专利名称：用于大直径厚壁管接头的水压试验装置及其水压试验方法
技术领域：
本发明涉及一种用于大直径厚壁管接头的水压试验装置及其水压试验方法。
背景技术：
水压试验是工业管道制造过程中必不可少的检查产品质量的技术之一，以电站锅炉为例，汽包、集箱、减温器等类似锅炉元件在制造完成时均须对其进行水压试验，以检查其材料及焊口承压要求是否满足设计要求和国家压力容器验收相关规程。在制造厂内生产完成的锅炉元件，其上常�：附佑写笾本逗癖诠芙油罚诮兴故匝槭保匦攵云浣蟹舛�。图1为传统的水压试验装置。在制造管接头2’时，首先将其管端制造成具有一定的管端长度裕量5’，管接头2’焊接在管道或压力容器本体1’上，将封板3’放入管接头2’中，管接头2和封板3’由焊缝4’连接。当水压试验完成后，将含有封板3’的管接头2’部分割去，对管接头坡口进行机加工，使其达到设计要求。传统的水压试验方法中，封板3’起封堵作用，焊缝4’固定封板3’并起密封作用。 这种水压试验装置有明显的缺点。由于水压试验压力远高于锅炉元件的工作压力，计算得到的封板3’的厚度相当大，同时起固定封板3’作用的焊缝4’高度也相当大，管接头6’管端长度裕量5’也随两者的增大而增大。大直径厚壁管接头在实际制造中通常采用锻造的方法，锻造成本高，锻件的长度越长将导致锻造成本增高，难度增大。该结构若焊接未达到设计要求的焊缝高度，在水压试验时很可能因为巨大的压力使得管接头2’的焊接处发生泄漏或封板3飞出，造成严重的人员伤亡事故。故传统的大直径厚壁管接头水压试验装置有焊接工作量大制造成本高等弊端。
发明内容
本发明提供的一种用于大直径厚壁管接头的水压试验装置及其水压试验方法，使得在保证水压试验安全的前提下，可以大大降低制造成本。为了达到上述目的，本发明提供一种用于大直径厚壁管接头的水压试验装置，该水压试验装置包含管接头凸起部和封板；
所述的管接头凸起部设置在管接头的内壁上，与管接头一起锻造成型。所述的封板焊接在管接头凸起部上。所述的管接头凸起部是环状台，管接头突起部的中间具有通孔，通孔与管接头同轴ο所述的管接头凸起部的厚度不小于水压试验所需最小厚度。所述封板的形状与管接头突起部上的通孔的形状相匹配，封板就位完成后能够将管接头突起部上的通孔边缘完全覆盖在封板下。所述的水压试验装置还包含就位辅助杆，该就位辅助杆连接封板。本发明还提供一种用于大直径厚壁管接头的水压试验方法，该水压试验方法包含以下步骤步骤1、按照尺寸锻造大直径厚壁管接头，在管接头内径距端口较近处锻造管接头凸起
部；
步骤2、将管接头焊接在管道本体上；
步骤3、选择封板放入管接头内的方式，可将封板从管道本体端放入管接头内，置于管接头突起部上，或者可将封板从管接头具有凸起部的一端放入管接头内，置于管接头突起部上；
步骤4、将封板焊接在管接头突起部上； 步骤5、进行水压试验；
步骤6、将管接头突起部割除，封板随之脱离管接头；
步骤7、将割除管接头突起部后的管接头内壁机加工至设计尺寸；
步骤8、将管接头突起部和封板分离。所述的步骤3中，当封板从管道本体端放入管接头内时，封板的形状须能保证其顺利进入管接头内；当封板从管接头具有凸起部的一端放入管接头内时，封板的形状须能保证其顺利通过管接头突起部上的通孔。所述的步骤3中，从管接头具有凸起部的一端放入封板时，将封板倾斜通过管接头突起部上的通孔，置于管接头突起部上。所述的步骤3中，从管接头具有凸起部的一端放入封板时，若封板上连接有就位辅助杆，则利用就位辅助杆将封板倾斜通过管接头突起部上的通孔，置于管接头突起部上。所述的步骤8中，还包含以下步骤清除封板上的残留焊渣，封板可重复利用。所述的步骤8中，若封板上连接有就位辅助杆，则将就位辅助杆和封板分离，就位辅助杆可重复利用。本发明的优点是
1、节约毛坯材料，降低锻造成本；
2、焊缝高度�。銎鹈芊庾饔茫跎俸覆暮凸ぷ髁浚�
3、封板装置可循环使用，节约封板材料；
4、水压试验准备周期缩短；
5、水压试验后，对管接头加工工艺少；
6、产品生产周期缩短，生产成本降低；
7、制造工艺成熟、简单；
8、安全可靠。
图1是背景技术中水压试验装置的结构剖视图； 图2是第一实施例中大直径厚壁管接头的结构剖视图3是第一实施例中用于大直径厚壁管接头的水压试验装置的结构剖视图； 图4是图3中A-A方向的剖视图； 图5是第二实施例中大直径厚壁管接头的结构剖视图； 图6是图5中B-B方向的剖视图7是第二实施例中用于大直径厚壁管接头的水压试验装置的结构剖视图；图8是图7中C-C方向封板旋转前的剖视图； 图9是图7中C-C方向封板旋转后的剖视图10是第三实施例中用于大直径厚壁管接头的水压试验装置的结构剖视图。
具体实施例方式以下根据图2 图10，具体说明本发明的较佳实施例
如图3、图7和图10所示，本发明提供一种用于大直径厚壁管接头的水压试验装置，包含管接头凸起部5和封板3，该封板3通过密封焊焊接在管接头凸起部5上，形成焊缝4。所述的管接头凸起部5设置在管接头2 (管接头2焊接在管道本体1上)的内壁上，与管接头2 —起锻造成型。所述的管接头凸起部5是具有一定厚度的环状台，且其厚度不小于水压试验所需最小壁厚。管接头突起部5的中间具有通孔，通孔与管接头2同轴。所述封板3的形状与管接头突起部5上的通孔的形状相匹配，封板3的尺寸大于管接头突起部5上的通孔的尺寸广3mm，使得封板3就位完成后能够将管接头突起部5上的通孔边缘完全覆盖在封板3下。所述的水压试验装置还包含就位辅助杆6，该就位辅助杆6连接封板3。管接头的长度可不用增加传统水压试验装置中所需的裕量，直接加工到设计长度，由于大直径厚壁管接头为锻造而成，所以可相当方便的加工出凸起，水压试验时，将封板焊接在凸起上，由于凸起与管接头为一个整体，故其可承受很大的作用力，防止封板因压力太大而飞出，此时，焊缝仅起密封作用，焊高远小于传统水压试验装置中的焊高，大大降低了焊接成本。本发明还提供一种用于大直径厚壁管接头的水压试验方法，包含以下步骤 步骤1、按照尺寸锻造大直径厚壁管接头2，在管接头2内径距端口较近处锻造管接头
凸起部5;
步骤2、将管接头2焊接在管道本体1上；
步骤3、选择封板3放入管接头2内的方式，可将封板从管道本体1端放入管接头2内， 置于管接头突起部5上，或者可将封板3从管接头具有凸起部5的一端放入管接头2内，置于管接头突起部5上；
当封板3从管道本体1端放入管接头2内时，封板3的形状须能保证其顺利进入管接头2内；当封板3从管接头具有凸起部5的一端放入管接头2内时，封板3的形状须能保证其顺利通过管接头突起部5上的通孔；
从管接头具有凸起部5的一端放入封板3时，将封板倾斜通过管接头突起部5上的通孔，置于管接头突起部5上；
从管接头具有凸起部5的一端放入封板3时，若封板3上连接有就位辅助杆6，则利用就位辅助杆6将封板倾斜通过管接头突起部5上的通孔，置于管接头突起部5上； 步骤4、将封板3焊接在管接头突起部5上； 步骤5、进行水压试验；
步骤6、将管接头突起部5割除，封板3随之脱离管接头2 ；
步骤7、将割除管接头突起部5后的管接头2内壁机加工至设计尺寸；步骤8、将管接头突起部5和封板3分离； 清除封板3上的残留焊渣，封板3可重复利用；
若封板3上连接有就位辅助杆6，则将就位辅助杆6和封板3分离，就位辅助杆6可重复利用。这样既安全完成水压试验，又节约材料，降低了管接头的锻造成本和封板的焊接成本，同时缩短了水压试验准备周期，降低了水压试验后管接头恢复设计尺寸的工作量。实施例1
如图2所示，为大直径厚壁管接头2的结构剖视图，所述的大直径厚壁管接头2在锻造时其它结构按照设计尺寸进行加工，仅在管接头2内径距端口较近处保留如图2所示的凸起5，如图4所述，将凸起5加工成中间有通孔并具有一定厚度的圆台。当封板3经管道本体1放入管接头2中时，在图3中所示位置焊接封板3和凸起5，此时焊缝4仅起密封作用， 凸起5上与封板3接触的部分承载水压试验对封板3的作用力。由于凸起5与管接头2为一个整体，故其可承受很大的作用力，可防止封板3因压力太大而飞出，保证了水压试验的安全性。水压试验完成后，将凸起5割除，封板3随之脱离管接头2，再将凸起5处的管接头2内壁机加工至设计尺寸。同时，将凸起5和封板3分离，清除封板3上的残留焊渣，此时封板3可重复利用。实施例2
如图5所示，为大直径厚壁管接头2的结构剖视图，所述的大直径厚壁管接头2在锻造时其它结构按照设计尺寸进行加工，仅在管接头2内径距端口较近处保留如图5所示的凸起5，当封板3不能经管道本体1放入管接头2中时，将凸起5中间加工成如图6所示的有类似椭圆形的通孔并具有一定厚度的圆台。此时起封堵的作用的封板3形状与凸起5上通孔形状相似，类似椭圆形。水压试验时，如图7所示，从管接头2端口一端将封板3倾斜放入，穿过凸起5上的通孔(如图8所示)，然后旋转90°放置(如图9所示)。在图7中所示位置焊接封板3和凸起5，此时焊缝4仅起密封作用。水压试验后，将凸起5割除，封板3随之脱离管接头2，再将凸起5处的管接头2内壁机加工至设计尺寸。同时，将凸起5和封板3 分离，清除封板3上的残留焊渣，此时封板3可重复利用。实施例3
如图10所示，其它步骤与实施例2完全相同。当管接头2方向向上或其它因素导致封板3不方便就位时，可在封板3上连接就位辅助杆6，利用就位辅助杆6将封板3从管接头 2端口一端将封板3倾斜穿过凸起5上的通孔，然后旋转90°放置，然后进行焊接。水压试验后，将凸起5割除，封板3随之脱离管接头2，再将凸起5处的管接头2内壁机加工至设计尺寸。同时，将凸起5、封板3、就位辅助杆6分离，清除封板3上的残留焊渣，此时封板3和就位辅助杆6可重复利用。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种用于大直径厚壁管接头的水压试验装置，其特征在于，该水压试验装置包含管接头凸起部(5)和封板(3);所述的管接头凸起部(5)设置在管接头(2)的内壁上，与管接头(2) —起锻造成型。
2.如权利要求1所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验装置，其特征在于，所述的封板(3)焊接在管接头凸起部(5)上。
3.如权利要求1所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验装置，其特征在于，所述的管接头凸起部(5)是环状台，管接头突起部(5)的中间具有通孔，通孔与管接头(2)同轴。
4.如权利要求3所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验装置，其特征在于，所述的管接头凸起部(5)的厚度不小于水压试验所需最小厚度。
5.如权利要求3所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验装置，其特征在于，所述封板(3)的形状与管接头突起部(5)上的通孔的形状相匹配，封板(3)就位完成后能够将管接头突起部(5)上的通孔边缘完全覆盖在封板(3)下。
6.如权利要求1所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验装置，其特征在于，所述的水压试验装置还包含就位辅助杆(6)，该就位辅助杆(6)连接封板(3)。
7.一种用于大直径厚壁管接头的水压试验方法，其特征在于，该水压试验方法包含以下步骤步骤1、按照尺寸锻造大直径厚壁管接头(2)，在管接头(2)内径距端口较近处锻造管接头凸起部(5);步骤2、将管接头(2)焊接在管道本体(1)上；步骤3、选择封板(3)放入管接头(2)内的方式，可将封板从管道本体(1)端放入管接头(2)内，置于管接头突起部(5)上，或者可将封板(3)从管接头具有凸起部(5)的一端放入管接头(2)内，置于管接头突起部(5)上；步骤4、将封板(3)焊接在管接头突起部(5)上；步骤5、进行水压试验；步骤6、将管接头突起部(5)割除，封板(3)随之脱离管接头(2)；步骤7、将割除管接头突起部(5)后的管接头(2)内壁机加工至设计尺寸；步骤8、将管接头突起部(5)和封板(3)分离。
8.如权利要求7所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验方法，其特征在于，所述的步骤3中，当封板(3)从管道本体(1)端放入管接头(2)内时，封板(3)的形状须能保证其顺利进入管接头(2)内；当封板(3)从管接头具有凸起部(5)的一端放入管接头(2)内时， 封板(3)的形状须能保证其顺利通过管接头突起部(5)上的通孔。
9.如权利要求7所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验方法，其特征在于，所述的步骤3中，从管接头具有凸起部(5)的一端放入封板(3)时，将封板倾斜通过管接头突起部 (5)上的通孔，置于管接头突起部(5)上。
10.如权利要求7所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验方法，其特征在于，所述的步骤3中，从管接头具有凸起部(5)的一端放入封板(3)时，若封板(3)上连接有就位辅助杆(6)，则利用就位辅助杆(6)将封板倾斜通过管接头突起部(5)上的通孔，置于管接头突起部(5)上。
11.如权利要求7所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验方法，其特征在于，所述的步骤8中，还包含以下步骤清除封板(3)上的残留焊渣，封板(3)可重复利用。
12.如权利要求7所述的用于大直径厚壁管接头的水压试验方法，其特征在于，所述的步骤8中，若封板(3 )上连接有就位辅助杆(6 )，则将就位辅助杆(6 )和封板(3 )分离，就位辅助杆(6)可重复利用。
全文摘要
一种用于大直径厚壁管接头的水压试验装置及其水压试验方法，大直径厚壁管接头在锻造时，在管接头内径锻造管接头凸起部，将封板焊接在凸起部上，对凸起与封板之间的间隙进行密封焊，由于凸起与管接头为一个整体，故其可承受很大的作用力，防止封板因压力太大而飞出，此时，焊缝仅起密封作用，焊高远小于传统水压试验装置中的焊高，大大降低了焊接成本。然后进行水压试验。水压试验结束后，将凸起割除，再将凸起处的管接头内壁机加工至设计尺寸。这样既安全完成水压试验，又节约材料，降低了管接头的锻造成本和封板的焊接成本，同时缩短了水压试验准备周期，降低了生产成本。
文档编号G01N3/12GK102384873SQ201110170270
公开日2012年3月21日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者叶伟民, 周曙光, 王瑞娟, 赵朋山 申请人:上海锅炉厂有限公司
专业数控铣床产品供应商
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