多功能可調式管道內對口裝置的創新與應用

劉忠波

摘要：本文主要針對施工現場碳鋼或不銹鋼管道組對與焊接過程中，存在組對繁瑣、效率低，易錯口等問題，研制了這種多功能可調式管道內對口裝置，它具有操作便捷，組對速度快，安全可靠等優點通過現場應用表明組對合格率100%，提高工效5倍以上，有效提高了施工進度，具有較高的推廣價值。

關鍵詞：組對;內沖氬;密封;飛濺

概述

長期以來，在碳鋼或不銹鋼管道或管件組對與焊接過程中，存在組對繁瑣，效率低，組對精度不高，易錯口，安全性差，還需對點焊點進行打磨處理，焊后內部飛濺無法清除，不具備組對、內沖氬與防飛濺同時進行等功能。綜合上述問題，需要研制一種能夠針對管道組對、內沖氬等多種功能為一體的快速組對裝置。

1.技術分析

1.1結構

多功能可調式管道內對口裝置由三部分組成：

1.1.1主充氣管、充氣拉桿、交叉支架、組對板、組對調節螺栓、分流孔、進氣孔、密封橡膠板、密封板調節帽、防飛濺擋板、組對器調節桿;

1.1.2連接管、中部支撐輪、組對伸縮桿、氣嘴;

1.1.3調節器主體、連接帽、移動滑塊、調節絲杠、防轉卡槽、旋轉套筒頭、支撐架。見圖1所示：

1.2工作原理

1.2.1.將多功能可調式管道內對口裝置前端送入管道或管件內，到達需組對管口合適位置，搬動棘輪扳手逆時針旋轉套筒頭，通過移動滑塊帶動組對伸縮桿向后拉動充氣拉桿，隨著充氣拉桿與主充氣管間距減小，帶動交叉支架，使組對板升起，實現內壁支撐、漲緊，達到管道或管件組對目的。

1.2.2.將氬氣帶插入調節器前端氣嘴上，氬氣通過連接管進入主通氣管，經分流孔達到內沖氬目的。

1.2.3.把相對應管徑的兩塊防飛濺擋板固定在組對板上，兩塊防飛濺擋板留有10mm間距，實現防飛濺功能。

2、問題

2.1實現各種管徑的快速組對，支撐板與管壁保持平行移動;

2.2實現管道組對無需點焊，可直接施焊;

2.3在管道組對焊接時，如何實現與內沖氬同時進行;

2.4防止密封板離焊口過近，溫度過高導致融化;

2.5減少飛濺粘連在管口內壁，無法清除;

2.6根據組對件的長度組裝對口器，實現裝卸及運輸方便。

3、解決途徑

3.1利用內對口交叉支架，可快速將支撐板支撐到位，支撐板一側設有滑道，可使支撐板與管壁平行，防止對口器撤出時組對螺栓與管道內壁接觸。

3.2將組對器在管內漲緊后，支撐板上設有組對螺栓，支撐板與焊口內壁有5mm以上距離，可直接進行施焊。

3.3在組對管道的同時無需撤出對口器，通過密封板等內沖氬系統可直接進行沖氬焊接。

3.4主通氣管兩側各有長12mm外絲扣，通過密封板調節帽可調節密封板間距，從而防止了橡膠密封板與焊口過近溫度過高，導致橡膠密封板的燒損。

3.5組對支撐板設有組對調節螺栓，可安裝防飛濺擋板，極大減少了飛濺粘連在管口內壁。

3.6通過可拆分的連接管，可根據管道或組對件的長度，進行組裝內對口器所需長度;實現了拆裝、運輸的方便性。

4、達到的主要技術性能

4.1靈活性強：本裝置可拆卸分解，分解后長度小于1米，運輸方便。

4.2適用性強：實現了無需對焊口進行點焊，可直接進行施焊。

4.3操作簡便：只需把對口器送至到位，旋轉調節絲杠即可完成焊口的組對和焊接，極大的減少了操作人員的勞動強度。

4.4組對速度快：利用組對伸縮桿的傳動方式和T型調節絲杠相配合，使對口器漲緊速度更快等便捷。

4.5組對支撐板與交叉支架間一側采用固定軸，另一側采用滑動槽，使支撐板漲緊與收縮時組對支撐板能夠始終平行于管道內壁。

4.6效率高：組對精確，提高效率4～5倍。

4.7用途廣：適用于管道、管道與帶徑法蘭的碳鋼、不銹鋼的組對、組對管徑Ф76-273內沖氬及焊接，實現了組對、內沖氬、防飛濺三種功能。

5.現場應用

該項革新成果己在安裝公司中611三元污水、二元調配站施工現場應用，組對質量合格率100%，內沖氬效果良好，內壁粘連飛濺低于90%，可重復利用，不易損壞，實現了該對口器的可調性、靈活性等多重功能，保證了組對精度，提高了內沖氬保護效果，拆解、組裝、運輸和操作方便，提高工效4-5倍，可長期重復使用，利用率高，實現了管道組對、內沖氬、防飛濺多種功能，取得很好的效果，具有良好的推廣價值。

6.結論

綜上所述，針對以往不銹鋼或碳鋼管道的組對和內充氬成本高，操作繁瑣等缺陷，經過創新及改造。一方面提高了組對效率和質量，避免了傷及母材，減少了焊口組對復雜工序;另一方面改進了以往內充氬、管道組對模式，為油田管道的組對與焊接提供了有效的施工機具。

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