[實用新型]一種連續管對接焊用冷卻裝置

有效

• 申請號: 201320377777.0
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN203401231U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 石凱;劉彥明;王洪鐸
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本實用新型涉及材料熱加工技術領域，特別涉及一種連續管對接焊用冷卻裝置，適用于目前使用的各種尺寸規格且屈服強度等級為482.65-689.5Mpa（70-100Kpsi）的鋼制連續管的管-管對接焊，同時也適用于其他管-管對接焊需要進行焊接接頭加速冷卻的場合。?

背景技術

連續管（Coiled?Tubing，簡稱CT，又被稱作連續油管、撓性油管、蛇形管或盤管）是指采用金屬材料，主要是鋼材制成可盤繞在大直徑（一般約為1m以上）卷筒上，一種長達幾百米至幾千米的沒有接頭的管子。連續管及其作業機組成的連續管作業技術，在石油勘探、鉆井、洗井、石油運輸等領域有著廣泛的應用，被譽為21世紀的“萬能作業設備”。?

連續管在連續管作業中扮演著十分重要的角色。施工過程中，盤繞在卷筒上的連續管經過牽引、拉直、彎曲轉向和再次校直后，作為施工作業介質輸送的工作管柱，被送入井下；作業后，卷筒反向運動，將連續管由井下拽扯提升出來，重新盤繞到卷筒上，以便反復使用。不同的工作內容、作業環境及工作參數，要求連續管具備有優良的綜合力學性能，可滿足在復雜的拉、壓、擠、脹、沖刷、腐蝕、疲勞等綜合作用條件下工作。?

研究表明，超細晶粒是連續管管材在顯微組織上的一個重要特征，通?過特定冶煉、軋制過程獲取細晶粒和超細晶粒，從而形成細晶強化，是連續管優良綜合力學性能的保證。換句話說就是，連續管的優良綜合力學性能，主要基于管材具有的超細晶粒顯微組織。?

連續管的管與管對接焊是連續管制造和連續管技術應用中不可或缺的內容。然而，焊接熱過程會促使焊接熱影響區的晶粒長大，導致焊接接頭性能下降。為此，通過一定的冷卻手段，減小焊接熱過程對焊縫區域的熱輸入，對焊接熱影響區(HAZ)的焊接熱循環進行控制，盡可能的減少焊接熱影響區的寬度、降低高溫停留時間，減少細晶的長大，是有效保障和改善連續管管與管對接環焊縫組織性能的核心技術之一。?

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種連續管對接焊用冷卻裝置，用于在連續管管與管焊接時，降低焊接熱過程對焊縫區域的熱作用，加速接頭及焊接熱影響區的冷卻速度，達到減小焊接熱影響區（heat?affected?zone，縮寫HAZ）的寬度、降低高溫停留時間、減緩晶粒長大傾向和改善焊接接頭性能的目的。?

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案為：?

一種連續管對接焊用冷卻裝置，包括水泵2，水泵2放置在盛有足夠水的供回水裝置6內，水泵2出水口通過管線與五通接頭7相連，在水泵2出水管路上安裝流量調節裝置3，調節裝置3與溫度測控裝置4相連接，五通接頭7固定在隔板8上，五通接頭7上部的4個接頭分別與4根冷卻塊進水管線5相連并連接至兩個相對設置的冷卻塊1；每個冷卻塊1均由兩個半圓基體9組成，每個半圓基體9上分別安裝有2個快速接頭10，分別為?進、出水口；4根冷卻塊進水管線5通過固定在兩個冷卻塊上的快速接頭與每個冷卻塊的2個半圓基體相連。?

所述的4根冷卻塊進水管線5連接在冷卻塊1每個半圓基體9的出水口與供回水裝置之間，其中一端與兩個冷卻塊1通過快速接頭10相連，另一端與固定在隔板8上的回水接頭相連。?

所述的冷卻塊1外型是一個前端為錐臺的圓筒，壁厚10-20mm，每個前端為錐臺的圓筒由兩個半圓基體9通過鉸鏈或活頁16連接組成，冷卻塊1內徑與被焊連續管外經相同，每個半圓基體9內部加工有2個直孔13和1個環形凹槽15，相互聯通構成密封的循環水通道，直孔13尾端與進、出水接頭連接；循環水通道上部的槽用等寬、等厚的環狀條形銅加工蓋板14鑲入并密封，環狀條形銅加工蓋板一個較長，一個較短，在兩個半圓基體扣合時，其中蓋板長出來的部分將插入到另一個半圓基體的加工槽中。?

本實用新型通過在管體上加裝冷卻塊1，利用熱傳導方式來實現對焊縫的強制冷卻的。施焊前，在被焊連續管靠近焊縫的管體上對稱的加裝一副銅制冷卻塊1，冷卻塊為筒狀，內壁與連續管管體外壁貼合。焊接時，近縫區的熱量通過管體傳導到冷卻塊，冷卻塊側面有進、出水接口，來自水泵的水流經進水口進入冷卻塊內部的密封循環通道，帶走熱量，再經出水口及管道回到供回水裝置，實現對冷卻塊的降溫冷卻和對焊縫HAZ的強制冷卻。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。?

圖2是冷卻塊1的示意圖，其中圖2-A是主視圖，圖2-B是軸向截面?視圖，圖2-C是側視圖。?

圖3是供回水部分結構簡圖。?

具體實施方式