：定长管道，所述定长管道两端管壁上各通过可拆卸结构连接防护盖；所述防护盖为中空半球形，定长管道与防护盖同轴；所述防护盖的轴伸端连接可拆卸结构，另一端与相邻的防护盖密封连接；所述定长管道两端焊接法兰，相邻的定长管道通过法兰连连接。

2.根据权利要求1所述的架空式中高压氮气管道结构，其特征在于：所述可拆卸结构包括螺母和卡套；所述螺母与防护盖端部螺纹连接；所述卡套位于所述螺母与防护盖之间；所述卡套一端抵接在螺母内壁，另一端插入防护盖端部。

3.根据权利要求2所述的架空式中高压氮气管道结构，其特征在于：所述卡套一端和螺母内壁之间的抵接面为第一斜面；所述卡套另一端通过第二斜面插入防护盖端部，防护盖端部设有与所述第二斜面适配的锥面。

4.根据权利要求3所述的架空式中高压氮气管道结构，其特征在于：所述第一斜面与定长管道轴线的夹角α为锐角，所述第一斜面与定长管道轴线的夹角β为锐角；α＞β。

5.根据权利要求1所述的架空式中高压氮气管道结构，其特征在于：所述定长管段端部设有倒坡口。

6.一种架空式中高压氮气管道施工方法，采用如权利要求1～5任一所述架空式中高压氮气管道结构，其特征在于，包括以下步骤：

S3，在定长管段两端同轴焊接法兰，完成预置管；

S4，确定装配顺序，并对预置管进行编号；

S5，按照设计图纸要求，现场确定架空管道支吊架的位置，安装支吊架；按照编号依次进行高空组装；吊装并固定好后，需按照设计图纸要求进行中高压的压力试验与严密性试验；

7.根据权利要求6所述的架空式中高压氮气管道施工方法，其特征在于：S1中，下料后的定长管段进行校直，定长管段的两端端部进行打磨与倒坡口处理，清洗管道内外表面。

8.根据权利要求6所述的架空式中高压氮气管道施工方法，其特征在于：S2中，设置防护盖贴合面与管口端部的平行距离为200～300mm。

9.根据权利要求6所述的架空式中高压氮气管道施工方法，其特征在于：步骤S4和S5之间还包括试压步骤，采用压缩空气对预置管进行试压，检查焊缝和法兰密封性。

10.根据权利要求9所述的架空式中高压氮气管道施工方法，其特征在于：压缩空气的气压为0.3～0.5MPa。