專利名稱：輸氣管線在役焊接實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接裝置領(lǐng)域，特別是提供了一種用于輸氣管線在役焊接實(shí)驗(yàn)裝置，適用于管道內(nèi)部有壓力的氣體介質(zhì)，進(jìn)行在役焊接實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
進(jìn)入二i^一世紀(jì)我國(guó)輸氣管道的發(fā)展?fàn)顩r，經(jīng)過(guò)近40年的建設(shè)，至2001年底我國(guó)已建成天然氣管道總里程達(dá)到11403.3 km。2004年忠武線投產(chǎn)，將四川盆地豐富的天然氣資源輸往湖北、湖南兩省，以滿足兩湖地區(qū)對(duì)天然氣能源的迫切需要。同年，西氣東輸一線正式投產(chǎn)，將新疆塔里木氣田的天然氣輸送到沿線12省、直轄市和自治區(qū)的消費(fèi)市場(chǎng)。至2006年我國(guó)已有多條天然氣“大動(dòng)脈”相繼建成，管道總里程達(dá)到2· 4X IO4 km。2008年2月22日全長(zhǎng)9102 km、設(shè)計(jì)壓力12 MPa、管徑為 O 1219 mm的西氣東輸二線工程在新疆、甘肅、寧夏和陜西同時(shí)開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)2009年底
正式輸氣。2008年7月9日中亞天然氣管道中哈段在哈薩克斯坦的阿拉木圖舉行開(kāi)工典禮，標(biāo)志著全長(zhǎng)1801 km的中亞天然氣管道全線開(kāi)工。西氣東輸三線路線圖已經(jīng)初步確定，西三線西段(新疆霍爾果斯至寧夏中衛(wèi))已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)，初步預(yù)計(jì)2012年投產(chǎn)，西三線東段(寧夏中衛(wèi)至廣東韶關(guān))預(yù)計(jì)2014年底投產(chǎn)，西三線將為沿途的8個(gè)省、自治區(qū)提供中亞天然氣。截止到2009年底，我國(guó)已建成天然氣管道3. 6 X IO4 km,根據(jù)《天然氣管網(wǎng)布局及“十一五”發(fā)展規(guī)劃》，2006年至2010年期間，我國(guó)將基本建成覆蓋全國(guó)的天然氣主干管網(wǎng)，規(guī)劃建設(shè)天然氣管道大約I. 6 X IO4 km,到2010年中國(guó)天然氣管道總長(zhǎng)將達(dá)到4. 4 X IO4km，2015年我國(guó)油氣干線管道將超過(guò)IXlO5 km，進(jìn)一步完善全國(guó)天然氣管網(wǎng)，為天然氣安全供應(yīng)提供保障。輸氣管道在服役過(guò)程中，由于腐蝕、磨損以及意外事故等原因，造成管線局部減薄、損害、甚至發(fā)生泄漏，在高壓差驅(qū)動(dòng)下從管道內(nèi)高速噴出并影響正常輸氣的事故。管道內(nèi)天然氣具有高壓、易燃、易爆和易擴(kuò)散性，泄漏時(shí)天然氣高速噴出并迅速擴(kuò)散，與空氣形成混合氣體，對(duì)擴(kuò)散范圍內(nèi)人員造成中毒和窒息。天然氣爆炸極限很低，遇明火易發(fā)生爆炸和火災(zāi)，給社會(huì)和企業(yè)帶了巨大的損失。如果在之前通過(guò)各種方法檢測(cè)到管道減薄、腐蝕裂紋等，可以采取修復(fù)的方式，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，為了不影響油氣運(yùn)輸，可以在役修復(fù)。在役修復(fù)危險(xiǎn)性比較大，為了降低危險(xiǎn)性，采用實(shí)驗(yàn)的方法制定焊接工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于輸氣管線在役焊接修復(fù)實(shí)驗(yàn)裝置，采用自動(dòng)焊接裝置，增加了輸氣管線在役焊接試驗(yàn)的安全性，還添加了控溫裝置和保溫層，增加了實(shí)際工況下的條件，更貼近實(shí)際，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更符合實(shí)際情況，制定的焊接工藝更標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明降低了輸氣管線在役焊接試驗(yàn)的危險(xiǎn)性，降低成本，能模擬不同的工況進(jìn)行試驗(yàn)。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為本發(fā)明包括空壓機(jī)、第一儲(chǔ)氣瓶、第一減壓閥、第一安全閥、第一閥門、第一壓力溫度表、第二壓力溫度表、第三壓力溫度表、輸氣管道、焊接模塊、自動(dòng)機(jī)械焊接裝置、第四壓力溫度表、第五壓力溫度表、第六壓力溫度表，第二閥門、第二儲(chǔ)氣瓶，第二減壓閥、第二安全閥和排氣管道?？諌簷C(jī)的出氣口與第一儲(chǔ)氣瓶的進(jìn)氣口連接，在第一儲(chǔ)氣瓶上設(shè)置有第一安全閥，第一儲(chǔ)氣瓶出氣口經(jīng)第一減壓閥、第 一閥門與輸氣管道的一端連接，輸氣管道的另一端經(jīng)第二閥門與第二儲(chǔ)氣瓶進(jìn)氣口連接，第二儲(chǔ)氣瓶上設(shè)置有第二安全閥，第二儲(chǔ)氣瓶的出氣口經(jīng)第二減壓閥與排氣管道連接。在所述的輸氣管道中央位置設(shè)置有焊接模塊，焊接模塊的正上方為自動(dòng)機(jī)械焊接裝置，焊接模塊與第一減壓閥之間的輸氣管道上均布有第一壓力溫度表、第二壓力溫度表和第三壓力溫度表；在該輸氣管道上還套置有第一保溫層，第一保溫層內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)輸氣管道溫度的溫度控制器；焊接模塊與第二減壓閥之間的輸氣管道上均布有第四壓力溫度表、第五壓力溫度表和第六壓力溫度表；在該輸氣管道上還套置有第二保溫層。所述的焊接模塊包括焊接塊和密封墊片，所述焊接塊存在多種缺陷，來(lái)模擬實(shí)際工況下的輸氣管道的缺陷，以便焊接修復(fù)；所述的焊接塊與輸氣管道之間采用密封墊片配合，通過(guò)螺栓連接焊接塊與輸氣管道。本發(fā)明的有益效果可以在不同的壓力、溫度的條件下，實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)、不同管徑、不同缺陷和不同壁厚的在役焊接修復(fù)試驗(yàn)研究。本發(fā)明在整個(gè)輸氣管道在役焊接修復(fù)過(guò)程中，操作安全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。


圖I為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I-空壓機(jī)，2-儲(chǔ)氣瓶，3-減壓閥，4-安全閥，5-閥門，6-壓力溫度表，7-溫度控制器和保溫層，8-壓力溫度表，9-壓力溫度表，10-輸氣管道，11-焊接模塊，12-自動(dòng)機(jī)械焊接裝置，13-壓力溫度表，14-壓力溫度表，15-保溫層，16-壓力溫度表，17-閥門，18-儲(chǔ)氣瓶，19-減壓閥，20-安全閥，21-排氣管道。圖2為管道焊接區(qū)域放大圖。圖3為管道焊接區(qū)域剖面圖。其中22-焊接塊，23-螺栓孔，24-密封墊片。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，空壓機(jī)I的出氣口與儲(chǔ)氣瓶2的進(jìn)氣口連接，在儲(chǔ)氣瓶2設(shè)置有安全閥4，儲(chǔ)氣瓶2出氣口經(jīng)減壓閥3、閥門5與輸氣管道10的一端連接，輸氣管道10的另一端經(jīng)閥門17與儲(chǔ)氣瓶18進(jìn)氣口連接，儲(chǔ)氣瓶18上設(shè)置有安全閥20，儲(chǔ)氣瓶18的出氣口經(jīng)減壓閥19與排氣管道21連接。輸氣管道10中央位置設(shè)置有焊接模塊11，焊接模塊11的正上方為自動(dòng)機(jī)械焊接裝置12，焊接模塊11與減壓閥3之間的輸氣管道10上均布有壓力溫度表6、8、9、；在該輸氣管道上還設(shè)置有溫度控制器和保溫層7，溫度控制器用于調(diào)節(jié)輸氣管道溫度的；焊接模塊11與減壓閥19之間的輸氣管道10上均布有壓力溫度表13、14、16 ;在該輸氣管道上還套置有保溫層15。如圖2和圖3所示，焊接模塊包括焊接塊22和密封墊片24，焊接塊存在多種缺陷，來(lái)模擬實(shí)際工況下的輸氣管道的缺陷，以便焊接修復(fù)；所述的焊接塊22與輸氣管道之間采用密封墊片配合，通過(guò)螺栓孔23中的螺栓連接焊接塊與輸氣管道。本發(fā)明裝置的使用過(guò)程如下
首先，安裝好焊接模塊。根據(jù)實(shí)際工況下管道的具體缺陷設(shè)計(jì)焊接塊的缺陷，并把它安裝在輸氣管道上焊接模塊上，下面墊上密封墊片，利用螺栓進(jìn)行連接。其次，空壓機(jī)運(yùn)行往儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)進(jìn)行儲(chǔ)氣，使其達(dá)到一定壓力后，空壓機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，一旦低于設(shè)定的壓力，空壓機(jī)開(kāi)啟。儲(chǔ)氣瓶2上有一個(gè)通道與安全閥4連接，儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)壓力一旦超過(guò)安全閥設(shè)定值就會(huì)自動(dòng)排氣降壓。儲(chǔ)氣瓶上有一個(gè)通道與減壓閥3連接，可 以通過(guò)減壓閥進(jìn)行調(diào)控從儲(chǔ)氣瓶出去的氣體壓力。氣體再通過(guò)閥門5控制進(jìn)入輸氣管道，通過(guò)閥門17進(jìn)入儲(chǔ)氣瓶18內(nèi)，再通過(guò)減壓表19，進(jìn)入排氣管道21，把氣體輸出到大氣中。在輸氣管道前段有一個(gè)溫度控制器和保溫層，根據(jù)前段的三個(gè)壓力溫度表所測(cè)的氣體溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)并保溫，使輸氣管道內(nèi)部的氣體溫度達(dá)到實(shí)際工況下的溫度。再根據(jù)這三個(gè)壓力溫度表所測(cè)的氣體壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)減壓閥3和減壓閥19進(jìn)行控制輸氣管道內(nèi)部氣體壓力，使其達(dá)到實(shí)際工況下的壓力。如果儲(chǔ)氣瓶18內(nèi)壓力超過(guò)安全閥20設(shè)定值，會(huì)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行排氣。最后，當(dāng)輸氣管道內(nèi)部的壓力和溫度，都達(dá)到要求時(shí)，利用自動(dòng)機(jī)械焊接裝置進(jìn)行焊接修復(fù)試驗(yàn)，在過(guò)程中可以記錄后段中壓力溫度表13、14、16焊接后的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.輸氣管線在役焊接實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于包括空壓機(jī)、第一儲(chǔ)氣瓶、第一減壓閥、第一安全閥、第一閥門、第一壓力溫度表、第二壓力溫度表、第三壓力溫度表、輸氣管道、焊接模塊、自動(dòng)機(jī)械焊接裝置、第四壓力溫度表、第五壓力溫度表、第六壓力溫度表，第二閥門、第二儲(chǔ)氣瓶，第二減壓閥、第二安全閥和排氣管道； 空壓機(jī)的出氣口與第一儲(chǔ)氣瓶的進(jìn)氣口連接，在第一儲(chǔ)氣瓶上設(shè)置有第一安全閥，第一儲(chǔ)氣瓶出氣口經(jīng)第一減壓閥、第一閥門與輸氣管道的一端連接，輸氣管道的另一端經(jīng)第二閥門與第二儲(chǔ)氣瓶進(jìn)氣口連接，第二儲(chǔ)氣瓶上設(shè)置有第二安全閥，第二儲(chǔ)氣瓶的出氣口經(jīng)第二減壓閥與排氣管道連接； 在所述的輸氣管道中央位置設(shè)置有焊接模塊，焊接模塊的正上方為自動(dòng)機(jī)械焊接裝置，焊接模塊與第一減壓閥之間的輸氣管道上均布有第一壓力溫度表、第二壓力溫度表和第三壓力溫度表；在該輸氣管道上還套置有第一保溫層，第一保溫層內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)輸氣管道溫度的溫度控制器；焊接模塊與第二減壓閥之間的輸氣管道上均布有第四壓力溫度表、第五壓力溫度表和第六壓力溫度表；在該輸氣管道上還套置有第二保溫層； 所述的焊接模塊包括焊接塊和密封墊片，所述焊接塊存在多種缺陷，來(lái)模擬實(shí)際工況下的輸氣管道的缺陷，以便焊接修復(fù)；所述的焊接塊與輸氣管道之間采用密封墊片配合，通過(guò)螺栓連接焊接塊與輸氣管道。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種輸氣管線在役焊接實(shí)驗(yàn)裝置。本發(fā)明空壓機(jī)的出氣口與第一儲(chǔ)氣瓶的進(jìn)氣口連接，在第一儲(chǔ)氣瓶上設(shè)置有第一安全閥，第一儲(chǔ)氣瓶出氣口經(jīng)第一減壓閥、第一閥門與輸氣管道的一端連接，輸氣管道的另一端經(jīng)第二閥門與第二儲(chǔ)氣瓶進(jìn)氣口連接，第二儲(chǔ)氣瓶上設(shè)置有第二安全閥，第二儲(chǔ)氣瓶的出氣口經(jīng)第二減壓閥與排氣管道連接。輸氣管道中央位置設(shè)置有焊接模塊，焊接模塊的正上方為自動(dòng)機(jī)械焊接裝置。本發(fā)明可以在不同的壓力、溫度的條件下，實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)、不同管徑、不同缺陷和不同壁厚的在役焊接修復(fù)試驗(yàn)研究。
文檔編號(hào)G01M13/00GK102944403SQ20121046719
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者付現(xiàn)橋, 金濤, 蔡勇, 方輝, 趙春慧, 王魏 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)舟山海洋研究中心