[發(fā)明專利]用于管線對口焊接的點(diǎn)焊對口裝置及對口方法

有效

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• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109604923B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李柏茹;欒亦琳;趙霞
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號: B23K37/053
• 分類號: B23K37/053
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務(wù)所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

1.一種點(diǎn)焊對口裝置的對口方法，其特征在于：所述點(diǎn)焊對口裝置包括由銅材料制成的弧段固定瓦（1）、弧段移動瓦（10）和弧段鎖緊瓦（9）；所述弧段固定瓦（1）、弧段移動瓦（10）和弧段鎖緊瓦（9）通過設(shè)置于其外側(cè)中間位置的燕尾滑塊（7）安裝于燕尾槽滑道（2）的燕尾槽內(nèi)；安裝所述弧段固定瓦（1）的燕尾槽滑道（2）兩側(cè)設(shè)有對稱分布的寬對扣連接耳（4）和窄對扣連接耳（8），所述窄對扣連接耳（8）為一組，其設(shè)置于滑道底部，窄對扣連接耳（8）兩端設(shè)有連接孔（11），所述寬對扣連接耳（4）為兩組，其設(shè)置于窄對稱連接耳（8）上方，寬對扣連接耳（4）兩端設(shè)有矯正連接孔（13）；安裝所述弧段鎖緊瓦（9）的燕尾槽滑道（2）兩側(cè)設(shè)有對稱分布的窄對扣連接耳（8），所述窄對扣連接耳（8）兩端設(shè)有連接孔（11），所述連接孔（11）端部設(shè)有內(nèi)六方沉孔（12）；安裝所述弧段移動瓦（10）的燕尾槽滑道（2）兩側(cè)設(shè)有對稱分布的兩組窄對扣連接耳（8），該窄對扣連接耳（8）兩端設(shè)有連接孔（11），連接孔（11）端部設(shè)有內(nèi)六方沉孔（12）；所述弧段固定瓦（1）上部和弧段移動瓦（10）的中間分別開有對稱的長方點(diǎn)焊孔（6）；所述弧段鎖緊瓦（9）與弧段固定瓦（1）的底部通過螺栓鎖緊對扣在管線上，所述弧段移動瓦（10）與弧段固定瓦（1）通過長矯正螺栓（5）和圓盤六方螺母（3）對扣在兩個對焊的管線上，兩個管線的對縫位于長方點(diǎn)焊孔（6）內(nèi)；

所述點(diǎn)焊對口裝置還包括用于兩個對焊管線對縫的對口調(diào)整裝置，所述對口調(diào)整裝置包括絲桿（17）、絲桿套座（18）和轉(zhuǎn)桿（19），絲桿（17）與絲桿套座（18）螺紋連接，絲桿套座（18）焊接于龍門架（16）上，龍門架（16）焊接于底座（15）上，底座（15）外端設(shè)有凹槽（21）；所述絲桿（17）端部插裝在套管（20）內(nèi)，套管（20）焊接于安裝有弧段移動瓦（10）的燕尾槽滑道（2）外側(cè)中間，所述轉(zhuǎn)桿（19）插裝在絲桿（17）端部的插孔內(nèi)；

所述點(diǎn)焊對口裝置還包括用于旋擰圓盤六方螺母（3）的六方螺母旋擰裝置，所述六方螺母旋擰裝置包括內(nèi)六方套筒（22）、加力套管（25）和加力桿（24）；所述內(nèi)六方套筒（22）上設(shè)有螺栓過孔（26），螺栓過孔（26）一端設(shè)有能夠套裝在圓盤六方螺母（3）上的六方孔（27），其另一端外側(cè)焊接有對稱分布的連接桿（23），連接桿（23）與所述加力套管（25）焊接，所述加力桿（24）穿插在加力套管（25）上；

所述圓盤六方螺母（3）的六方頭一端設(shè)有擋環(huán)（14），所述擋環(huán)的外徑大于矯正連接孔（13）的孔徑；

所述弧段固定瓦（1）、弧段移動瓦（10）和弧段鎖緊瓦（9）與燕尾滑塊（7）為一體成型設(shè)計或分體焊接設(shè)計；

所述弧段固定瓦（1）、弧段移動瓦（10）和弧段鎖緊瓦（9）的弧段弧度相同；所述弧段固定瓦（1）與弧段移動瓦（10）對扣到管線后，其兩側(cè)瓦體之間的間隙不小于1cm；所述弧段固定瓦（1）和弧段移動瓦（10）上兩個對稱分布的長方點(diǎn)焊孔（6）在周向上的夾角為90度；長方點(diǎn)焊孔（6）的寬度不小于1cm，其長度不小于3cm；

所述弧段固定瓦（1）、弧段移動瓦（10）和弧段鎖緊瓦（9）的尺寸根據(jù)其對扣的管線尺寸規(guī)格成組設(shè)計，至少設(shè)計成對扣外徑為4cm、5cm、6cm、7cm和8cm管線的弧段瓦；

所述兩組寬對扣連接耳（4）上兩個矯正連接孔（13）的孔距與所述兩組窄對扣連接耳（8）上連接孔（11）的孔距相同；所述矯正連接孔（13）的孔徑至少為長矯正螺栓（5）直徑的兩倍；

所述燕尾槽滑道（2）的燕尾槽底頂端為敞口，其底端為封口；

所述對口方法包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)對口焊接管線的外徑選擇一套與對接管線外徑一致的弧段固定瓦（1）、弧段移動瓦（10）和弧段鎖緊瓦（9），若對焊管線的外徑為60mm，則選擇能夠扣合該管線的一套弧段瓦，將弧段固定瓦（1）、弧段移動瓦（10）和弧段鎖緊瓦（9）分別插裝在燕尾槽滑道（2）的燕尾槽內(nèi)；

步驟二、將弧段固定瓦（1）先扣在遠(yuǎn)離支撐面的管線上，扣合方位與兩條管線中心線所確定的平面一致，扣裝弧段固定瓦（1）時使得兩個管線的對縫位于長方點(diǎn)焊孔（6）的中間位置；再將弧段鎖緊瓦（9）與弧段固定瓦（1）對向扣合在該遠(yuǎn)離支撐面的管線上，并通過穿插在對向的窄對扣連接耳（8）的螺栓鎖緊固定，與該螺栓配合的螺母為外六方螺母；

步驟三、將弧段移動瓦（10）與弧段固定瓦（1）對向扣在靠近支撐面的另一條管線上，將四個長矯正螺栓（5）分別穿過弧段移動瓦（10）的窄對口連接耳（8）的連接孔（11），并使長矯正螺栓（5）的六方頭嵌入內(nèi)六方沉孔（12）中，長矯正螺栓（5）的另一端穿過弧段固定瓦（1）的寬對扣連接耳（4）的矯正連接孔（13），并使用扳手或六方螺母旋擰裝置依次旋擰與長矯正螺栓（5）配合的圓盤六方螺母（3）進(jìn)行預(yù)緊固；弧段移動瓦（10）和弧段固定瓦（1）預(yù)緊固后進(jìn)行焊接對口的矯正；先旋擰靠近焊接對縫一側(cè)的兩個圓盤六方螺母（3），可同時旋擰兩個圓盤六方螺母（3），也可依次半扣旋擰兩個圓盤六方螺母（3），要均勻旋擰，當(dāng)靠近對縫一側(cè)的兩個圓盤六方螺母（3）旋擰一扣或兩扣后，再旋擰遠(yuǎn)離對縫一側(cè)的兩個圓盤六方螺母（3），依次循環(huán)旋擰圓盤六方螺母（3）使得弧段移動瓦（10）緩慢向弧段固定瓦（1）移動并最終使兩個弧段瓦扣合或基本扣合，扣合或基本扣合的弧段移動瓦（10）和弧段固定瓦（1）使得兩個對口焊接的管線同心或基本同心，錯位的端口得到了矯正，并在點(diǎn)焊前保證對口處于矯正狀態(tài)，進(jìn)而保證了對縫焊接的焊接質(zhì)量；

若兩條對焊管線斷口錯位的位移大于管線直徑的一半，則使用設(shè)置有套管（20）的弧段移動瓦（10），并利用對口調(diào)整裝置進(jìn)行輔助焊口矯正，對于水平埋地錯位管線，將底座（15）放置在支撐面或墊起的支撐面上，通過旋擰轉(zhuǎn)桿（19）旋擰絲桿（17），使得絲桿（17）頂端插入套管（20）內(nèi)，繼續(xù)緩慢旋擰與絲桿套座（18）螺紋配合的絲桿（17），通過不斷上升的絲桿（17）將弧段移動瓦（10）逐漸頂起，從而進(jìn)行焊口的輔助矯正；對于水平或垂直的地面斷口錯位管線，通過頂在底座（15）上凹槽（21）的支撐桿作為支撐，也可通過墊起的支撐面作為支撐進(jìn)行焊口的輔助矯正；

步驟四、對鎖緊矯正后的焊口對縫進(jìn)行點(diǎn)焊，對扣的弧段固定瓦（1）和弧段移動瓦（10）兩側(cè)的間隙不小于1cm，弧段固定瓦（1）上部和弧段移動瓦（10）的中間分別開有對稱的長方點(diǎn)焊孔（6），該長方點(diǎn)焊孔（6）的數(shù)量為四個，對口的弧段移動瓦（10）和弧段固定瓦（1）之間形成兩個焊接縫隙，一共六個可用于點(diǎn)焊固定的焊接空隙，根據(jù)現(xiàn)場焊接施工空間確定點(diǎn)焊的焊點(diǎn)位置，至少選擇兩個對稱的焊點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊固定；由于弧段固定瓦（1）和弧段移動瓦（10）采用銅材料制成，點(diǎn)焊時不會將弧段瓦與對焊管線焊接在一起，便于拆卸弧段瓦，另外銅材質(zhì)的弧段瓦在對口矯正鎖緊的過程中不會損傷管線表面；

步驟五、對口焊接的管線對口點(diǎn)焊固定后，拆卸弧段固定瓦（1）、弧段移動瓦（10）和弧段鎖緊瓦（9），并將兩條管線焊接在一起。