CN212275470U - 管道焊接拉应力的试验装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种管道焊接拉应力的试验装置，属于焊接试验工装技术领域，包括：底座；立柱，一端位于所述底座上；施力杆，具有依次连接的施力段、连接段和用于安装配重物的配重段，所述连接段与所述立柱的另一端铰接；用于分别连接在待试管道的两端的两个连接结构，一个所述连接结构与所述施力段连接，另一个所述连接结构位于所述底座上。本公开能模拟现场焊接修复过程中管道受到的拉应力，为管道焊接修复提供焊接工艺数据，提高管道焊接修复的效率。

Description

管道焊接拉应力的试验装置

技术领域

本公开涉及焊接试验工装技术领域，特别涉及一种管道焊接拉应力的试验装置。

背景技术

管道长时间使用后通常会出现不同程度的老化，因而需要对管道进行维修修复。输送介质的管道通常是由多根子管道对接后焊接形成的，因此该种管道容易在相邻子管道之间的焊缝区域出现裂缝等损伤。例如，炼化装置的炉管、输气站场中的输气管道。

在维护抢修该类管道时，由于管道的焊缝区域会受到来自两侧子管道产生的拉应力，进而导致进行焊接修复的过程中，焊缝区域因受拉应力影响而产生裂纹缺陷。因此，需要试验出接近现场的焊接工艺及各种数据，给现场提供有力的技术参考依据。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种管道焊接拉应力的试验装置，能模拟现场焊接修复过程中管道受到的拉应力，为管道焊接修复提供焊接工艺数据，提高管道焊接修复的效率。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种管道焊接拉应力的试验装置，所述试验装置包括：底座；立柱，一端位于所述底座上；施力杆，具有依次连接的施力段、连接段和用于安装配重物的配重段，所述连接段与所述立柱的另一端铰接；两个连接结构，用于分别连接在待试管道的两端，一个所述连接结构与所述施力段连接，另一个所述连接结构位于所述底座上。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述连接结构包括连接部和安装部，所述安装部与所述连接部连接，所述安装部与所述施力段或所述底座连接，所述连接部具有用于固定套装在待试管道的端部的箍装孔。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述连接部包括第一半环板和第二半环板，所述第一半环板的两端分别与所述第二半环板的两端对接在一起并形成所述箍装孔；所述安装部与所述第一半环板和所述第二半环板中的至少一个连接。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述安装部包括两个连接条，所述第一半环板和所述第二半环板的两端均设有连接翻边，两个所述连接条的一端均位于所述第一半环板的连接翻边和所述第二半环板的连接翻边之间，且两个所述连接条的一端分别位于所述第一半环板上不同的两个所述连接翻边上；两个所述连接条的另一端铰接在所述施力段或所述底座上。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述连接部包括第一连接板、第二连接板和调节件，所述第一连接板和所述第二连接板的板面相互滑动地叠设在一起，所述第一连接板和所述第二连接板的侧边上均设有开口槽，所述第一连接板和所述第二连接板的开口槽的槽底相对布置以构成所述箍装孔，所述调节件连接所述第一连接板和所述第二连接板，所述调节件被配置为驱动两个所述开口槽的槽底相互远离或者靠近，以调节所述箍装孔的尺寸。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述调节件包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆的一端和所述第二螺杆的一端同轴连接，所述第一螺杆和所述第二螺杆的螺纹旋向相反，所述第一连接板背向所述第二连接板的板面和所述第二连接板朝向所述第一连接板的板面上均设有连接凸起，所述第一螺杆的另一端与所述第一连接板的连接凸起螺纹连接，所述第二螺杆的另一端与所述第二连接板的连接凸起螺纹连接。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述箍装孔的内壁上设有垫块。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述施力杆上设有多个沿所述施力杆的轴向间隔排布的第一安装孔，多个所述第一安装孔等距间隔排布，位于所述配重段的所述第一安装孔用于安装所述配重物，位于所述连接段的所述第一安装孔用于与所述立柱铰接，位于所述施力段的所述第一安装孔用于与所述连接结构连接。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述立柱上设有多个沿所述立柱的轴向间隔排布的第二安装孔，所述第二安装孔用于与所述施力杆铰接。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述配重段设有用于连接配重物的安装钩。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本公开实施例的试验装置通过在底座上设置立柱，并将立柱的另一端与施力杆的连接段铰接在一起，从而使得施力杆可以在立柱上转动，进而使得施力段和配重段在立柱的两侧上下晃动，以形成杠杆。并且，试验装置还设置有两个连接结构，两个连接结构分别用于连接在待试管道的两端。同时，一个连接结构与施力段连接，另一个连接结构位于底座上，这样可以将待试管道安装在施力段和底座之间。通过在配重段处安装配重物，从而使施力杆的配重段下沉，以带动施力杆的施力段上拉，进而对连接结构和与连接结构连接的待试管道施加拉力。从而模拟现场焊接修复过程中管道受到的拉应力，为管道焊接修复提供焊接工艺数据，提高管道焊接修复的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种管道焊接拉应力的试验装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种连接结构的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种连接结构的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1-底座；

2-立柱，20-第二安装孔；

3-施力杆，30-第一安装孔，31-施力段，32-连接段，33-配重段；

4-连接结构，40-箍装孔，41-连接部，411-第一半环板，412-第二半环板，413-连接翻边，414-第一连接板，415-第二连接板，416-调节件，416a-第一螺杆，416b-第二螺杆，417-开口槽，418-连接凸起，42-安装部，421-连接条；

5-安装钩；

6-待试管道。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

对于炼化装置中的炉管，在运行数万个小时后，炉管化学成分及物理性能会发生了很大的变化，例如，塑性、韧性均会有很大程度的降低，该种炉管在抢修焊接的过程中会产生拉应力，而导致焊接修复失败，使得炉管出现裂纹，甚至断裂的问题。

对于输气站场中长距离输送油气的输气管道，在进行停气连头作业时，管道中的焊缝区域也容易受拉应力的影响而产生裂缝、裂缝的缺陷。

为了提高管道焊接修复时的成功率，保证抢修维护效率，需要试验出现场的焊接工艺及各种数据，给现场提供有力的技术参考依据。本公开实施例提供了一种管道焊接拉应力的试验装置，该试验装置尤其适用于对炉管、输气管道进行焊接拉应力的试验。

图1是本公开实施例提供的一种管道焊接拉应力的试验装置的结构示意图。如图1所示，该试验装置包括：底座1、立柱2、施力杆3和两个连接结构4。立柱2的一端位于底座1上；施力杆3具有依次连接的施力段31、连接段32和用于安装配重物的配重段33，连接段32与立柱2的另一端铰接；两个连接结构4用于分别连接在待试管道6的两端，其中一个连接结构4与施力段31连接，另一个连接结构4位于底座1上。

本公开实施例的试验装置通过在底座上设置立柱，并将立柱的另一端与施力杆的连接段铰接在一起，从而使得施力杆可以在立柱上转动，进而使得施力段和配重段在立柱的两侧上下晃动，以形成杠杆。并且，试验装置还设置有两个连接结构，两个连接结构分别用于连接在待试管道的两端。同时，一个连接结构与施力段连接，另一个连接结构位于底座上，这样可以将待试管道安装在施力段和底座之间。通过在配重段处安装配重物，从而使施力杆的配重段下沉，以带动施力杆的施力段上拉，进而对连接结构和与连接结构连接的待试管道施加拉力。从而模拟现场焊接修复过程中管道受到的拉应力，为管道焊接修复提供焊接工艺数据，提高管道焊接修复的效率。

本公开实施例中，底座1可以是条状、板状等多种形态结构，且底座1可以是金属结构件，例如、底座1可以由铝合金、不锈钢等材料制备而成，只要能满足立柱2、施力杆3、连接结构4的安装即可，本实施例不做限制。

其中，立柱2可以是方柱、圆柱等多种形态结构，且立柱2可以是金属结构件，例如、立柱2可以由铝合金、不锈钢等材料制备而成，只要能满足施力杆3的安装即可，本实施例不做限制。

其中，施力杆3可以是方杆、圆杆等多种形态结构，且施力杆3还可以根据承重要求采用空心杆或者实心杆，例如，施力杆3的承重要求较高时，此时施力杆3要求向待试管道施加的外力较大，因而采用实心杆更加可靠稳定地施力；施力杆3的承重要求不高，此时施力杆3要求向待试管道施加的外力较小，因而采用空心杆以节省制作成本。

如图1所示，连接结构4包括连接部41和安装部42，安装部42与连接部41连接，安装部42与施力段31或底座1连接，连接部41具有用于固定套装在待试管道的端部的箍装孔。

其中，连接部41上的箍装孔可以箍装在待试管道上，从而分别将两个连接结构4的连接部41固定在待试管道的两端上，待连接部41固定完毕后，将一个连接结构4中与连接部41连接的安装部42安装在底座1上，以将待试管道的一端固定在底座1上，并将另一个连接结构4中与连接部41连接的安装部42安装在施力杆3的施力段31上，以将待试管道的另一端固定在施力杆3上，完成待试管道的安装过程，以使得待试管道能接受到从待试管道的两端位置传递而来的拉应力，从而实现模拟现场焊接修复过程中管道受到的拉应力。

在本公开的一种可能实现方式中，图2是本公开实施例提供的一种连接结构的结构示意图。如图2所示，连接部41包括第一半环板411和第二半环板412，第一半环板411的两端分别与第二半环板412的两端对接在一起并形成箍装孔40，安装部42与第一半环板411和第二半环板412中的至少一个连接，也即安装部42与第一半环板411和第二半环板412连接；或者，安装部42与第一半环板411或第二半环板412连接。

其中，第一半环板411和第二半环板412均可以是圆环的一半，也即从完整圆环的轴向切开以分别得到两个半环板。因而，第一半环板411和第二半环板412的直边所在端面对接贴合可以形成完整圆孔，也即第一半环板411和第二半环板412对接围成箍装孔40。

并且，安装部42可以与仅与第一半环板411连接，再与施力段31连接，以将连接部41安装在施力杆3上；安装部42还可以仅与第二半环板412连接，再与施力段31连接，以将连接部41安装在施力杆3上；安装部42还可以同时与第一半环板411和第二半环板412连接后，再与施力段31连接，以将连接部41安装在施力杆3上。其中，安装部42同时与第一半环板411和第二半环板412时连接可靠性更好，具体采用何种连接方式可以根据实际使用情况确定，本实施例不做限制。

本公开实施例中，由于箍装孔40用于箍装待试管道，因此为保证连接部41与待试管道可靠连接，箍装孔40的直径可以不大于待试管道的外径，便于连接部41与待试管道箍装更稳固。

如图1、2所示，安装部42包括两个连接条421，第一半环板411与第一半环板411的两端和第二半环板412两端均设有连接翻边413，两个连接条421的一端均位于第一半环板411的连接翻边413和第二半环板412的连接翻边413之间，且两个连接条421的一端分别位于第一半环板411上不同的两个连接翻边413上，两个连接条421的另一端铰接在施力段31或底座1上。

其中，在第一半环板411与第一半环板411的轴向平行的和第二半环板412与第二半环板412的轴向平行的端面设置连接翻边413，便于第一半环板411和第二半环板412对接后，通过在连接翻边413位置安装螺栓和螺母以将第一半环板411和第二半环板412固定连接在一起；并且，在两个对接的连接翻边413之间还设置有一个连接条421，因而通过在连接翻边413位置安装螺栓和螺母以将第一半环板411、连接条421和第二半环板412固定连接在一起，实现连接条421与第一半环板411和第二半环板412的连接。

在一种可能的实现方式中，如图1、2所示，两个连接条421的另一端相互连接且连接条421的另一端与施力段31或底座1连接。

示例性地，在连接结构4与底座1连接时，连接条421的另一端安装在底座1上，结合图1，底座1上可以设置安装块，安装块用于与连接条421的另一端连接。

示例性地，在连接结构4与施力段31连接时，连接条421的另一端安装在施力段31上结合图1，施力段31上可以设置通孔以供与连接条421的另一端连接。

上述实现方式中，由于两个连接条421的另一端相互连接在一起，以使得两个连接条421和第一半环板411和第二半环板412形成稳定的三角结构，从而提高连接结构4的稳定性。

在一种可能的实现方式中，两个连接条421的另一端均分别与施力段31或底座1连接。

示例性地，在连接结构4与底座1连接时，连接条421的另一端安装在底座1上，其中，底座1上可以设置两个安装块，两个安装块分别用于与两个连接条421的另一端连接。

示例性地，在连接结构4与施力段31连接时，连接条421的另一端安装在施力段31上，施力段31上可以设置两个通孔，两个通孔分别与两个连接条421的另一端连接。

上述实现方式中，每个连接条421的另一端与底座1和施力杆3之间均有一个连接点，当其中一个连接点磨损损坏后，另一个连接条421还能继续使用，提高连接结构4的实用性。

可选地，箍装孔40的内壁上可以设置垫块。例如，垫块可以是橡胶垫，这样在箍装孔40的内壁上设置垫块后，可以提高进一步缩减箍装孔40与待试管道之间的间隙，从而使的箍装更加稳定，并且橡胶垫柔韧性较好，避免第一半环板411和第二半环板412直接与待试管道连接，而磨损待试管道。

如图1所示，施力杆3上设有多个沿施力杆3的轴向间隔排布的第一安装孔30，多个第一安装孔30等距间隔排布。其中，第一安装孔30可以分布在配重段33、连接段32和施力段31上。

例如，位于配重段33上的第一安装孔30可以用于安装配重物，并且，还可以调整配重物安装在配重段33上不同位置的第一安装孔30上，从而调整施力杆3向待试管道施加外力的大小。

例如，位于连接段32上的第一安装孔30可以用于立柱2铰接。

例如，位于施力段31上的第一安装孔30可以用于与连接结构4的安装部42连接，并且，还可以调整安装部42安装在施力段31上不同位置的第一安装孔30上，从而调整施力杆3向待试管道施加外力的大小。

可选地，如图1所示，配重段33设有用于连接配重物的安装钩5，安装钩5的一端通过钢丝绳穿过配重段33上的第一安装孔30，以将安装钩5安装在配重段33上，安装钩5则用于钩住配重物，设置安装钩5方便与配重物连接，提高实用性。

如图1所示，立柱2上设有多个沿立柱2的轴向间隔排布的第二安装孔20。位于立柱2上的第二安装孔20可以用于施力杆3铰接，并且，还可以待试管道的长度调整施力杆3的安装高度，从而方便待试管道的安装，以及后续试验，方便使用。

在本公开的一种可能实现方式中，图3是本公开实施例提供的一种连接结构的结构示意图。该连接结构4与图2所示的连接结构4相比，区别在于图3所示的连接结构4中，箍装孔40的通过层叠的第一连接板414、第二连接板415上的开口槽417形成，且箍装孔40的箍装待试管道的方式不同。

如图3所示，连接部41包括第一连接板414、第二连接板415和调节件416，第一连接板414和第二连接板415的板面相互滑动地叠设在一起，第一连接板414和第二连接板415的侧边上均设有开口槽417，第一连接板414和第二连接板415的开口槽417的槽底相对布置以构成箍装孔40，调节件416连接第一连接板414和第二连接板415，调节件416被配置为驱动两个开口槽417的槽底相互远离或者靠近，以调节箍装孔40的尺寸。

其中，第一连接板414和第二连接板415的板面相对贴合，且第一连接板414滑动设置在第二连接板415上。并且，由于第一连接板414和第二连接板415的开口槽417的开口方向相背且开口槽417的开口方向与第一连接板414的滑动方向相同，这样使得第一连接板414滑动的过程中，第一连接板414的开口槽417和第二连接板415的开口槽417就会相互围成不同尺寸大小的箍装孔40，以实现不同待试管道的箍装。

在本公开实施例中，调节件416同时安装在第一连接板414和第二连接板415上，这样在调节件416调整第一连接板414在第二连接板415上滑动时，就能控制第一连接板414的开口槽417和第二连接板415的开口槽417相互远离或相互靠近，从而实现调节第一连接板414的开口槽417和第二连接板415的开口槽417形成的箍装孔40的尺寸的目的。

可选地，第一连接板414和第二连接板415中的一个上设有滑槽，第一连接板414和第二连接板415中的另一个上设有滑块，以使得第一连接板414可以滑动设置在和第二连接板415上，并且，滑槽可以是T形滑槽，滑块可以是T形滑块，从而方式第一连接板414从第二连接板415上脱落。

示例性地，如图3所示，调节件416包括第一螺杆416a和第二螺杆416b，第一螺杆的一端和第二螺杆的一端同轴连接，第一螺杆416a和第二螺杆416b的螺纹旋向相反，第一连接板414背向第二连接板415的板面和第二连接板415朝向第一连接板414的板面上均设有连接凸起418，第一螺杆416a的另一端与第一连接板414的连接凸起418螺纹连接，第二螺杆416b的另一端与第二连接板415的连接凸起418螺纹连接。由于螺杆的第一螺杆416a和第二螺杆416b的螺纹旋向相反，因此当拧动第一螺杆416a和第二螺杆416b时，使得与第一螺杆416a和第二螺杆416b螺纹连接的两个连接凸起418相互远离或相互靠近，以带动第一连接板414和第二连接板415相互远离或相互靠近，从而实现调整第一连接板414的开口槽417和第二连接板415的开口槽417形成的箍装孔40的尺寸的目的。在调整完毕后，可以利用第一螺杆416a和第二螺杆416b与连接凸起418螺纹连接，将箍装孔40的尺寸锁止在所需尺寸，从而使连接结构4紧密地安装在待试管道上。

在通过本公开实施例提供的一种管道焊接拉应力的试验装置模拟现场焊接修复过程中管道受到的拉应力时，首先，将两个连接结构4分别安装在待试管道的两端，并将两个连接结构4分别安装在底座1和施力段31上；接着，确定好需要模拟管道受到的拉应力，选取合适的配重物，然后将配重物钩装在安装钩5上，以将配重物安装在配重段33上；然后，即可开始对待试管道进行焊接修护作业，同时收集管道焊接修复过程中的工艺数据，以作为技术参考依据。

以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道焊接拉应力的试验装置，其特征在于，所述试验装置包括：

底座(1)；

立柱(2)，一端位于所述底座(1)上；

施力杆(3)，具有依次连接的施力段(31)、连接段(32)和用于安装配重物的配重段(33)，所述连接段(32)与所述立柱(2)的另一端铰接；

两个连接结构(4)，用于分别连接在待试管道(6)的两端，一个所述连接结构(4)与所述施力段(31)连接，另一个所述连接结构(4)位于所述底座(1)上。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述连接结构(4)包括连接部(41)和安装部(42)，所述安装部(42)与所述连接部(41)连接，所述安装部(42)与所述施力段(31)或所述底座(1)连接，所述连接部(41)具有用于固定套装在待试管道的端部的箍装孔(40)。

3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述连接部(41)包括第一半环板(411)和第二半环板(412)，所述第一半环板(411)的两端分别与所述第二半环板(412)的两端对接在一起并形成所述箍装孔(40)；

所述安装部(42)与所述第一半环板(411)和所述第二半环板(412)中的至少一个连接。

4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述安装部(42)包括两个连接条(421)，所述第一半环板(411)和所述第二半环板(412)的两端均设有连接翻边(413)，两个所述连接条(421)的一端均位于所述第一半环板(411)的连接翻边(413)和所述第二半环板(412)的连接翻边(413)之间，且两个所述连接条(421)的一端分别位于所述第一半环板(411)上不同的两个所述连接翻边(413)上；

两个所述连接条(421)的另一端铰接在所述施力段(31)或所述底座(1)上。

5.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述连接部(41)包括第一连接板(414)、第二连接板(415)和调节件(416)，所述第一连接板(414)和所述第二连接板(415)的板面相互滑动地叠设在一起，所述第一连接板(414)和所述第二连接板(415)的侧边上均设有开口槽(417)，所述第一连接板(414)和所述第二连接板(415)的开口槽(417)的槽底相对布置以构成所述箍装孔(40)，所述调节件(416)连接所述第一连接板(414)和所述第二连接板(415)，所述调节件(416)被配置为驱动两个所述开口槽(417)的槽底相互远离或者靠近，以调节所述箍装孔(40)的尺寸。

6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于，所述调节件(416)包括第一螺杆(416a)和第二螺杆(416b)，所述第一螺杆(416a)的一端和所述第二螺杆(416b)的一端同轴连接，所述第一螺杆(416a)和所述第二螺杆(416b)的外螺纹旋向相反，所述第一连接板(414)背向所述第二连接板(415)的板面和所述第二连接板(415)朝向所述第一连接板(414)的板面上均设有连接凸起(418)，所述第一螺杆(416a)的另一端与所述第一连接板(414)的连接凸起(418)螺纹连接，所述第二螺杆(416b)的另一端与所述第二连接板(415)的连接凸起(418)螺纹连接。

7.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述箍装孔(40)的内壁上设有垫块。

8.根据权利要求1至7任一项所述的试验装置，其特征在于，所述施力杆(3)上设有多个沿所述施力杆(3)的轴向间隔排布的第一安装孔(30)，多个所述第一安装孔(30)等距间隔排布，位于所述配重段(33)的所述第一安装孔(30)用于安装所述配重物，位于所述连接段(32)的所述第一安装孔(30)用于与所述立柱(2)铰接，位于所述施力段(31)的所述第一安装孔(30)用于与所述连接结构(4)连接。

9.根据权利要求1至7任一项所述的试验装置，其特征在于，所述立柱(2)上设有多个沿所述立柱(2)的轴向间隔排布的第二安装孔(20)，所述第二安装孔(20)用于与所述施力杆(3)铰接。

10.根据权利要求1至7任一项所述的试验装置，其特征在于，所述配重段(33)设有用于连接配重物的安装钩(5)。

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