專利名稱：易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備的制作方法
技術(shù)領域：
易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備
技術(shù)領域：
本實用新型涉及石油化工工程施工領域，具體涉及易燃易爆介質(zhì)管道切割焊接設備。
背景技術(shù)：
對于石油化工企業(yè)的易燃易爆介質(zhì)管道，在進行技術(shù)升級改造過程中，需要對鋼制管道進行切割增加三通的接頭或設孔與其他管道連接，常規(guī)的做法是管道清洗干凈后， 達到動火作業(yè)要求才能進行施工，一般情況下，企業(yè)要停產(chǎn)，清洗管道內(nèi)的物料需要大量的水或其它清洗劑，而停業(yè)和清洗給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，另外還附帶污水處理費用和排放等環(huán)境影響，所以對于石油化工企業(yè)，如何提高帶氣管道切割的安全性和施工過程的快速有效，是目前石油化工企業(yè)普遍面臨的行業(yè)問題，研究開發(fā)易燃易爆管道非清洗在線切害U、焊接技術(shù)和裝置，迫切成為需要，以避免產(chǎn)生上述經(jīng)濟損失，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、安全可靠的易燃易爆介質(zhì)管道非清洗切割焊接設備。為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，它包括一安裝在易燃易爆介質(zhì)的鋼管上可對鋼管進行切割的旋轉(zhuǎn)切割裝置；—設置在易燃易爆介質(zhì)鋼管切割口處內(nèi)側(cè)的雙盤封堵器，所述雙盤封堵器包括設置在鋼管外的惰性充氣裝置、連接管，壓力在線檢測儀、感壓氣管、內(nèi)側(cè)封堵盤和外側(cè)封堵盤，內(nèi)、外側(cè)封堵盤與鋼管內(nèi)壁形成封閉空間，充氣裝置通過連接管與封閉空間連通，壓力在線檢測儀通過感壓氣管與封閉空間連通；所述內(nèi)、外側(cè)封堵盤由階梯形的底板、密封膨脹圈、連接兩個底板的鎖緊件組成， 所述密封膨脹圈處于兩個底板之間并由鎖緊件鎖緊后彈性預緊于鋼管內(nèi)壁；一設置在鋼管切割口與所述雙盤封堵器之間的隔熱冷卻裝置，所述隔熱冷卻裝置包括纏繞在鋼管外壁上的冷卻石棉繩和多組均勻分布在鋼管外圓周壁上的焊接溫度檢測儀。進一步的技術(shù)方案，所述旋轉(zhuǎn)切割裝置包括固定在鋼管上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、環(huán)形刀架、定位螺栓和多組對稱布置在所述環(huán)形刀架上的切割刀，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動環(huán)形刀架及其上的切割刀轉(zhuǎn)動切割鋼管，所述環(huán)形刀架外側(cè)還固定有冷卻水管。進一步的技術(shù)方案，所述冷卻石棉繩側(cè)還設有對冷卻石棉繩供水的冷卻水管和供水裝置。進一步的技術(shù)方案，所述隔熱裝置還包括設置在鋼管內(nèi)部腔體的耐高溫隔熱布和彈性支架，所述彈性支架支撐耐高溫隔熱布于管道內(nèi)壁。[0013]進一步的技術(shù)方案，所述惰性氣體充氣裝置為氮氣瓶。進一步的技術(shù)方案，所述壓緊件為螺紋結(jié)構(gòu)的預緊裝置。再進一步的技術(shù)方案，所述底板和面板采用鋁質(zhì)材料制成。本實用新型優(yōu)點本實用新型解決了石油化工企業(yè)技術(shù)改造升級過程中，易燃易爆介質(zhì)管道需要停運、清洗，企業(yè)停產(chǎn)及清洗造成的經(jīng)濟損失，以及增加改造成本；采用本實用新型的處理工藝，可直接利用環(huán)形旋轉(zhuǎn)切割裝置對鋼管進行低溫切割，采用雙盤封堵器和隔熱冷卻裝置， 切割過程中壓力在線檢測儀和溫度檢測儀可以實時檢測和監(jiān)控，防止火花、高溫產(chǎn)生而使管道著火爆炸，采用這樣的工藝處理步驟和封堵裝置，可整體避免停產(chǎn)、大面積的清洗管道，在線的進行技術(shù)改造和升級。

圖1是本實用新型管道非清洗切割焊接設備的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型管道非清洗切割焊接設備裝配結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖3是本實用新型中旋轉(zhuǎn)切割裝置的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式本實用新型的易燃易爆介質(zhì)管道非清洗切割焊接設備，如圖1至圖3所示，該設備包括如圖1至圖3所示，該設備包括一安裝在鋼管1上可對鋼管1進行切割的旋轉(zhuǎn)切割裝置2 ；—設置在旋轉(zhuǎn)切割裝置2對鋼管1切割后的切割口處內(nèi)壁的雙盤封堵器3，所述雙盤封堵器3包括設置在鋼管1外側(cè)的高壓氮氣瓶30、壓力在線檢測儀31 (壓力表)、充氣氣管32、感壓氣管33、內(nèi)側(cè)封堵盤34和外側(cè)封堵盤35，內(nèi)、外側(cè)封堵盤(34、3幻與鋼管1內(nèi)壁形成封閉空間36，高壓氮氣瓶30通過氣管與封閉空間36連通并對其充氮氣，壓力在線檢測儀31通過感壓氣管33與封閉空間36連通；所述內(nèi)、外側(cè)封堵盤(34、35)由鋁質(zhì)階梯形的底板340、采用EVA橡膠材料制成的密封膨脹圈341、鋁質(zhì)階梯形的面板342、連接底板 340與面板342的壓緊件343組成，所述壓緊件343為螺紋結(jié)構(gòu)的預緊裝置，所述密封膨脹圈341處于底板340與面板342之間并由壓緊件343鎖緊后彈性預緊于鋼管1內(nèi)壁，防止封閉空間36漏氣；一設置在鋼管1切割口與所述雙盤封堵器3之間的隔熱裝置4，所述隔熱裝置4包括設置在鋼管1內(nèi)部腔體的耐高溫隔熱布40、纏繞在鋼管1外壁上的冷卻石棉繩41，通過彈性支架支撐耐高溫隔熱布于管道內(nèi)壁，起到焊接飛濺的熱固體對外側(cè)封堵盤 35的密封影響；在冷卻石棉繩41側(cè)還設有對冷卻石棉繩41供水的冷卻水管410和供水裝置，通過水管410不斷的加水來進行冷卻降溫，防止熱量傳遞到外側(cè)封堵盤35位置，影響外側(cè)封堵盤35的密封效果。環(huán)形旋轉(zhuǎn)切割裝置2包括固定在鋼管1上兩半對接的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置20、兩半對接的環(huán)形刀架21、定位螺栓22和一組對稱布置在所述環(huán)形刀架21上的切割刀23，通過螺栓 25將形刀架21連接成一整體，定位螺栓22和一組對稱布置在所述環(huán)形刀架21上的切割刀 23，通過定位螺栓22將旋轉(zhuǎn)切割裝置2固定在鋼管1上，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置20驅(qū)動環(huán)形刀架21及其上的切割刀23轉(zhuǎn)動切割鋼管1，并利用環(huán)形刀架21外側(cè)固定的冷卻水管M對切割口實時進行冷卻。
4[0023]本實用新型的在線切割焊接設備是通過專用工藝實現(xiàn)的，實施時包括以下工藝步驟1)、首先，對需要作業(yè)的鋼管1截流并進行物料清空，使需要作業(yè)加工的管道處于空載狀態(tài)；2)、對需要切割作業(yè)加工的鋼管1，從鋼管1的排空點(圖中未示)沖入惰性氣體 (氮氣)，使鋼管1內(nèi)的含氧量在0.1%以下；3)如圖3所示，在需要切割作業(yè)加工的鋼管1處安裝環(huán)形旋轉(zhuǎn)切割裝置2，進行第一切割口的環(huán)形切割時，首先，將環(huán)形刀架21卡在在鋼管1上，由螺栓25鎖緊，通過調(diào)節(jié)定位螺栓22使環(huán)形刀架21與鋼管1抱緊，并與鋼管1垂直，啟動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置20旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中調(diào)節(jié)切割刀23的進刀量，使之均勻與鋼管1接觸，開啟冷卻水管M的冷卻水管閥，進行切割作業(yè)，同時用利用紅外溫度檢測儀(圖上未示)實時監(jiān)控環(huán)形旋轉(zhuǎn)切割裝置2切割刀23切割管道時切口處的溫度，并通過控制環(huán)形旋轉(zhuǎn)切割裝置2切割刀23的轉(zhuǎn)速，監(jiān)控切割口溫度低于物料閃點的8 10度以下，在切割過程中，從鋼管1排空點(圖中未示)不斷的充入惰性氣體(氮氣)，保證作業(yè)的管道始終處于正壓狀態(tài)；4)、在完成第一切割口后，切第二切割口時，為了繼續(xù)維持管道內(nèi)的惰性(氮氣) 氣體處于正壓狀態(tài)，使用膠帶和石棉板對第一切割口處進行封堵，保證需要作業(yè)的管道始終處于正壓狀態(tài)，然后采用步驟3)方法對第二切割口進行切割；5)、第二切割口切割完畢后，將第一切割口與第二切割口之間切割后的鋼管移除；6)、如圖1，然后使用專用清洗劑，清洗切割口處每側(cè)內(nèi)的管道物料，再進行水洗和擦干，在鋼管1切割口處內(nèi)安裝帶有壓力在線檢測儀31的雙盤封堵器3，先將雙盤封堵器3 的內(nèi)側(cè)封堵盤34通過螺紋結(jié)構(gòu)的壓緊件343固定在鋼管1內(nèi)側(cè)，再將外側(cè)封堵盤35壓緊在管道外側(cè)，內(nèi)、外側(cè)封堵盤(34、35)與鋼管1內(nèi)壁形成封閉空間36，然后，充氣裝置30通過連接管32與封閉空間36連通，壓力在線檢測儀31通過感壓氣管33與封閉空間36連通， 充氣裝置30沖入氮氣到封閉空間36中，在內(nèi)、外側(cè)封堵盤間的封閉空間36微正壓達到在 2 漲帕之間時停止充氣，監(jiān)控壓力變化，如果不能維持壓力穩(wěn)定，證明兩個堵盤有一個或兩個有漏氣，拆下重新安裝，直至能夠保持壓力在恒定位置不變?yōu)橹梗?)、接著關(guān)閉連接管32上的氮氣閥，移除充氣裝置30，在切割口處的管道內(nèi)部腔體鋪設起隔熱冷卻作用的耐高溫隔熱布40，在鋼管1對應外側(cè)封堵盤35位置的外壁安裝焊接溫度檢測儀42，在鋼管1切割口至外側(cè)封堵盤35之間的外壁纏繞冷卻石棉繩41，在切割口處裝設連通鋼管1的三通管，同時開啟供水管410冷卻水閥，連續(xù)淋水到冷卻石棉繩41 上；8)、焊接，對切割口處三通管道進行動火焊接，焊接期間通過壓力在線檢測儀31， 實時監(jiān)控內(nèi)、外側(cè)封堵盤(34、35)之間封閉空間36的惰性氣體壓力是否變化，以防止內(nèi)、外側(cè)封堵盤(34、3幻對鋼管1密封的失效，同時在封堵盤35位置外側(cè)鋼管壁上的多組溫度檢測儀42檢測管道焊接時的溫度，通過設置在外側(cè)鋼管壁上的觸點、與觸點連接的導線、將測量到的時時顯示在焊接溫度檢測儀42的溫度表盤上，在鋼管1外壁上纏繞的冷卻石棉繩 41也不斷的通過水管410加水來進行冷卻降溫，控制鋼管1在外側(cè)封堵盤35位置的溫度在攝氏90度以下，阻隔焊接熱量傳遞到封堵盤3的密封處，保證雙盤封堵器3上的密封膨脹圈(340、341)在焊接過程中能夠正常保持密封狀態(tài)；9)、焊接完畢后，待焊口自然冷卻至常溫，從三通管處取出耐高溫隔熱布40和雙盤封堵器3，連接其他管道或安裝設備。使用時，通過定位螺栓22將旋轉(zhuǎn)切割裝置2固定在鋼管1上，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置 20驅(qū)動環(huán)形刀架21及其上的切割刀23轉(zhuǎn)動切割鋼管1，并利用環(huán)形刀架21外側(cè)固定的水管對對切割口實時噴水進行冷卻，同時利用紅外溫度檢測儀(圖中未示)監(jiān)控切割管道切口的溫度，并通過控制環(huán)形旋轉(zhuǎn)切割裝置2切割刀23的進刀量和轉(zhuǎn)速、以及冷卻水的噴冷降溫使切割鋼管1切口溫度低于物料閃點的8 10度以下，另外在第一切割口切割過程中，從鋼管1排空點不斷的充入惰性氣體，在完成第一切割口后，切第二切割口時，將第一切割口處用膠帶、石棉板封堵，繼續(xù)維持管道內(nèi)的惰性氣體(氮氣)處于正壓狀態(tài)，同樣采用切割第一切割口的方法切割第二切割口。第一切割口和第二切割口切割完畢后，鋼管1排空點停止充入惰性氣體，并將切割口處的膠帶、石棉板拆除，將第一切割口與第二切割口之間切割后的鋼管1移除；然后利用清洗劑，清洗切割口處每側(cè)內(nèi)的管道物料，再進行水洗和擦干，在鋼管1切割口處內(nèi)安裝內(nèi)、外側(cè)封堵盤(34、35)。連接外側(cè)封堵盤35上的充氣氣管32至高壓氮氣瓶30，將感壓氣管33與壓力在線檢測儀31 (壓力表)連接，沖入氮氣到封閉空間36，壓力穩(wěn)定不變后，關(guān)閉氮氣閥，在切割口處的管道內(nèi)部腔體鋪設耐高溫隔熱布40，在鋼管1對應外側(cè)封堵盤35位置的外壁，安裝焊接溫度檢測儀42，之后在鋼管1切口至外側(cè)封堵盤35之間的外壁纏繞冷卻石棉繩41 ；開啟冷卻水管410的冷卻水閥，連續(xù)淋水到冷卻石棉繩41上。然后，在切割口處裝設連通鋼管1的三通管，開始焊接作業(yè)；對切割口處三通管道進行動火焊接，焊接期間通過壓力在線檢測儀31，實時監(jiān)控內(nèi)、外側(cè)封堵盤(34、3幻之間封閉空間36的氮氣壓力是否變化，以防止內(nèi)、外側(cè)封堵盤(34、35)對鋼管1密封的失效，同時在外封堵盤35位置外側(cè)，通過焊接溫度檢測儀42檢測管道焊接后的溫度，鋼管1外壁上纏繞的冷卻石棉繩41也不斷的通過冷卻水管410加水來對鋼管1進行冷卻降溫，控制外封堵盤35位置處的鋼管1溫度在攝氏90度以下；焊接完畢后，待焊口自然冷卻至常溫，從三通管處取出耐高溫隔熱布40和雙盤封堵器35、34，連接其他管道或安裝設備，就可完成管道在線改造和升級。本實用新型的保護不限于此，根據(jù)上述實施例的提示而做顯而易見的變動，以及其他凡是不脫離本實用新型實質(zhì)的改動，均應包括在權(quán)利要求所述的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，其特征在于，它包括一安裝在易燃易爆介質(zhì)的鋼管上可對鋼管進行切割的旋轉(zhuǎn)切割裝置；一設置在易燃易爆介質(zhì)鋼管切割口處內(nèi)側(cè)的雙盤封堵器，所述雙盤封堵器包括設置在鋼管外的惰性充氣裝置、連接管，壓力在線檢測儀、感壓氣管、內(nèi)側(cè)封堵盤和外側(cè)封堵盤， 內(nèi)、外側(cè)封堵盤與鋼管內(nèi)壁形成封閉空間，充氣裝置通過連接管與封閉空間連通，壓力在線檢測儀通過感壓氣管與封閉空間連通；所述內(nèi)、外側(cè)封堵盤由階梯形的底板、密封膨脹圈、連接兩個底板的鎖緊件組成，所述密封膨脹圈處于兩個底板之間并由鎖緊件鎖緊后彈性預緊于鋼管內(nèi)壁；一設置在鋼管切割口與所述雙盤封堵器之間的隔熱冷卻裝置，所述隔熱冷卻裝置包括纏繞在鋼管外壁上的冷卻石棉繩和多組均勻分布在鋼管外圓周壁上的焊接溫度檢測儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)切割裝置包括固定在鋼管上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、環(huán)形刀架、定位螺栓和多組對稱布置在所述環(huán)形刀架上的切割刀，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動環(huán)形刀架及其上的切割刀轉(zhuǎn)動切割鋼管，所述環(huán)形刀架外側(cè)還固定有冷卻水管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，其特征在于，所述冷卻石棉繩側(cè)還設有對冷卻石棉繩供水的冷卻水管和供水裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，其特征在于，所述隔熱裝置還包括設置在鋼管內(nèi)部腔體的耐高溫隔熱布和彈性支架，所述彈性支架支撐耐高溫隔熱布于管內(nèi)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，其特征在于，所述惰性氣體充氣裝置為氮氣瓶。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，其特征在于，所述壓緊件為螺紋結(jié)構(gòu)的預緊裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，其特征在于，所述底板和面板采用鋁質(zhì)材料制成。
專利摘要本實用新型提供一種易燃易爆介質(zhì)管道在線切割焊接設備，采用本實用新型處理工藝，可直接利用環(huán)形旋轉(zhuǎn)切割裝置對鋼管進行低溫切割，采用雙盤封堵器和隔熱冷卻裝置，切割過程中壓力在線檢測儀和溫度檢測儀可以實時檢測和監(jiān)控，防止火花、高溫產(chǎn)生而使管道著火爆炸，采用這樣的工藝處理步驟和封堵裝置，可整體避免易燃易爆介質(zhì)管道需要停運、清洗，企業(yè)停產(chǎn)及清洗造成的經(jīng)濟損失，在線的進行技術(shù)改造和升級。
文檔編號B23D33/00GK202087889SQ201120134740
公開日2011年12月28日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者張明, 牟向峰, 蔣志杰, 趙力軍 申請人:中化格力倉儲有限公司