[實用新型]一種管道用內部加熱裝置

無效

• 申請號: 200820077184.1
• 申請日: 2008-05-05
• 公開（公告）號: CN201187659Y
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 馮硯廳;鄭相峰;李中偉;張東文;牛曉光
• 申請（專利權）人: 河北省電力研究院
• 主分類號: F16L53/00
• 分類號: F16L53/00;H05B3/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司
• 代理人: 董金國

技術領域

本實用新型涉及一種管道用內部加熱裝置。

背景技術

隨著電力機組向大容量高參數發展，電站用新材P92等開始應用，管道的厚度越來越大，這給熱處理帶來難度，主要是內外部溫度不均勻，內部溫度低，外部溫度高。一方面造成內外溫差應力，使得焊后熱處理不能很好去除焊接殘余應力，而反而產生了新的殘余應力。另外由于內部溫度低，熱處理需要的溫度達不到，至使組織性能差，尤其是沖擊韌性低。資料顯示熱處理溫度低于730℃即不能保證沖擊韌性值，熱處理溫度為760℃，即內外溫差不能大于30℃，在目前的設備水平很難達到。為保證管道內外溫差應力不致過高，沖擊韌性滿足要求，工程上采用了一系列的方法，如加寬加熱范圍和保溫范圍，采用工頻(中頻)加熱方式等。厚度達到一定值(70mm以上)時，采用加寬加熱范圍和保溫已不能保證要求，采用工頻(中頻)加熱方式又受到居里點的限制，溫度無法滿足要求。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可保證焊接質量以滿足管道長期穩定運行需要的管道用內部加熱裝置。

本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型包括設置在中間支撐架上的加熱元件、和中間支撐架兩端相連接的端部支撐架、和兩端的端部支撐架固定連接的保溫層以及和端部支撐架相連接的金屬鏈，所述的加熱元件為纏繞在中間支撐架上的遠紅外繩式加熱器，加熱元件通過電源線和電源相連接，在保溫層上設置有保護氣體連通口。

本實用新型所述的在保溫層的層中間或層外側設置有通過緊固螺釘固定連接的彈性支撐片。

本實用新型積極效果如下：本實用新型是采用內部加熱的方式，主要是通過內部加熱元件，產生的紅外線直接輻射到管壁上，并穿透管壁，其次是通過管內空氣的對流對管道內管壁加熱。使用本實用新型解決了內外溫差過大時P92焊接過程中的一個難點，即解決了溫差過大帶來的組織性能下降，解決了這個問題，將來的電站運行過程中，不會發生災難性的事故。本實用新型解決了目前大厚壁(大于70mm)P92鋼管的內外溫差過大的技術難題，可有效保證焊接質量，滿足管道長期穩定運行的需要。

附圖說明

附圖1為本實用新型結構示意圖

附圖2為本實用新型保溫層層中間設置彈性支撐片結構示意圖

附圖3為本實用新型使用狀態示意圖

在附圖中：1加熱元件、2中間支撐架、3端部支撐架、4保溫層、5保護氣體連通口、6電源線、7緊固螺釘、8螺釘墊片、9金屬鏈、10溫度測量接頭、11加熱管道、12彈性支撐片。

具體實施方式

如附圖1、2所示，本實用新型加熱元件1可以采用遠紅外繩式加熱器纏繞在中間支撐架2(或管子)上，加熱元件1的端部伸出端板由加熱元件電源線6與電源相接。加熱元件1的中間支撐架2與端部支撐架3相連接，端部支撐架3根據加熱管道11的內徑調整，以能平滑進入加熱管道11并保證加熱中心在下半徑的2/3處為準。

本實用新型端部支撐架3外加裝帶彈性支撐片12的圓形保溫層4，通過緊固螺釘7將圓形保溫層4和彈性支撐片12固定在一起，圓形保溫層4的作用是一方面減少熱量的散失，另一方面阻擋內部保護氬氣的散失。圓形保溫層4外加彈性支撐片12，以便本實用新型在用后退出時順利取出(特別是帶有縮口的管道)。

本實用新型溫度測量接頭10的作用是測量加熱區內的溫度；保護氣體連通口5的作用是給焊接區內充保護氣體。加熱器引出金屬鏈9的作用是在熱處理完成后(探傷完成后)，以便將本實用新型加熱器取出。

管道外壁加熱時，熱源通過熱傳導和熱輻射向管道外壁傳熱，然后熱量通過熱傳導方式傳向內壁。同時管道壁厚方向也向加熱區外散熱，內壁也通過對流方式向內部空氣介質散熱。內部空氣則通過對流方式將熱傳到其它位置。當產熱和散熱達到平衡時，內外壁溫度差不再改變。散熱越快，產熱越小，溫度差越大。加熱設備受到電源功率等要素的影響，不可能無限增大，此時減少散熱和分散熱源點就是很好的辦法。

使用本實用新型管道內部采用約束加熱范圍內氣體流動減少與加熱區外的對流；內部設加熱元件通過熱輻射和對流加熱管道內壁即分散熱源。

如附圖3所示，在對口前先將本實用新型加熱器置于對口的位置，保護氣體連通口5、加熱元件電源線6、溫度測量接頭10、金屬鏈9置于將來取出的方向。將另一側管道從本實用新型另一側套入。按焊接要求對好坡口并固定。通電預熱，控制本實用新型加熱器的溫度滿足預熱的要求，并在焊接過程中保持這一溫度。

利用保護氣體連通口5充氬焊接，焊接過程中溫度控制在預熱溫度的下限，目的是保證快速的馬氏體轉變。