[發(fā)明專利]一種螺旋焊管整體擴(kuò)徑裝置及擴(kuò)徑方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111028528.6
• 申請(qǐng)日: 2021-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115740239A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王剛;茹翔;譚赟;黃海;張生武;劉云;牛輝;劉耀民;徐紅莊;張挺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司;寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司;中油國(guó)家石油天然氣管材工程技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號(hào): B21D39/08
• 分類號(hào): B21D39/08;B21D37/00;C21D7/12
• 代理公司: 西安吉順和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61238
• 代理人: 王衛(wèi)

本發(fā)明屬于螺旋焊管精整技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種螺旋焊管整體擴(kuò)徑裝置及擴(kuò)徑方法。一種螺旋焊管整體擴(kuò)徑裝置，包括依次連接的擴(kuò)徑頭、拉桿套筒和液壓組件，擴(kuò)徑頭包括擴(kuò)徑錐體、擴(kuò)徑模塊，擴(kuò)徑模塊可活動(dòng)連接在拉桿套筒靠近螺旋焊管一端的圓形端面上，拉桿套筒中心設(shè)有拉桿，拉桿穿過(guò)擴(kuò)徑模塊與擴(kuò)徑錐體的小錐端連接，擴(kuò)徑模塊外表面上設(shè)有與螺旋焊管內(nèi)焊縫位置一致的刻槽，液壓組件包括油缸和控制單元，控制單元控制油缸帶動(dòng)拉桿牽引擴(kuò)徑頭在螺旋焊管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，完成擴(kuò)徑過(guò)程。本發(fā)明通過(guò)對(duì)螺旋焊管進(jìn)行全管體擴(kuò)徑，采用在不同規(guī)格的擴(kuò)徑模塊上刻槽的手段，規(guī)避焊縫，提高螺旋焊管整體幾何尺寸均勻程度和精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于螺旋焊管精整技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種螺旋焊管整體擴(kuò)徑裝置及擴(kuò)徑方法。

背景技術(shù)

隨著管道技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)施工開(kāi)始逐步應(yīng)用管道環(huán)向焊縫的半自動(dòng)、全自動(dòng)焊接技術(shù)。管道施工對(duì)螺旋焊管幾何尺寸的要求越來(lái)越嚴(yán)格。

目前國(guó)內(nèi)普遍采用傳統(tǒng)的螺旋焊管管端擴(kuò)徑工藝，即對(duì)管端 100-200mm 的范圍進(jìn)行擴(kuò)徑，有效保證了管端幾何尺寸的一致性，但管端擴(kuò)徑存在以下不足：1.管端擴(kuò)徑對(duì)螺旋焊管管端的影響處于彈性變形或彈塑性變形范圍，沒(méi)有達(dá)到塑性變形。因此，擴(kuò)徑后管端的殘余應(yīng)力雖有減少，但沒(méi)有達(dá)到理想的消除結(jié)果；2.經(jīng)過(guò)擴(kuò)徑后，管端的橢圓度會(huì)得到有效消除，使管端變得更加圓整。但未經(jīng)擴(kuò)徑的管體部分，仍存在一定的橢圓度。這樣就造成管端與管體在幾何尺寸上出現(xiàn)一定差異。在管道現(xiàn)場(chǎng)施工中，常會(huì)根據(jù)實(shí)際作業(yè)需求，將螺旋焊管切斷后進(jìn)行環(huán)焊對(duì)接，螺旋焊管管端與管體的橢圓度差異會(huì)影響對(duì)接施工的效率與質(zhì)量。而直縫埋弧焊管由于采用全管體擴(kuò)徑，鋼管全管體的幾何尺寸一致性較好，更加便于現(xiàn)場(chǎng)施工。國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有螺旋焊管全管體擴(kuò)徑的工藝和裝備。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有螺旋焊管管端擴(kuò)徑工藝擴(kuò)徑后管端留有殘余應(yīng)力，未經(jīng)擴(kuò)徑的管體部分仍存在一定的橢圓度，會(huì)造成管端與管體在幾何尺寸上出現(xiàn)一定差異的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種螺旋焊管整體擴(kuò)徑裝置及擴(kuò)徑方法，通過(guò)對(duì)螺旋焊管進(jìn)行全管體擴(kuò)徑，采用在不同規(guī)格的擴(kuò)徑模塊上刻槽的手段，規(guī)避焊縫，提高螺旋焊管整體幾何尺寸均勻程度和精確度。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種螺旋焊管整體擴(kuò)徑裝置，包括：依次連接的擴(kuò)徑頭、拉桿套筒和液壓組件，所述的擴(kuò)徑頭包括擴(kuò)徑錐體、擴(kuò)徑模塊，所述的擴(kuò)徑模塊呈圓柱狀，由多個(gè)弧形塊弧形端首尾相連構(gòu)成，所述的擴(kuò)徑模塊可活動(dòng)連接在所述拉桿套筒靠近螺旋焊管一端的圓形端面上，所述的拉桿套筒中心設(shè)有拉桿，所述的拉桿穿過(guò)所述擴(kuò)徑模塊與所述擴(kuò)徑錐體的小錐端連接，所述的擴(kuò)徑模塊外表面上設(shè)有與螺旋焊管內(nèi)焊縫位置一致的刻槽，所述的液壓組件包括油缸和控制單元，所述的控制單元固定安置在地面，所述的控制單元控制所述油缸帶動(dòng)所述的拉桿牽引所述的擴(kuò)徑頭在螺旋焊管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，完成擴(kuò)徑過(guò)程。

所述拉桿套筒靠近螺旋焊管一端的圓形端面上設(shè)有滑軌，所述的弧形塊一端可活動(dòng)連接在所述滑軌上，另一端分布于所述擴(kuò)徑錐體的外側(cè)，擴(kuò)徑工作開(kāi)始后，擴(kuò)徑錐體的移動(dòng)驅(qū)使弧形塊沿著位于所述拉桿套筒上的滑軌周向向外擴(kuò)張。

所述的滑軌的數(shù)目與所述的弧形塊數(shù)目相同，為8~12個(gè)。

所述的刻槽分為第一刻槽、第二刻槽，共兩條，分別位于所述擴(kuò)徑模塊外表面的左右兩側(cè)，所述螺旋焊管內(nèi)焊縫為螺旋形，所述的第一刻槽與所述內(nèi)焊縫一個(gè)螺距的前二分之一段相對(duì)應(yīng)，所述的第二刻槽與所述內(nèi)焊縫一個(gè)螺距的后二分之一段相對(duì)應(yīng)。

所述的第一刻槽與所述內(nèi)焊縫一個(gè)螺距的前二分之一段的形狀、長(zhǎng)度均相同，所述的第一刻槽的深度＞所述內(nèi)焊縫的縫高。

所述的第二刻槽與所述內(nèi)焊縫一個(gè)螺距的后二分之一段的形狀、長(zhǎng)度均相同，所述的第二刻槽的深度＞所述內(nèi)焊縫的縫高。

一種螺旋焊管整體擴(kuò)徑方法，使用如上所述任意一種螺旋焊管整體擴(kuò)徑裝置，包括如下步驟：