CN201326829Y - 用于夹套管组装工艺中的穿管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于夹套管组装工艺中的穿管装置，包括底板、两个滚轮组件和两个固定件，底板上对称开设有两个能卡住夹套管外管管壁端部的卡口，两个滚轮组件、两个固定件对称焊接于底板的两个端面上；滚轮组件包括滚轮、滚轮轴和滚轮支座，滚轮一端通过滚轮轴焊接于底板上，滚轮另一端通过滚轮轴固接于滚轮支座上，两滚轮相对于底板倾斜布置使其能与夹套管内管的外表面接触；固定件包括固定板和固定螺栓，固定板上开设有螺纹孔与固定螺栓配合，两固定板相对于底板倾斜布置使拧紧的固定螺栓能卡住夹套管外管的外表面。本实用新型具有结构简单、安装使用方便、节省施工用料和设备投入、简化施工步骤等优点。

Description

用于夹套管组装工艺中的穿管装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于管道安装的装置，特别涉及一种用于氧化铝生产项目中夹套管组装的穿管装置。

背景技术

管道化溶出是近年来新建、扩建氧化铝厂采用的新技术，是拜耳法生产氧化铝的主要工序之一。管道化溶出系统的核心装置就是一夹套管式的套管溶出器。目前的夹套管制作都是先将内管焊接好，试水、试压完毕后再穿外管。在穿外管时，为了避免内、外管母材之间的摩擦受损，通常用手动葫芦将内管固定在一定高度，然后采用铺设轨道的方法，用自制的小车将外管一段一段的穿过，最后进行外管焊接。现有的施工方法不仅一次投入，施工用料大，而且施工步骤繁琐，施工期限较长。相应的，现有施工方法中用到的穿管装置也主要是采用小滑车配合轨道架设的组合装置，但该装置零组件多、安装复杂，且设备投入较大，使用也不太方便。如何在夹套管的安装施工中设计研发一种用于穿外管的装置，成为本领域技术人员普遍关心的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、安装使用方便、能有效节省施工用料和设备投入且能简化施工步骤的用于夹套管组装工艺中的穿管装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种用于夹套管组装工艺中的穿管装置，其特征在于所述穿管装置包括底板、两个滚轮组件和两个固定件，底板上对称开设有两个能卡住夹套管外管管壁端部的卡口，两个滚轮组件对称焊接于底板的一个端面上，两个固定件对称焊接于底板的另一个端面上；所述滚轮组件包括滚轮、滚轮轴和滚轮支座，滚轮支座焊接于底板上，滚轮一端通过滚轮轴焊接于底板上，滚轮另一端通过滚轮轴固接于滚轮支座上，两滚轮相对于底板倾斜布置使其能与夹套管内管的外表面接触；所述固定件包括固定板和固定螺栓，固定板上开设有螺纹孔，固定螺栓与螺纹孔配合，两固定板相对于底板倾斜布置使固定螺栓能卡住夹套管外管的外表面；所述两个卡口、两个滚轮组件和两个固定件的对称面为与底板垂直的同一平面。

上述穿管装置中，卡口沿底板厚度方向为全通孔，沿底板宽度方向为半通孔。卡口的两相对斜面尽量保持平行且与底板端面成一夹角β，倾斜角度β的大小应根据穿管装置安装在外管上的位置进行设计，一般应使卡口的相对斜面基本与外管管壁相切；两相对斜面的距离a大于外管5的壁厚，这样便于穿管装置能够卡住三套管外管壁的端部。

上述穿管装置中，所述倾斜布置的滚轮与底板成一夹角α，且30°≤α≤50°。

上述穿管装置中，所述固定螺栓应垂直于外管外表面且对准外管截面圆心，而固定板则与固定螺栓垂直。

上述穿管装置可用于夹套管的组装工艺中，所述夹套管的组装工艺及穿管装置的使用方法主要包括以下步骤：首先将夹套管的内管组对焊接，经热处理、焊缝检测及水压试验后，开始套装夹套管的外管；套装外管时，先将组对焊接后的内管提升，再将外管提升至内管的端部，在外管前后两端各安装一个穿管装置，然后将外管逐段平移套装在内管的外部；最后对各段外管进行焊接，组装完毕。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于提供了一套适于应用在夹套管组装施工工艺中的穿管装置，特别适于应用在氧化铝项目套管溶出器的组装施工中。该穿管装置结构简单，使用的均为常规组件，制造和加工相对容易，通过普通焊接即可完成穿管装置的制作；其次，本实用新型穿管装置的安装和使用也非常方便，安装穿管装置时，只需将卡口卡住夹套管外管管壁端部，再经过上下微调使两滚轮与夹套管内管的外表面接触，最后拧紧固定板上的固定螺栓卡住夹套管外管的外表面，即可完成安装。将本实用型的穿管装置应用在夹套管组装工艺中，不仅可以大大节省施工费用及安装设备的投入，而且能保护夹套管内、外管材的质量不受损坏，保证夹套管的安装质量和使用性能，提高施工效率。

附图说明

图1为吊架结构示意图；

图2为穿管装置的正视图；

图3为穿管装置的俯视图；

图4为穿管装置安装示意图；

图5为本实施例三套管的吊装示意图。

图例说明：

1、底板                11、卡口

2、滚轮组件            21、滚轮

22、滚轮轴             23、滚轮支座

3、固定件              31、固定板

32、固定螺栓           4、吊架

41、手动葫芦           5、外管

6、内管

具体实施方式

实施例：

如图1～图5所示，某一氧化铝项目(产能400kt/a)的管道化高压溶出工程采用的是三套管高压溶出器，该三套管属于夹套管的一种，即一根大的外管5中套三根小的内管6(见图4)，三根内管6的尺寸一样(实践中也可能不一样)，外管5尺寸为Φ426×10(外径426mm，壁厚10mm，下同)，内管6尺寸为Φ133×10，该三套管长度为120m。该三套管的组装施工过程中用到一种本实用新型的穿管装置，如图2～图4所示，该穿管装置包括底板1(钢质，厚20mm)、两个滚轮组件2和两个固定件3，底板1上对称开设有两个能卡住夹套管外管管壁端部的卡口11(卡口11沿底板厚度方向为全通孔，沿底板宽度方向为半通孔)，卡口11的两相对面互相平行且与底板端面成一夹角β，两相对面的距离a大于外管5的壁厚，这样便于穿管装置能够卡住三套管外管壁的端部；两个滚轮组件2对称焊接于底板1的一个端面上，两个固定件3对称焊接于底板1的另一个端面上；卡口11、滚轮组件2和固定件3的对称面均是指与底板1垂直且沿底板宽度方向上将底板平分的对称面；滚轮组件2包括滚轮21(Φ40mm)、滚轮轴22和滚轮支座23，滚轮组件2是通过滚轮支座23与底板1焊接；滚轮21一端通过滚轮轴22焊接于底板1上，滚轮21另一端通过滚轮轴22固接于滚轮支座23上，两滚轮相对于底板1倾斜布置(夹角为α)使其能与夹套管内管6的外表面接触，使用时通过滚轮在内管6外表面上的滚动以进行平移；固定件3包括固定板31和固定螺栓32(Φ12mm)，固定板31上开设有一螺纹孔与固定螺栓32配合，两固定板31相对于底板1倾斜布置(夹角为γ)，使用时通过拧紧固定板31上的固定螺栓32以卡住外管5的管壁来固定穿管装置并支撑外管5的重量。

上述三套管具体的组装工艺及穿管装置在该工艺中的使用方法为：

1、管道坡口的处理

坡口的处理是采用管道切割机将三套管的各组成钢管(含内管和外管)端部加工成角度为30°±2.5°的单边V型坡口，同时将坡口表面的氧化皮、熔渣清除干净，并用角向磨光机和内圆磨光机打磨坡口两侧内外表面20mm范围内的油锈污物，使其露出金属光泽；

2、内管的组对、焊接及性能测试

在焊接平台上先采用卡具将内管6的管口固定好，再用靠尺检查管口是否错口，组对间隙2.0+0.5mm，经检查合格后点焊(采用四点固定)，定位焊的焊接工艺和材料与打底焊一致；然后卸除卡具，在三套管的安装位置将总长为120m的内管6(共12节，每节内管长10m)进行焊接，焊接时依次将固定焊点磨掉；焊后须认真做好清理工作，剔除飞溅，敲掉渣壳，用钢丝刷刷净焊缝表面污物；

焊接完毕后所有焊缝均应进行焊后消除应力热处理，每道焊缝均需有控温柜自动记录的热处理曲线图；热处理后所有焊缝还应按设计要求进行焊缝检测，当焊缝有超标缺陷需要返修时，应按返修程序进行并遵照原焊接工艺的规定进行焊补，焊缝同一部位的返修次数不允许超过两次，超次返修的应找出缺陷产生的原因、制定返修措施并经质保工程师批准，返修次数、部位和返修情况均应计入现场施焊记录中；在热处理后返修焊补的，焊补后还必须重新进行热处理，返修焊缝的焊补应由该焊缝的原施焊焊工承担；

焊缝检测合格后进行内管的试水、试压，当压力达到试验压力后稳压10分钟，管道无变形为合格；再将压力降至设计压力并停压30分钟，以压力不降、无渗漏为合格；

3、穿外管

在三套管相应安装位置下方进行穿外管的工作，穿外管是组装工艺中的关键步骤，其具体包括以下几道工序：

首先，进行吊架的制作和安装；为了方便穿外管以及三套管的整体吊装，用三根I25a工字钢制作了如图1所示的吊架4，吊架4包括立柱42和上横梁43，上横梁43由两根立柱42支承，每隔12m安装一个吊架4；上横梁43上焊接有一个吊耳44(20mm钢板制作)，吊耳44上可悬挂一手动葫芦41；

其次，进行穿管装置的制作和安装；为了避免内、外管母材之间的摩擦受损，根据内管6与外管5的尺寸制作上述的穿管装置；

接下来进行穿外管；如图4、图5所示，因为本实施例的夹套管为三套管，因此穿外管时首先将每组的三根内管6用钢丝绳捆绑成“品”字形，然后同时拉动每个吊架4上设置的手动葫芦41，将组对焊接后的三根内管6整体提升600～700mm；然后利用手动葫芦41将外管5提升至内管的端部，在每节外管5的前后各安装一个穿管装置；安装穿管装置时，先将卡口11卡住夹套管外管5的管壁端部，再经过上下微调使两滚轮21与夹套管内管6的外表面接触，最后拧紧固定板31上的固定螺栓32使其卡住夹套管外管5的外表面；穿管装置安装完毕后用卷扬机缓慢地拖动外管5在内管6上移动，逐段前行，前行中经过手动葫芦41的悬挂点时则松开拉绳，外管通过该悬挂点后再系上拉绳；当每节外管平移至安装位置时，在外管下部垫一工字钢支撑，再卸下穿管装置安装到下一节外管的两端继续平移套装下一节外管，直至所有外管套装完毕，相邻两节外管之间保留一定缝隙；

4、外管的焊接

焊接前，按设计要求要在距外管5管口一端100mm处安装内管导向装置，然后将穿好的外管5一段一段的焊接起来，整个三套管安装完毕。

Claims (3)

1、一种用于夹套管组装工艺中的穿管装置，其特征在于所述穿管装置包括底板、两个滚轮组件和两个固定件，底板上对称开设有两个能卡住夹套管外管管壁端部的卡口，两个滚轮组件对称焊接于底板的一个端面上，两个固定件对称焊接于底板的另一个端面上；所述滚轮组件包括滚轮、滚轮轴和滚轮支座，滚轮支座焊接于底板上，滚轮一端通过滚轮轴焊接于底板上，滚轮另一端通过滚轮轴固接于滚轮支座上，两滚轮相对于底板倾斜布置使其能与夹套管内管的外表面接触；所述固定件包括固定板和固定螺栓，固定板上开设有螺纹孔，固定螺栓与螺纹孔配合，两固定板相对于底板倾斜布置使固定螺栓能卡住夹套管外管的外表面；所述两个卡口、两个滚轮组件和两个固定件的对称面为与底板垂直的同一平面。

2、根据权利要求1所述的穿管装置，其特征在于所述卡口的两相对斜面保持平行且与底板端面成一夹角，两相对斜面的距离大于夹套管外管的壁厚。

3、根据权利要求1或2所述的穿管装置，其特征在于所述倾斜布置的滚轮与底板成一夹角α，且30°≤α≤50°。

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