专利名称：一种管道焊接用内置加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管道焊接用内置加热装置。
背景技术：
随着电力机组向大容量高参数发展，电站用新材P92等开始应用， 管道的厚度越来越大，这给热处理带来难度，主要是内外部温度不均 匀，内部温度低，外部温度高。 一方面造成内外温差应力，使得焊后 热处理不能很好去除焊接残余应力，而反而产生了新的残余应力。另 外由于内部温度低，热处理需要的温度达不到，至使组织性能差，尤 其是冲击韧性低。资料显示热处理温度低于73(TC即不能保证冲击韧性 值，热处理温度为760°C，即内外温差不能大于30°C，在目前的设备 水平很难达到。为保证管道内外温差应力不致过高，冲击韧性满足要 求，工程上采用了一系列的方法，如加宽加热范围和保温范围，采用 工频(中频)加热方式等。厚度达到一定值(70mm以上)时，采用加宽加 热范围和保温已不能保证要求，采用工频(中频)加热方式又受到居里 点的限制，温度无法满足要求。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可保证焊接质量以满 足管道长期稳定运行需要的管道焊接用内置加热装置。 本实用新型采用如下技术方案
本实用新型包括绕置在绝缘套管上的电加热丝、和绝缘套管两端 相连接的端部支撑板、设在端部支撑板外端的保温层以及和端部支撑 板固定连接的金属链，所述的电加热丝通过电源接线和电源相连接， 在保温层和端部支撑板上设置有保护气体连通口 。
本实用新型所述的绝缘套管套装在支撑杆上，支撑杆的两端通过 紧固螺丝与端部支撑板和保温层固定连接。
本实用新型电源接线通过由螺栓接线柱、螺母、垫片、内孔绝缘套件和绝缘平垫构成的电源线绝缘接线柱与电加热丝相连接。
本实用新型所述的在保温层的层中间或层外侧设置有通过紧固螺 钉固定连接的弹性支撑片。
本实用新型在保温层和端部支撑板上设置有热电偶连通孔。 本实用新型积极效果如下本实用新型是采用内部加热的方式， 主要是通过内部加热元件，产生的红外线直接辐射到管壁上，并穿透 管壁，其次是通过管内空气的对流对管道内管壁加热。使用本实用新 型解决了内外温差过大时P92焊接过程中的一个难点，即解决了温差 过大带来的组织性能下降，解决了这个问题，将来的电站运行过程中，
不会发生灾难性的事故。本实用新型解决了目前大厚壁(大于70mm)P92 钢管的内外温差过大的技术难题，可有效保证焊接质量，满足管道长 期稳定运行的需要。
附图1为本实用新型结构示意图
附图2为本实用新型设置有电源接线、连通孔和保护气体连通口 结构示意图
附图3为本实用新型保温层结构示意图 附图4为本实用新型使用状态示意图
附图5为本实用新型电源接线外置内孔绝缘套件结构示意图 在附图中1电加热丝、2绝缘套管、3支撑杆、4绝缘垫、5端部 支撑板、6紧固螺丝、7电源接线、8热电偶连通孔、9保温层、10螺 栓接线柱、ll螺母、12垫片、13内孔绝缘套件、14绝缘平垫、15保 护气体连通口、 16金属链、17加热管体、18弹性支撑片、19紧固螺 钉。
具体实施方式
如附图1、 2所示，本实用新型采用电加热丝1套在绝缘套管2上， 端部支撑板5和保温层9根据加热管体17的内径调整，以能平滑进入 加热管体17并保证加热中心在下半径的2/3处为准。
本实用新型端部支撑板5外加装带弹性支撑片18的圆形保温层9，
通过紧固螺钉19将圆形保温层9和弹性支撑片18固定在一起，圆形
保温层9的作用是一方面减少热量的散失，另一方面阻挡内部保护氩 气的散失。圆形保温层9外加弹性支撑片18，以便本实用新型在用后 退出时顺利取出(特别是带有縮口的管道)。
本实用新型热电偶连通孔8的作用是插入热电偶测量加热区内的温 度；保护气体连通口 15的作用是给焊接区内充保护气体。加热器引出 金属链16的作用是在热处理完成后(探伤完成后)便于将本实用新型加 热器取出。
管道外壁加热时，热源通过热传导和热辐射向管道外壁传热，然 后热量通过热传导方式传向内壁。同时管道壁厚方向也向加热区外散 热，内壁也通过对流方式向内部空气介质散热。内部空气则通过对流 方式将热传到其它位置。当产热和散热达到平衡时，内外壁温度差不 再改变。散热越快，产热越小，温度差越大。加热设备受到电源功率 等要素的影响，不可能无限增大，此时减少散热和分散热源点就是很 好的办法。
使用本实用新型管道内部采用约束加热范围内气体流动减少与加 热区外的对流；内部设加热元件通过热辐射和对流加热管道内壁即分 散热源。
如附图3所示，在对口前先将本实用新型加热器置于对口的位置， 保护气体连通口 15、加热元件电源接线7、温度测量接头20、金属链 16置于将来取出的方向。将另一侧管道从本实用新型另一侧套入。按 焊接要求对好坡口并固定。通电预热，控制本实用新型加热器的温度 满足预热的要求，并在焊接过程中保持这一温度。
充氩焊接，焊接过程中温度控制在预热温度的下限，目的是保证 快速的马氏体转变。
焊后热处理，控制本实用新型加热器温度为热处理温度要求的上 限。探伤检查，冷却后探伤检查，此时本实用新型加热器留在管道内， 以备返修时使用。当检查合格后，将金属链16、保护气体连通口 15 即充氩管、电源线7、测温导线同时缓慢向外抽出。
5 检査加热设备完整性，不能有留在管道内的金属器件。维护、保 管本实用新型加热器，以备下次使用。
如果本实用新型加热器不慎被拉出后，可根据管道长度用硬顶杆， 将加热器重新顶回，注意顶回时各种线连接一同顶回，不能脱落。
本实用新型有三根电加热丝l，每根电加热丝为10KW，电源通过三 根螺栓接线柱10接入，螺栓接线柱10通过内孔绝缘套件13与端部支 撑板5绝缘。
权利要求1、一种管道焊接用内置加热装置，其特征在于其包括绕置在绝缘套管(2)上的电加热丝(1)、和绝缘套管(2)两端相连接的端部支撑板(5)、设在端部支撑板(5)外端的保温层(9)以及和端部支撑板(5)固定连接的金属链(16)，所述的电加热丝(1)通过电源接线(7)和电源相连接，在保温层(9)和端部支撑板(5)上设置有保护气体连通口(15)。
2、 根据权利要求1所述的一种管道焊接用内置加热装置，其特 征在于所述的绝缘套管(2)套装在支撑杆(3)上，支撑杆(3)的两 端通过紧固螺丝(6)与端部支撑板(5)和保温层(9)固定连接。
3、 根据权利要求1或2所述的一种管道焊接用内置加热装置，其 特征在于电源接线(7)通过由螺栓接线柱(10)、螺母(11)、垫片(12)、 内孔绝缘套件(13)和绝缘平垫(14)构成的电源线绝缘接线柱与电 加热丝(1)相连接。
4、 根据权利要求1或2所述的一种管道焊接用内置加热装置，其 特征在于所述的在保温层(9)的层中间或层外侧设置有通过紧固螺钉(19)固定连接的弹性支撑片(18)。
5、 根据权利要求1或2所述的一种管道焊接用内置加热装置，其 特征在于在保温层(9)和端部支撑板(5)上设置有热电偶连通孔(8)。
专利摘要本实用新型涉及一种管道焊接用内置加热装置，其包括绕置在绝缘套管上的电加热丝、和绝缘套管两端相连接的端部支撑板、设在端部支撑板外端的保温层以及和端部支撑板固定连接的金属链，所述的电加热丝通过电源接线和电源相连接，在保温层和端部支撑板上设置有保护气体连通口，使用本实用新型解决了内外温差过大时P92焊接过程中的一个难点，即解决了温差过大带来的组织性能下降，解决了这个问题，将来的电站运行过程中，不会发生灾难性的事故。本实用新型解决了目前大厚壁(大于70mm)P92钢管的内外温差过大的技术难题，可有效保证焊接质量，满足管道长期稳定运行的需要。
文档编号B23K37/00GK201186374SQ20082007718
公开日2009年1月28日 申请日期2008年5月5日 优先权日2008年5月5日
发明者冯砚厅, 张东文, 李中伟, 牛晓光, 郑相峰 申请人:河北省电力研究院