一种承压设备高效热处理装置的制作方法

1.本发明涉及承压设备热处理技术领域，具体涉及一种承压设备高效热处理装置。


背景技术：

2.承压设备是石化、核电和新能源行业的关键装备，重型加氢反应器、超限塔器、大型换热器是石化行业的核心设备，压力容器、钢制安全壳等是能源发展的关键设备，目前，大型钢制安全壳直径已超过40米，高度已超过70米，由于直径超大、器壁超厚，焊接产生较大残余应力，易引起应力腐蚀开裂，且无法采用整体热处理消除残余应力，只能采用局部热处理，目前局部热处理方法采用电加热方式，以电加热片铺设固定于焊缝上，但大型钢制安全壳的焊接处存在不等厚的接头，需要对厚板侧进行辅热安装，而现有的热处理方式在普通热处理基础上增设双重加热和辅热安装的技术手段较差，或技术安装实施时间较长，使得热处理效率较低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种承压设备高效热处理装置，以解决上述背景技术中提出的现有技术的不足，该装置通过热处理组件对焊缝厚板侧进行电加热片i和电加热片ii的叠加安装，提高对焊缝局部的热处理温度，且辅热安装组件在电加热片i和电加热片ii的叠加安装的同时，在电加热片ii外侧形成一可供辅助电加热片的安装区域，使范围内焊缝温差减小，提高了对承压设备的热处理效率。
4.本发明公开了一种承压设备高效热处理装置，包括左右两个对称设置的固定机构、热处理组件、辅热安装组件和保温层，所述固定机构之间连接设置有中心轴，中心轴轴向对称设置有一对布置于焊缝处的热处理机构，热处理机构上贴合设置有向外侧延伸的保温层；
5.所述热处理机构包括若干个热处理组件和安装于热处理组件外侧的辅热安装组件，所述辅热安装组件包括为伸缩结构的支撑体、固定臂、支撑臂和伸缩臂；
6.所述支撑体上设置有若干个滑槽i，所述滑槽i内卡合设置有延其升降滑动的滑块，所述滑块上设置有一对将滑块向下侧支撑的弹簧i，所述滑槽i下侧设置有支撑口，所述支撑口内设置有若干个固定臂，所述固定臂下侧设置有支撑臂，所述支撑臂左右侧壁上设置有若干个防滑凸起，固定臂上部和支撑臂上部通过左右一对连杆i连接，固定臂底部和支撑臂中部通过一连杆ii连接，支撑臂在其横向位置上具有供连杆i和连杆ii连接穿过的剖沟，且连杆i与连杆ii长度相同，所述连杆i之间连接设置有连接轴；
7.所述滑块与连接轴之间连接设置有伸缩臂，且伸缩臂与滑块为铰接连接。
8.优选的，所述伸缩臂包括主臂和套设于主臂内侧的副臂，所述伸缩臂上设置有用于控制副臂伸缩的调节组件。
9.优选的，所述固定机构包括若干个卡合块i和卡轴，卡合块i轴向对称为弧形面，且弧形面上设置有卡槽，相邻所述卡合块i之间设置有卡轴，所述卡轴外表面上向外侧凸起有
与卡槽配合的环状凸肋，使卡合块i可沿卡轴外周进行滑动，所述卡合块i靠近中心轴一侧设置有用于卡合承压设备两端的弧形卡合槽，位于中心轴两侧的两对卡合块i上设置有用于卡合支撑体两端的阶梯状卡口。
10.优选的，所述热处理组件包括呈l形的安装架i、安装架ii和电加热片ii，所述安装架i右侧设置有沿延伸方向排列的一对安装架ii，且安装架i长度为安装架ii长度的两倍，安装架ii上单独安装有电加热片ii，所述安装架ii前端设置有套设于中心轴上的开口环扣，所述安装架ii后侧壁上设置有与顶面贯穿的滑槽ii；
11.所述安装架i上安装有一对电加热片i，且电加热片i之间设置有支撑卡扣，安装架i右端设置有卡合于滑槽ii内的卡合块ii，所述安装架i左端和卡合块ii右端为弧形端，所述安装架i前侧壁上设置有与底面贯穿的滑槽iii，所述滑槽iii右端为倾斜状，且倾斜最高处与滑槽ii后侧壁最高处相同，安装架i向右上侧滑动，滑槽iii滑动卡合于位于滑槽ii后侧的安装架ii上端，同时安装架i上的电加热片i叠加至安装架ii上的电加热片ii上；
12.所述安装架i上的电加热片i宽度小于安装架ii上的电加热片ii宽度。
13.优选的，所述支撑臂上端远离连杆i一侧形成三角缺口。
14.优选的，所述调节组件包括两个对称固定于主臂下端的筒形支架，所述筒形支架内贯穿设有支撑轴，支撑轴靠近副臂一端在其左右方向设置有一对贯穿槽，所述支撑轴另一端为圆形尖端，所述支撑轴之间连接设置有将支撑轴向外侧支撑的弹簧ii，位于同一竖直平面或水平面上的相邻调节组件，相互接触的支撑轴向与其连接的弹簧ii一侧呈挤压状态。
15.优选的，所述副臂上部贯穿设置有与支撑轴的贯穿槽位置处配合的滑槽iv，滑槽iv上下两端为与支撑轴贯穿配合的圆形端。
16.本发明的有益效果是：
17.1、通过所述安装架i左端和卡合块ii右端为弧形端，使安装架i在向上侧挤压滑块后，再次进行左右滑动过程中，便于安装架i滑块以弧形端的弧形面向上侧挤压所接触的滑块。
18.2、通过滑块沿滑槽i向上侧滑动时，支撑臂自固定臂下侧牵拉移动至固定臂前侧，便于辅助电加热片安装于支撑臂之间，同时使位于固定臂下方原支撑臂位置暴露，便于支撑体的支撑口前后两侧空气流动，使电加热片i、电加热片ii和辅助电加热片之间温度差处于小范围内。
19.3、通过位于同一竖直平面或水平面上的相邻调节组件，相互接触的支撑轴向与其连接的弹簧ii一侧呈挤压状态，使支撑轴的贯穿槽卡合于滑槽iv内，使副臂位于支撑轴相互接触一侧的滑槽iv具备可滑动条件。
附图说明
20.图1为本发明整体结构示意图。
21.图2为本发明热处理机构结构示意图。
22.图3为本发明热处理机构放大结构示意图。
23.图4为本发明热处理组件结构示意图。
24.图5为本发明安装架i剖视结构示意图。
25.图6为本发明支撑体剖视结构示意图。
26.图7为本发明支撑体剖视放大结构示意图。
27.图8为本发明辅热安装组件结构示意图。
28.图9为本发明伸缩臂爆炸结构示意图。
29.图10为本发明伸缩臂爆炸放大结构示意图。
30.图11为本发明支撑体结构示意图。
31.图例说明：1、固定机构，11、中心轴，12、卡合块i，13、卡轴，14、卡合槽，15、卡口，2、热处理机构，21、热处理组件，211、安装架i，2111、电加热片i，2112、支撑卡扣，2113、卡合块ii，2114、滑槽iii，212、安装架ii，2121、电加热片ii，2122、开口环扣，2123、滑槽ii，22、辅热安装组件，221、支撑体，2211、滑槽i，222、滑块，2221、弹簧i，223、支撑口，224、固定臂，2241、连杆i，2242、连杆ii，2243、连接轴，225、支撑臂，2251、防滑凸起，226、伸缩臂，2261、主臂，2262、副臂，22621、滑槽iv，227、调节组件，2271、支架，2272、支撑轴，2273、贯穿槽，2274、弹簧ii，3、保温层。
具体实施方式
32.下面内容结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
33.一种承压设备高效热处理装置，包括左右两个对称设置的固定机构1、热处理组件21、辅热安装组件22和保温层3，固定机构1之间连接设置有中心轴11，中心轴11轴向对称设置有一对布置于焊缝处的热处理机构2，热处理机构2上贴合设置有向外侧延伸的保温层3；
34.热处理机构2包括若干个热处理组件21和安装于热处理组件21外侧的辅热安装组件22，辅热安装组件22包括为伸缩结构的支撑体221、固定臂224、支撑臂225和伸缩臂226；
35.支撑体221上设置有若干个滑槽i 2211，滑槽i 2211内卡合设置有延其升降滑动的滑块222，滑块222上设置有一对将滑块222向下侧支撑的弹簧i 2221，滑块222前端延伸至安装架i 211和安装架ii 212上侧，滑块222沿滑槽i 2211向上侧滑动后，弹簧i 2221将滑块222向下侧进行弹性支撑，滑槽i 2211下侧设置有支撑口223，支撑口223内设置有与滑块222同等数量的固定臂224，固定臂224下侧设置有支撑臂225，支撑臂225左右侧壁上设置有若干个防滑凸起2251，在同一竖直平面上的支撑臂225之间通过防滑凸起2251对辅助电加热片进行固定，固定臂224上部和支撑臂225上部通过左右一对连杆i 2241连接，固定臂224底部和支撑臂225中部通过一连杆ii 2242连接，支撑臂225在其横向位置上具有供连杆i 2241和连杆ii 2242连接穿过的剖沟，且连杆i 2241与连杆ii 2242长度相同，支撑臂225上端远离连杆i 2241一侧形成三角缺口，便于支撑臂225通过连杆i 2241和连杆ii 2242向斜上方牵拉移动至固定臂224前侧，便于辅助电加热片安装于支撑臂225之间，同时使位于固定臂224下方原支撑臂225位置暴露，便于支撑体221的支撑口223前后两侧空气流动，使电加热片i 2111、电加热片ii 2121和辅助电加热片之间温度差处于小范围内，连杆i 2241之间连接设置有连接轴2243；
36.滑块222与连接轴2243之间连接设置有伸缩臂226，且伸缩臂226与滑块222为铰接连接，滑块222沿滑槽i 2211向上侧滑动时，伸缩臂226向上侧滑动牵拉连杆i 2241，连杆i 2241下端向右上方移动，使支撑臂225自固定臂224下侧移动至固定臂224前侧，固定臂224前侧的同一竖直平面上存在两个支撑臂225时，可将辅助电加热片安装于支撑臂225之间。
37.伸缩臂226包括主臂2261和套设于主臂2261内侧并沿其进行升降运动的副臂2262，伸缩臂226上设置有用于控制副臂2262伸缩的调节组件227；
38.调节组件227包括两个对称固定于主臂2261下端的筒形支架2271，筒形支架2271内贯穿设有支撑轴2272，支撑轴2272靠近副臂2262一端在其左右方向设置有一对竖向贯穿槽2273，支撑轴2272另一端为圆形尖端，支撑轴2272之间连接设置有将支撑轴2272向外侧支撑的弹簧ii 2274，位于同一竖直平面或水平面上的相邻调节组件227，相互接触的支撑轴2272向与其连接的弹簧ii 2274一侧呈挤压状态，使支撑轴2272的贯穿槽2273卡合于滑槽iv22621内，使副臂2262位于支撑轴2272相互接触一侧的滑槽iv22621具备可滑动条件；
39.副臂2262上部贯穿设置有与支撑轴2272的贯穿槽2273位置处配合的滑槽iv22621，两个支撑轴2272均向弹簧ii 2274一侧挤压时，支撑轴2272的贯穿槽2273处卡合于滑槽iv22621内，使副臂2262沿主臂2261做升降运动，滑槽iv22621上下两端为与支撑轴2272贯穿配合的圆形端，且支撑轴2272位于滑槽iv22621下端的圆形端内。
40.固定机构1包括若干个卡合块i 12和卡轴13，卡合块i 12轴向对称为弧形面，且弧形面上设置有卡槽，相邻卡合块i 12之间设置有卡轴13，卡轴13外表面上向外侧凸起有与卡槽配合的环状凸肋，使卡合块i 12可沿卡轴13外周进行滑动，使固定机构1呈与承压设备弯曲弧度相同的弯曲状态，卡合块i 12靠近中心轴11一侧设置有用于卡合承压设备两端的弧形卡合槽14，固定机构1卡合固定于承压设备两端，位于中心轴两侧的两对卡合块i 12上设置有用于卡合支撑体221两端的阶梯状卡口15，用以对不同伸缩程度的支撑体221进行卡合固定。
41.热处理组件21包括呈l形的安装架i 211、安装架ii 212和电加热片ii 2121，安装架i 211右侧设置有沿延伸方向排列的一对安装架ii 212，且安装架i 211长度为安装架ii 212长度的两倍，安装架ii 212上单独安装有电加热片ii 2121，安装架ii 212前端设置有套设于中心轴11上的开口环扣2122，安装架ii 212以开口环扣2122的开口处滑动套接在中心轴11上，则热处理组件21可在中心轴11上进行数量的灵活调整，安装架ii 212后侧壁上设置有与顶面贯穿的滑槽ii 2123；
42.安装架i 211上安装有一对电加热片i 2111，且电加热片i 2111之间设置有支撑卡扣2112，安装架i 211右端设置有卡合于滑槽ii 2123内的卡合块ii 2113，使安装架i 211与左侧一个安装架ii 212连接为一体，安装架i 211左端和卡合块ii 2113右端为弧形端，使安装架i 211在向上侧挤压滑块222后，再次进行左右滑动过程中，便于安装架i 211滑块222以弧形端的弧形面向上侧挤压所接触的滑块222，安装架i 211前侧壁上设置有与底面贯穿的滑槽iii2114，滑槽iii2114右端为倾斜状，且倾斜最高处与滑槽ii 2123后侧壁最高处相同，安装架i 211向右上侧滑动，安装架i 211向上侧挤压所接触到的滑块222，卡合块ii 2113从滑槽ii 2123脱离，滑槽iii2114滑动卡合于位于滑槽ii 2123后侧的安装架ii 212上端，直至安装架i 211位于两个安装架ii 212上方，此时安装架i 211上的电加热片i 2111叠加至安装架ii 212上的电加热片ii 2121上；
43.安装架i 211上的电加热片i 2111宽度小于安装架ii 212上的电加热片ii 2121宽度，用以将热电偶安装在电加热片i 2111和电加热片ii 2121错开位置处。
44.该设备工作过程如下：
45.s1：以中心轴的轴向与焊缝的焊接方向相布置，将固定机构通过卡合槽固定于承
压设备两端，将若干组热处理组件通过开口环扣以阵列形式安装于中心轴两侧，辅热安装组件设置于热处理组件外侧，并使支撑体将热处理组件向焊缝方向挤压，形成电加热片i、和电加热片ii紧贴于焊缝的状态，支撑体两端延伸至卡口内，对当前支撑状态进行保持。
46.s2：每组热处理组件的安装架i通过滑槽iii卡合滑动至一对安装架ii上方，使电加热片i与电加热片ii叠加，用以提升范围内热处理温度，提高对焊缝厚板侧热处理强度。
47.s3：安装架i滑动过程中，沿其弧形面向上侧挤压所接触的滑块，通过伸缩臂和连杆i牵拉若干个相邻支撑臂向固定臂前侧位移，处于最左端和最右端支撑臂之间的若干个支撑臂，其相邻支撑轴为向连接的弹簧ii方向挤压状态，副臂通过支撑臂重力向下侧牵拉连杆i向下侧滑动，使支撑臂进行复位，位于最左端和最右端支撑臂的支撑轴只受单侧挤压，则相反一侧的支撑轴卡合于滑槽iv下端的圆形端内形成锁止，使副臂不具备向下侧滑动的条件。
48.s4：对最左端和最右端支撑臂之间进行辅助电加热片的安装，同时辅助电加热片通过固定臂下侧原支撑臂位置与电加热片i和电加热片ii之间进行空气流通，缩小温度差，对热处理机构上铺设向外侧延伸的保温层。
49.s5：电加热片i和电加热片ii加热温度相同，辅助电加热片温度低于电加热片i和电加热片ii加热温度，且工况状态下辅助电加热片温度与电加热片i和电加热片ii温度的温度差＜30％。
50.优选的，本发明的承压设备高效热处理装置为中频热处理装置。
51.优选的，本发明的承压设备高效热处理装置可按照t/cstm 00546-2021《承压设备局部焊后热处理规程》团体标准、nb/t 20450.4-2017《压水堆核电厂核岛机械设备焊接另一规范第4部分：产品焊接和热处理》行业标准、nb/t 25059-2016《核电厂常规岛焊接热处理技术规程》行业标准、gb/t30583-2014《承压设备焊后热处理规程》国家标准、gb/t 37558-2019《大型锻钢件的锻后热处理》国家标准、gb/t 39192-2020《高温合金件热处理》国家标准的要求进行使用。
52.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换均视为在本发明的保护范围之内。