一种管道焊接保护装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207431562 U(45)授权公告日 2018.06.01

(21)申请号 201721404656.5(22)申请日 2017.10.27

(73)专利权人 中国石油天然气股份有限公司

地址 100007 北京市东城区东直门北大街9

号中国石油大厦(72)发明人 刘碧峰　刘博洋　

(74)专利代理机构 北京三高永信知识产权代理

有限责任公司 11138

代理人 肖庆武(51)Int.Cl.

B23K 37/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图1页

()实用新型名称

一种管道焊接保护装置(57)摘要

本实用新型公开了一种管道焊接保护装置，属于焊接技术领域。该装置包括：至少两个石棉盘、一端封闭且一端开口的硬质充气管、充气罐。石棉盘套装在硬质充气管上，并在伸入至待焊接管道后，相邻两个石棉盘与待焊接管道配合形成密封式保护空间。硬质充气管的开口端与位于待焊接管道外部的充气罐连接。位于密封式保护空间内的硬质充气管上设置有气孔。通过本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置对管道焊接进行保护，可以防止焊口的氧化腐蚀，提高焊缝质量，且步骤简单，操作高效，能够提高工作效率，稳定性好，使用寿命长。CN 207431562 UCN 207431562 U

权　利　要　求　书

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1.一种管道焊接保护装置，其特征在于，所述装置包括：至少两个石棉盘(1)、一端封闭且一端开口的硬质充气管(2)、充气罐(3)；

所述石棉盘(1)套装在所述硬质充气管(2)上，并在伸入至待焊接管道(M)后，相邻两个所述石棉盘(1)与所述待焊接管道(M)配合形成密封式保护空间；

所述硬质充气管(2)的开口端与位于所述待焊接管道(M)外部的所述充气罐(3)连接；位于所述密封式保护空间内的所述硬质充气管(2)上设置有气孔(201)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个所述石棉盘(1)可拆卸地套装在所述硬质充气管(2)上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，多个所述气孔(201)沿轴向均匀分布在所述硬质充气管(2)上；

所述气孔(201)上设置有可拆卸的堵件。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬质充气管(2)的长度可调。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述硬质充气管(2)的外壁上沿轴向设置有刻度。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充气罐(3)包括：主体(301)、出气口(302)、出气管(303)；

所述出气口(302)设置在所述主体(301)的上端；所述出气管(303)一端与所述出气口(302)连通，另一端与所述硬质充气管(2)连接。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述出气管(303)与所述硬质充气管(2)通过接箍(4)连接。

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说　明　书一种管道焊接保护装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种管道焊接保护装置。

背景技术

[0002]实际生产中，焊接是实现管道对接和维修的一种常用方式，进行金属材质的管道焊接时，需要利用管道焊接保护装置对待焊接管道的焊口充惰性气体进行保护，防止焊口在高温条件下被氧化，影响焊接完成后形成的焊缝质量。因此，有必要提供一种管道焊接保护装置。

[0003]现有技术提供了这样一种管道焊接保护装置：包括充气管、排气管、膨胀管和两个橡胶材质气囊。充气管贯穿气囊与两气囊和管壁形成的腔体相通，排气管将腔体与外界连通用于排气，两个膨胀管分别与气囊连通，对气囊进行泵压和泄压。通过膨胀管使气囊膨胀至与管道内壁相抵，然后通过充气软管充入惰性气体，即可实现管道焊接时的保护。[0004]设计人发现现有技术至少存在以下问题：[0005]气囊难以耐受焊接时的高温，很容易受损，且通过膨胀管对气囊充、放气实现密封和泄压，步骤繁琐，工作效率较低。实用新型内容

[0006]本实用新型实施例提供了一种管道焊接保护装置，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

[0007]提供了一种管道焊接保护装置，所述装置包括：至少两个石棉盘、一端封闭且一端开口的硬质充气管、充气罐；

[0008]所述石棉盘套装在所述硬质充气管上，并在伸入至待焊接管道后，相邻两个所述石棉盘与所述待焊接管道配合形成密封式保护空间；

[0009]所述硬质充气管的开口端与位于所述待焊接管道外部的所述充气罐连接；[0010]位于所述密封式保护空间内的所述硬质充气管上设置有气孔。[0011]在一种可能的设计中，多个所述石棉盘可拆卸地套装在所述硬质充气管上。[0012]在一种可能的设计中，多个所述气孔沿轴向均匀分布在所述硬质充气管上；[0013]所述气孔上设置有可拆卸的堵件。[0014]在一种可能的设计中，所述硬质充气管的长度可调。[0015]在一种可能的设计中，所述硬质充气管的外壁上沿轴向设置有刻度。[0016]在一种可能的设计中，所述充气罐包括：主体、出气口、出气管；[0017]所述出气口设置在所述主体的上端；[0018]所述出气管一端与所述出气口连通，另一端与所述硬质充气管连接。[0019]在一种可能的设计中，所述出气管与所述硬质充气管通过接箍连接。[0020]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

[0021]本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置只需将石棉盘移动到预设位置后充

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惰性气体即可实现焊接保护，对比现有技术采用气囊充气密封，减少了充、放气密封与泄压过程，步骤简单，操作高效，可以提高工作效率，且石棉盘为耐高温材料，使用过程不易因焊接时的高温损坏，稳定性好，使用寿命较长。综上，通过本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置对管道焊接进行保护，可以防止焊口的氧化腐蚀，提高焊缝质量，且步骤简单，操作高效，能够提高工作效率，稳定性好，使用寿命长。附图说明

[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0023]图1是本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置的整体示意图；[0024]图2是本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置的局部横截面图。[0025]附图标记分别表示：[0026]1-石棉盘，[0027]2-硬质充气管，201-气孔，[0028]3-充气罐，301-主体，302-出气口，303-出气管，[0029]4-接箍，

[0030]M-待焊接管道。

具体实施方式

[0031]除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

[0032]本实用新型实施例提供了一种管道焊接保护装置，如附图1所示，该装置包括：至少两个石棉盘1、一端封闭且一端开口的硬质充气管2、充气罐3。[0033]石棉盘1套装在硬质充气管2上，并在伸入至待焊接管道M后，相邻两个石棉盘1与待焊接管道M配合形成密封式保护空间。

[0034]硬质充气管2的开口端与位于待焊接管道M外部的充气罐3连接。[0035]位于密封式保护空间内的硬质充气管2上设置有气孔201。

[0036]以下对本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置的工作原理进行说明：[0037]利用本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置可进行焊接保护，在进行管道焊接前，通过移动硬质充气管2将石棉盘1伸入至待焊接管道M内，且使焊口位于相邻两个石棉盘1之间，使焊口位于密封式保护空间内。由于硬质充气管2为硬质材质，所以无需采用其它仪器配合，只需移动硬质充气管2即可将石棉盘1移动到预设位置。[0038]移动到预设位置后，硬质充气管2的封闭端位于待焊接管道M内，开口端与位于待焊接管道M外部的充气罐3连接，且位于密封式保护空间内的硬质充气管2上设置有气孔201。打开充气罐3后，惰性气体从充气罐3内流经硬质充气管2，并由气孔201进入密封式保护空间内，将密封式保护空间内的空气由焊口驱替至外界后，该惰性气体充满该密封式保

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护空间，外界空气无法进入保护空间，防止焊接过程中焊口的氧化腐蚀，提高焊接完成后形成的焊缝质量，实现了焊接保护。焊接完成后，取出石棉盘1和硬质充气管2。[0039]石棉盘1的数量可以为2个，形成一个对应焊口位置的密封式保护空间，石棉盘1的数量也可以为多个，例如5个、6个、8个等，举例来说，当石棉盘1的数量为6个时，可以形成最多5个密封式保护空间，最少3个密封式保护空间，根据焊口之间的距离远近判断是否两两相邻的石棉盘1均形成密封式保护空间。通过多个石棉盘1可以形成多个密封式保护空间，管道焊接保护装置的一次移动可以对多个焊口进行保护，使多个焊口的焊接可以同时进行，节省时间，提高工作效率。

[0040]本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置只需将石棉盘1移动到预设位置后充惰性气体即可实现焊接保护，对比现有技术采用气囊充气密封，减少了充、放气密封与泄压过程，步骤简单，操作高效，可以提高工作效率，且石棉盘1为耐高温材料，使用过程不易因焊接时的高温损坏，稳定性好，使用寿命较长。综上，通过本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置对管道焊接进行保护，可以防止焊口的氧化腐蚀，提高焊缝质量，且步骤简单，操作高效，能够提高工作效率，稳定性好，使用寿命长。

[0041]以下对本实用新型实施例提供的管道焊接保护装置的各部件及其作用分别给予阐述：

[0042]如附图1和附图2所示，石棉盘1的形状与尺寸与待焊接管道M相适配，用于配合待焊接管道M形成密封式保护空间。例如，当待焊接管道M为圆管时，相应地，石棉盘1为圆盘状结构，且石棉盘1的外径与待焊接管道M的内径相同，能够形成密封式接触。[0043]本实用新型实施例中，多个石棉盘1可拆卸地套装在硬质充气管2上。如此设置，可以根据待焊接管道M上焊口的位置和数量，合理安排石棉盘1的位置和数量，使管道焊接保护装置伸入待焊接管道M后，能够形成多个对应焊口位置的密封式保护空间，满足不同的焊口分布情况下的使用要求，适用范围广。

[0044]对于如何实现石棉盘1可拆卸地套装在硬质充气管2上，以下给出一种示例：[0045]在硬质充气管2的外壁上设置外螺纹，石棉盘1的内壁上设置相适配的内螺纹，则通过旋转可将石棉盘1沿轴向移动至硬质充气管2上任意位置，且在无扭转力矩的情况下，沿硬质充气管2轴向的力无法移动石棉盘1，在伸入待焊接管道M时，管壁的阻力以及焊接过程中惰性气体的压力均无法移动石棉盘1在硬质充气管2上的位置，在实现石棉盘1的可拆卸套装的前提下，套装以后石棉盘1的位置相对硬质充气管2固定不动。焊接完成后，旋转石棉盘1即可将石棉盘1从硬质充气管2上拆卸。[0046]进一步地，为了提高套装时螺纹连接的效果，如附图2所示，石棉盘1可以包括：位于外圈的主体、位于内圈的连接段。连接段的外径与主体的内径相同，且通过卡扣或键连接等方式与主体连接并固定，在连接段的内壁上设置与硬质充气管2的外螺纹相适配的内螺纹。且，连接段的材质可以为碳素钢，碳素钢相较于石棉材质有更好的机械性能，提高螺纹连接时的紧固性和稳定性。如此设置，既能保证石棉盘1整体的耐热性和耐腐蚀性，又通过设置内圈连接段提高了螺纹连接时的效果。

[0047]基于上述石棉盘1在硬质充气管2上的位置是可调的，为了满足不同位置的密封式保护空间的充气要求，对气孔201的分布及结构作出以下改进：[0048]多个气孔201沿轴向均匀分布在硬质充气管2上，且气孔201上设置有可拆卸的堵

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如此设置，在根据待焊接管道M上焊口的数量和位置对石棉盘1完成安装后，伸入

待焊接管道M后用于形成密封式保护空间的石棉盘1之间的气孔201上的堵件移除，剩余气孔201的堵件保持封堵状态，可以实现对不同位置和数量的密封式保护空间的充气保护，且不会浪费惰性气体资源。[0050]其中，多个气孔201沿轴向均匀分布在硬质充气管2上，且轴向上每个气孔201的位置处可以沿周向均匀设置多个气孔201，提高充气的效率和均匀度。[0051]堵件可以为橡胶塞，插入气孔201内实现封堵，拔出堵件即可使气孔201畅通。[0052]本实用新型实施例中，硬质充气管2起固定石棉盘1并将石棉盘1移动到预设位置，同时输送惰性气体的作用。

[0053]为了适应不同的焊口位置，硬质充气管2的长度可调。如此设置，在焊口距离待焊接管道M的管口较近时，选用较短的硬质充气管2，减少管道焊接保护装置的占用空间，缩短充气时间。在焊口距离待焊接管道M的管口较远时，选用较长的硬质充气管2，扩大管道焊接保护装置的适用范围。

[00]对于如何实现硬质充气管2的长度可调，以下给出一种示例：[0055]硬质充气管2的数量可以为多个，多根硬质充气管2顺次连接，通过控制连接的硬质充气管2的数量，可以实现硬质充气管2的长度可调。[0056]其中，多根硬质充气管2可以螺纹连接，易于安装和拆卸，且紧固性好。[0057]硬质充气管2可以为碳素钢管，进一步地，在碳素钢管表面涂覆防氧化层，延长硬质充气管2的使用寿命。其中，防氧化层可以为含锌层。[0058]为了提高石棉盘1伸入待焊接管道M内的效率，硬质充气管2上沿轴向设置有刻度。如此设置，通过观察硬质充气管2上的刻度，无需借助其它的测量仪器即可判断硬质充气管2伸入的长度，进而确定石棉盘1的位置，能够提高石棉盘1伸入到焊口两侧的速率，节省时间。

[0059]本实用新型实施例采用充气罐3作为惰性气体的气源，如附图1所示，充气罐3包括：主体301、出气口302、出气管303；

[0060]出气口302设置在主体301的上端；[0061]出气管303一端与出气口302连通，另一端与硬质充气管2连接。[0062]如此设置，通过出气管303与硬质充气管2的连接，即可为密封式保护空间提供稳定的惰性气体气源。[0063]进一步地，为了便于控制输入气体的速率和压强，出气口302上还设置有开关阀和减压阀。通过开关阀控制气体输出的速率，通过减压阀控制惰性气体输出时的压强大小，可以根据不同的焊接时期确定不同的惰性气体输出速率和输出压强，开始充气时，控制输出速率和输出压强较大，使惰性气体能够快速充满密封式保护空间，充气一段时间后，减小输出速率和输出压强，使惰性气体较缓慢的在硬质充气管2内流动，在实现焊接保护的前提下，节约惰性气体用量。

[00]开关阀和减压阀为本领域常见的，举例来说，常州九木自控阀门有限公司生产并销售的D71X-16手柄蝶阀可以作为本实用新型实施例采用的开关阀，永宇阀门制造有限公司生产的HC200X型减压阀可以作为本实用新型实施例采用的减压阀。

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对于出气管303如何与硬质充气管2连接，以下给出一种示例:

[0066]出气管303与硬质充气管2通过接箍4连接。[0067]如此设置，便于安装和拆卸，能使硬质充气管2移动到预设位置后再与充气罐3连接，避免充气罐3对硬质充气管2的移动产生干扰。[0068]具体地，接箍4可以为柱状金属管，且左、右两端的内径分别与硬质充气管2和出气管303的外径相同，硬质充气管2和出气管3分别伸入接箍4的左、右两端，并以螺纹连接方式固定。

[0069]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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图1

图2

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