中頻閉合線圈加熱器及中頻閉合雙圈加熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種中頻閉合線圈加熱器及中頻閉合雙圈加熱裝置，其用于管道焊接的預(yù)熱，中頻閉合線圈加熱器包括：框架，其由中空的圓柱形框架本體和位于框架本體兩端面上、從框架本體的外圓周向外徑向延伸的邊板構(gòu)成，框架本體的內(nèi)徑與待預(yù)熱的管道的外徑相配合；多根支撐條，其連接在兩個(gè)邊板之間，并在框架本體外壁上沿軸向延伸；電源插座，其固定在框架本體外側(cè)；感應(yīng)電纜，其均勻連續(xù)地纏繞在框架本體內(nèi)并且感應(yīng)電纜的兩端與電源插座連接；以及設(shè)置在框架本體上用于定位感應(yīng)電纜的多根支撐柱。中頻閉合線圈加熱器可以進(jìn)行均勻高效加熱并儲(chǔ)能。中頻閉合雙圈加熱裝置能夠同時(shí)加熱兩個(gè)待焊接的管口，大大提高了整體焊接工程的效率。
【專利說明】中頻閉合線圈加熱器及中頻閉合雙圈加熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種中頻閉合線圈加熱器及中頻閉合雙圈加熱裝置，尤其涉及一種用于管道焊接的預(yù)熱的中頻閉合線圈加熱器及中頻閉合雙圈加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油天然氣長(zhǎng)輸管道施工過程中，焊接是管道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量直接影響管道的使用壽命和安全性。為了降低焊接殘余應(yīng)力，防止出現(xiàn)焊縫冷裂紋，需要在焊接管道前，對(duì)焊口進(jìn)行預(yù)熱。
[0003]傳統(tǒng)的管道焊接預(yù)熱的方式包括:
[0004](I)火焰加熱:使用石油液化氣等燃料，通過環(huán)形加熱器產(chǎn)生火焰直接對(duì)焊口加熱。
[0005](2)電阻加熱:采用剛性不銹鋼軟帶材料作為純電阻負(fù)載，將剛性不銹鋼軟帶包裹在焊口部位，通電轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能傳導(dǎo)到管道表面逐步加熱焊口部位。
[0006](3)中頻感應(yīng)加熱:通過中頻電源將工頻50Hz交流電變?yōu)?00-20000HZ中高頻交流電，再將中高頻交流電通入感應(yīng)電纜線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)集中作用在焊口部位，使該部位金屬感生出交變渦流電流，利用感應(yīng)渦流的熱效應(yīng)加熱焊口。
[0007]與前兩種加熱方式比較，中頻感應(yīng)加熱速度最快、效率最高?，F(xiàn)在比較常用的中頻感應(yīng)加熱器是開合式中頻感應(yīng)加熱器(例如，見中國石油天然氣管道局第三工程公司2008年提交的專利申請(qǐng)“開合式電磁感應(yīng)加熱器”，申請(qǐng)?zhí)?00820221109.8)，其將感應(yīng)電纜纏繞在環(huán)形橋架上，通過安裝在橋架上的觸頭開關(guān)實(shí)現(xiàn)開合和電連接，加熱時(shí)將橋架卡合在待預(yù)熱的管道上。但是這種開合式中頻感應(yīng)加熱器因?yàn)榇嬖跀帱c(diǎn)，因此仍然存在斷點(diǎn)處加熱不均勻的缺點(diǎn)。
[0008]另外，目前傳統(tǒng)的管道焊接預(yù)熱均采用單個(gè)加熱器加熱的方式，管道焊接施工工藝流程為:準(zhǔn)備焊口一將備好的焊口組對(duì)一用單個(gè)加熱器對(duì)組對(duì)后的焊口加熱一進(jìn)行根焊。按此流程，焊口加熱和根焊為串行工作，加上傳統(tǒng)的加熱器，即使是較為先進(jìn)的中頻開合式中頻感應(yīng)加熱器，大多存在升溫效率低、加熱不均勻、加熱時(shí)間長(zhǎng)、加熱后焊口溫度呈現(xiàn)陡降的現(xiàn)象，在焊接中需要反復(fù)停焊、加熱，因此嚴(yán)重影響整體焊接施工效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種用于管道焊接的預(yù)熱的中頻閉合線圈加熱器，其能夠均勻高效加熱并儲(chǔ)能，無需焊接過程中反復(fù)加熱。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，本實(shí)用新型提供了一種中頻閉合線圈加熱器，其用于管道焊接的預(yù)熱，包括:框架，其由中空的圓柱形框架本體和位于所述框架本體兩端面上、從所述框架本體的外圓周向外徑向延伸的邊板構(gòu)成，所述框架本體的內(nèi)徑與待預(yù)熱的管道的外徑相配合；多根支撐條，其連接在兩個(gè)所述邊板之間，并在所述框架本體外壁上沿軸向延伸；電源插座，其固定在所述框架本體外側(cè)；感應(yīng)電纜，其均勻連續(xù)地纏繞在所述框架本體內(nèi)并且所述感應(yīng)電纜的兩端與所述電源插座連接；以及設(shè)置在所述框架本體上用于定位所述感應(yīng)電纜的多根支撐柱。
[0011]優(yōu)選地，所述中頻閉合線圈加熱器還包括防震墊，其分別設(shè)置在兩個(gè)所述邊板沿所述框架本體的徑向的一側(cè)。
[0012]優(yōu)選地，所述中頻閉合線圈加熱器還包括吊環(huán)，其設(shè)置在所述邊板設(shè)置所述防震墊側(cè)的相對(duì)側(cè)。
[0013]優(yōu)選地，所述邊板為正六邊形，并且其厚度為8mm。
[0014]優(yōu)選地，所述框架和所述支撐柱的材料為玻璃纖維環(huán)氧樹脂覆銅板耐燃材料。
[0015]優(yōu)選地，所述感應(yīng)電纜為直徑IOmm的聚四氟乙烯漆包線感應(yīng)電纜。
[0016]優(yōu)選地，所述電源插座為航空插座。
[0017]優(yōu)選地，所述支撐條為六根且分別設(shè)置在兩個(gè)所述邊板的六個(gè)角處。
[0018]優(yōu)選地，兩個(gè)所述邊板分別連接兩個(gè)所述防震墊和兩個(gè)所述吊環(huán)。
[0019]本實(shí)用新型還提供了一種使用該中頻閉合線圈加熱器的中頻閉合雙圈加熱裝置，其能夠同時(shí)加熱兩個(gè)待焊接在一起的管口，使得管道焊接施工工藝流程能夠更改為:準(zhǔn)備焊口與對(duì)焊口加熱同時(shí)進(jìn)行一將備好的焊口組對(duì)一進(jìn)行根焊。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，本實(shí)用新型提供了一種中頻閉合雙圈加熱裝置，其用于管道焊接的預(yù)熱，包括:中頻電源、兩根相同型號(hào)的供電電纜和兩個(gè)上述中頻閉合線圈加熱器，兩根所述供電電纜分別將所述中頻電源并聯(lián)連接到兩個(gè)所述中頻閉合線圈加熱器，兩個(gè)所述中頻閉合線圈加熱器分別套設(shè)在需要對(duì)焊的兩根管道的端口處。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果在于，中頻閉合線圈加熱器可以對(duì)待焊接的管道口進(jìn)行均勻高效加熱并儲(chǔ)能，無需焊接過程中反復(fù)加熱。中頻閉合雙圈加熱裝置能夠同時(shí)加熱兩個(gè)待焊接在一起的管口，使得管道焊接施工工藝流程能夠更改為:準(zhǔn)備焊口與對(duì)焊口加熱同時(shí)進(jìn)行一將備好的焊口組對(duì)一進(jìn)行根焊，大大提高了整體焊接工程的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的中頻閉合線圈加熱器的主視圖。
[0023]圖2是圖1的中頻閉合線圈加熱器的左視圖。
[0024]圖3是圖1的中頻閉合線圈加熱器的內(nèi)部感應(yīng)電纜繞組的左視圖。
[0025]圖4是使用本實(shí)用新型的中頻閉合雙圈加熱裝置加熱管口的示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記:
[0027]1-感應(yīng)電纜2-吊環(huán)3-電源插座4-支撐柱5-邊板6_支撐條7_防震墊8_框架本體9-中頻電源10-供電電纜11-管道12-中頻閉合線圈加熱器
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0029]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例公開的中頻閉合線圈加熱器包括:由框架本體8和兩個(gè)邊板5構(gòu)成的框架、多根支撐條6、電源插座3、感應(yīng)電纜I以及多根支撐柱4。
[0030]框架本體8為中空的圓柱形，其內(nèi)徑與待預(yù)熱的管道的外徑相配合。邊板5位于框架本體8的兩端面上并沿框架本體8的外圓周向外徑向延伸。多根支撐條6連接在兩個(gè)邊板5之間并在框架本體8的外壁上沿軸向延伸。電源插座3固定在框架本體8的外側(cè)。感應(yīng)電纜I均勻連續(xù)地纏繞在框架本體8內(nèi)并且感應(yīng)電纜I的兩端與電源插座3連接。多根支撐柱4設(shè)置在框架本體8上用于定位感應(yīng)電纜I。這樣，將框架本體8套設(shè)在待加熱的管口上，當(dāng)感應(yīng)電纜I通過電源插座3連接到外部電源時(shí)，產(chǎn)生均勻的磁場(chǎng)對(duì)管口進(jìn)行高效均勻加熱。
[0031]可以在邊板5沿框架本體8的徑向的一側(cè)設(shè)置防震墊7，在對(duì)管口加熱完成后，將中頻閉合線圈加熱器放置在地面上可以防止損壞中頻閉合線圈加熱器。還可以在邊板5設(shè)置防震墊7的一側(cè)的相對(duì)側(cè)設(shè)置吊環(huán)2，用于懸吊中頻閉合線圈加熱器?？梢栽趦蓚€(gè)邊板5的每一個(gè)邊板的底部分別連接兩個(gè)防震墊7，在兩個(gè)邊板5的每一個(gè)邊板的頂部分別連接兩個(gè)吊環(huán)2。吊環(huán)2優(yōu)選為金屬材質(zhì)。
[0032]邊板5可以設(shè)置為正六邊形，并且其厚度為8mm?？蚣芎椭沃?的材料可以選用FR-4玻璃纖維環(huán)氧樹脂覆銅板耐燃材料。另外，感應(yīng)電纜I可以選用直徑IOmm的聚四氟乙烯漆包線感應(yīng)電纜，可以根據(jù)管道的具體情況選用感應(yīng)電纜的根數(shù)和匝數(shù)，例如，在焊接高合金鋼X70的長(zhǎng)輸管道時(shí)，可使用三根感應(yīng)電纜分別連續(xù)纏繞六圈，相應(yīng)地，支撐柱4可設(shè)置24根，沿框架本體8周向均勻分布。電源插座3可以選用可靠性高的航空插座。
[0033]支撐條6可以設(shè)置為六根且分別設(shè)置在兩個(gè)邊板5的六個(gè)角處。支撐條6優(yōu)選為由招制材料制成。
[0034]圖4示出了使用本實(shí)用新型的中頻閉合線圈加熱器的中頻閉合雙圈加熱裝置。其包括:中頻電源9、兩根相同型號(hào)的供電電纜10和兩個(gè)上述中頻閉合線圈加熱器12。兩根供電電纜10分別將中頻電源9并聯(lián)連接到兩個(gè)中頻閉合線圈加熱器12，兩個(gè)中頻閉合線圈加熱器12分別套設(shè)在需要焊接的兩根管道11的端口處。
[0035]使用本實(shí)用新型的中頻閉合雙圈加熱裝置可以同時(shí)高效均勻地加熱兩個(gè)管口，這樣可以將管道焊接施工工藝流程更改為:準(zhǔn)備焊口與對(duì)焊口加熱同時(shí)進(jìn)行一將備好的焊口組對(duì)一進(jìn)行根焊，這樣可以使加熱焊口與組對(duì)、焊接并行進(jìn)行，大大提高了整體焊接工程的時(shí)間效率。改進(jìn)前后半自動(dòng)焊根焊焊接時(shí)間分別是:改進(jìn)前36分鐘(組對(duì)3分鐘+加熱25分鐘+根焊8分鐘)。改進(jìn)后為11分鐘(組對(duì)3分鐘+根焊8分鐘)，大大提高了工效。日焊接速度由原來的25道口 /每天*每機(jī)組(機(jī)組所有設(shè)備最少運(yùn)行15小時(shí))，提高到了 38道口 /每天*每機(jī)組(每天焊接9小時(shí))，據(jù)此可知，由于新設(shè)備的使用和工藝流程的調(diào)整，每天每個(gè)半自動(dòng)焊接機(jī)組所有設(shè)備少運(yùn)行6小時(shí)，多焊接13道口。
【權(quán)利要求】
1.一種中頻閉合線圈加熱器，其用于管道焊接的預(yù)熱，其特征在于包括: 框架，其由中空的圓柱形框架本體和位于所述框架本體兩端面上、從所述框架本體的外圓周向外徑向延伸的邊板構(gòu)成，所述框架本體的內(nèi)徑與待預(yù)熱的管道的外徑相配合；多根支撐條，其連接在兩個(gè)所述邊板之間，并在所述框架本體外壁上沿軸向延伸； 電源插座，其固定在所述框架本體外側(cè)； 感應(yīng)電纜，其均勻連續(xù)地纏繞在所述框架本體內(nèi)并且所述感應(yīng)電纜的兩端與所述電源插座連接；以及 設(shè)置在所述框架本體上用于定位所述感應(yīng)電纜的多根支撐柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻閉合線圈加熱器，其特征在于，還包括防震墊，其分別設(shè)置在兩個(gè)所述邊板沿所述框架本體的徑向的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中頻閉合線圈加熱器，其特征在于，還包括吊環(huán)，其設(shè)置在所述邊板設(shè)置所述防震墊側(cè)的相對(duì)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻閉合線圈加熱器，其特征在于，所述邊板為正六邊形，并且其厚度為8mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻閉合線圈加熱器，其特征在于，所述框架和所述支撐柱的材料為玻璃纖維環(huán)氧樹脂覆銅板耐燃材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻閉合線圈加熱器，其特征在于，所述感應(yīng)電纜為直徑IOmm的聚四氟乙烯漆包線感應(yīng)電纜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻閉合線圈加熱器，其特征在于，所述電源插座為航空插座。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中頻閉合線圈加熱器，其特征在于，所述支撐條為六根且分別設(shè)置在兩個(gè)所述邊板的六個(gè)角處。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中頻閉合線圈加熱器，其特征在于，兩個(gè)所述邊板分別連接兩個(gè)所述防震墊和兩個(gè)所述吊環(huán)。
10.一種中頻閉合雙圈加熱裝置，其用于管道焊接的預(yù)熱，其特征在于包括: 中頻電源、兩根相同型號(hào)的供電電纜和兩個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的中頻閉合線圈加熱器，兩根所述供電電纜分別將所述中頻電源并聯(lián)連接到兩個(gè)所述中頻閉合線圈加熱器，兩個(gè)所述中頻閉合線圈加熱器分別套設(shè)在需要對(duì)焊的兩根管道的端口處。
【文檔編號(hào)】B23K37/00GK203435179SQ201320357607
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】劉新生, 王平國, 黃利軍, 郭春江, 安冬云, 王玲, 李建國, 于常福, 賈力勇, 田曙光 申請(qǐng)人:中國石油天然氣管道局第四工程分公司