[發(fā)明專利]用于連接兩個部件的方法及套筒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680002534.1
• 申請日: 2006-01-16
• 公開（公告）號: CN101107094A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·厄恩格倫;R·伯格倫德;T·萊溫
• 申請（專利權(quán)）人: 桑德維克知識產(chǎn)權(quán)股份公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;F16L58/18;C10G9/20
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 張祖昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于連接至少兩個部分例如管子的方法，其中，至少一個部分包括難以焊接的材料，或者是由該材料制成?！半y以焊接的材料”這個說法指的是在焊接時至少局部地喪失其機械性能或耐蝕性的材料，例如彌散加強合金(dispersion-strengthened?alloy)。

背景技術(shù)

對于操作大型化學(xué)設(shè)施所造成的干擾，將導(dǎo)致生產(chǎn)率明顯下降和收益損失，因為該設(shè)施每小時都有停工。在所有的工作完成之前，好多日常的維護操作都要求關(guān)閉設(shè)施的主要部分。一種這樣的操作就是替換生產(chǎn)乙烯所用的裂化爐的管子。

用于裂化爐用途例如用于蒸汽裂化室的管子，具有范圍900至1200℃的典型的工作溫度，這些管子可長達20米，因此很沉重，而它們通常輸送腐蝕性的或者含碳的介質(zhì)。管子主要受到來自外面的輻射及對流電流的熱，然而，穿過管子的部件的溫度也可以從內(nèi)部使管子受熱。為了抵消這種高的工作溫度、高的負荷以及腐蝕性的或碳化的環(huán)境，人們采用許多耐熱合金比如彌散加強合金。這些合金是專門配制的，其具有合意的性能例如良好的蠕變強度，但是，它們會造成嚴重的焊接難題。

焊接過程能夠引起重新配置，使碳化、氮化和/或氧化的物相聚集或粗化，這樣會導(dǎo)致嚴重地削弱焊縫。在高溫下使用合金時，難以達到有效的連接強度。所以，把此種合金焊接在一起時，會使焊縫區(qū)域的合金的合意性能喪失。這樣會使此種焊縫在裂化爐中的某些部分所經(jīng)受的高溫降不下來。

歐洲專利第1418376號(EP?1418376)提供了一種可選方案用于焊接此種合金。該專利描述了由難以焊接的材料制成的管子在高溫下使用的情況，在這些管子的末端部分內(nèi)外都有螺紋，于是，它們靠螺紋而彼此緊固。此種管子的缺點是，由于在管子上切削螺紋時材料被迫從管子上去除，被連接的管子部分的機械穩(wěn)定性降低。機械性能較為削弱的結(jié)構(gòu)，會使被連接的管子部分的使用壽命縮短，因此，會增大勞動成本和材料成本。此外，當部件被連接在一起之后，已被連接的管子部分的內(nèi)表面和/或外表面必須密封，以保持已被連接的管子部分的氣密性。所以，制造及安裝此種管子比較復(fù)雜，而且假如把管子焊接在一起，就更費時間。最后，為了從該專利公開的發(fā)明中獲益，必須使用帶有螺紋的管子替代現(xiàn)有的焊接管子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于連接至少兩個部件例如管子或翅片管的簡單方法，其中，至少一個部件包括難以焊接的材料，同時，以能夠消除高溫環(huán)境的良好的機械穩(wěn)定性，實現(xiàn)連接。

該目的是采用一種包括下述步驟的方法達到的：把部件焊接在一起，接著，使焊縫絕熱。由于使焊縫與部件周圍的熱絕熱，難以焊接的材料在焊縫處所經(jīng)受的溫度被降低。所以，流經(jīng)此種空心部件的任何介質(zhì)的介質(zhì)流或成分，都不會像穿過連接結(jié)構(gòu)那樣被改變。此外，絕熱使絕熱體之內(nèi)的部件的一些部分里的溫度得以保持，從而所述部分冷卻更慢，因而降低了焊縫遭遇熱沖擊的風險。絕熱還可以保護焊縫，使其免遭機械沖擊或化學(xué)腐蝕。

本發(fā)明的方法可形成封住流體的連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在高溫下機械性能穩(wěn)定，且容易完成，因此可以降低安裝及替換的成本。本發(fā)明的方法可用于安裝含有難以焊接部件的新系統(tǒng)，或者用于改善現(xiàn)有系統(tǒng)，而無須被迫改變此種系統(tǒng)中的材料類型，或無須改變設(shè)計方案例如該系統(tǒng)的裂化爐的設(shè)計方案。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述絕熱步驟包括：布置具有絕熱性能的套筒，以便覆蓋所述焊縫以及由所述焊縫連接的靠近所述焊縫的所述部件的區(qū)域。此種套筒可以有效地使焊縫絕熱，同時，確實降低焊縫所經(jīng)受的溫度，以及當部件冷卻時減小溫度下降的速度。此種套筒可以布置在所述部件外面和/或該部件里面，這取決于焊縫所暴露處的高溫源的位置。因此，根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，所述熱絕熱步驟包括：把所述套筒布置在所述焊縫外面以便包圍所述焊縫以及所述部件區(qū)域，使焊縫相對于所述部件的外部而言形成絕熱，這適宜當部件是布置在裂化爐中的管子并從外面受熱的情況下采用。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，在該實施例中，至少其被所述焊縫連接的區(qū)域是空心的部件，例如管子，將被連接，所述熱絕熱步驟包括：把所述套筒布置在所述部件里面，以便包圍所述焊縫以及最靠近焊縫的部件的所述區(qū)域，使焊縫相對于所述部件的內(nèi)部而言形成絕熱。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，套筒包括外護套，該護套例如由金屬或陶瓷制成，至少局部填充了耐熔材料例如陶瓷纖維，該材料布置在所述焊縫外面。