[發明專利]管道內部充氬氣的裝置和方法

在審

• 申請號: 202010260628.0
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN112025052A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 李兆民;馬振;許培培;周斌;燕曉明;何昌恒;王思宇;柏云浩
• 申請（專利權）人: 中國核工業第五建設有限公司
• 主分類號: B23K9/32
• 分類號: B23K9/32;B23K101/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

本發明提供一種管道內部充氬氣的裝置和方法，對設備之間的管道的最后一道焊口進行充氬氣保護。該管道內部充氬氣的裝置包括氬氣室裝置，該氬氣室裝置包括兩個封堵元件，所述兩個封堵元件為可收縮元件且由連接件連接，用于與管道的內壁配合形成對應焊口的氬氣室；動力裝置，該動力裝置包括：裝置機體，與所述氬氣室裝置可拆卸地連接；行走機構，設置于所述裝置機體，用于驅動所述動力裝置在所述管道內移動；定位機構，設置于所述裝置機體，包括可伸縮定位件，用于在伸出狀態與所述管道的內壁相頂，以將所述動力裝置固定在所述管道內；以及控制模塊，與所述行走機構、所述定位機構信號連接，用于控制所述行走機構和所述定位機構分別進行動作。

技術領域

本發明屬于焊接輔助設備技術領域，具體涉及一種管道內部充氬氣的裝置和方法。

背景技術

對不銹鋼等高合金鋼管道或鋁、鈦等有色金屬管道進行焊接時，需要在管道內部充氬氣，以對焊縫背面進行保護，防止焊縫背面被空氣氧化而導致的焊接缺陷。目前對于管道焊接時內部充氬氣的方法主要有整體充氬法和局部充氬法：

1)整體充氬法：對于小直徑管道或短管，可采用整體充氬法，該方法比較簡單，首先將管道組對，然后將兩端的管口封堵，在其中一端的封口上留出排氣孔，并在焊口處的管道外壁粘貼膠帶，可以在膠帶上留有空隙以供氬氣輸氣管插入，也可以將焊口用膠帶完全封閉，而在管道另一端的封口上留出進氣孔以供氬氣輸氣管插入，通過輸氣管向管道內部充入氬氣，排盡管道內的空氣，當管道內的氬氣濃度達到焊接要求的濃度時，撕開膠帶，快速進行焊接，或者僅將膠帶撕開焊工一次連續焊接的長度，焊完這段后，再撕開相同長度的膠帶，繼續施焊，以此類推，直至完成焊接。

2)局部充氬法：當管徑較大或管道較長時，若采用整體充氬法，則由于管道內體積較大，造成氬氣用量較大，焊接成本較高，且不利于環保，此外，充氬氣的范圍空間越大，氬氣的濃度越難控制，會對焊接質量造成一定的負面影響，因此常采用局部充氬的方法，用泡沫海綿等封堵件將焊口兩側的局部管道封堵，并在焊口處的管道外壁粘貼膠帶，形成密閉的氬氣室，通過焊口位置或封堵件上留出的進氣孔向氬氣室內充氬氣，焊接完成后再將封堵件取出。例如權利人為中國核工業第五建設有限公司、公告號為CN207930135U的專利文獻記載了一種充氬保護罩，該充氬保護罩為氬氣室裝置，可與管道配合在焊口兩側的管道內部形成氬氣室。該保護罩包括第一封堵板、第二封堵板、第一拉環、第二拉環和第三拉環；其中，第一拉環和第二拉環分別位于第一封堵板的兩個端面上，并且第一拉環和第二拉環采用偏心設置；第三拉環位于第二封堵板的端面上，并且與第二拉環相對設置；第一拉環上設有拉繩，第二拉環和第三拉環之間設有連接件，焊接完成后，拉拽拉繩即可將該保護罩拆除。在另一些技術中，第一封堵板、第二封堵板被替換為其它封堵元件，例如氣囊。

對于設備之間的管道的最后一道焊口，由于其兩側的管道較長，且結構復雜，常存在彎曲和/或變徑等情況，若采用整體充氬法，則造成氬氣的大量浪費，且氬氣濃度難以控制，焊接質量難以保證，若采用局部充氬法，則普通的封堵件在焊接完成后難以取出，因此常采用水溶紙封堵焊口兩側的管道，形成氬氣室，在焊接完成后，通過管道沖洗將水溶紙排出管道，但此種方法僅適用于采用水沖洗的管道，采用其它方式沖洗或吹掃的管路則不能采用(尤其是油管路不能使用水溶紙)，并且容易在管道內殘留有水溶紙殘渣，影響管道的清潔度，甚至可能導致小管閥門被水溶紙殘渣堵塞。

傳統的充氬氣方法在對設備之間的管道的最后一道焊口進行充氬保護時具有局限性，因此如何解決最后一道焊口充氬氣的問題以及提高氬氣利用率、保證管道焊接時的氬氣濃度顯得尤為重要，尤其是在重要及精密設備中不銹鋼管道、長輸管道等領域的應用。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種管道內部充氬氣的裝置，其可有效地對設備之間的管道的最后一道焊口進行充氬氣保護。