CN102944403A - 输气管线在役焊接实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输气管线在役焊接实验装置。本发明空压机的出气口与第一储气瓶的进气口连接，在第一储气瓶上设置有第一安全阀，第一储气瓶出气口经第一减压阀、第一阀门与输气管道的一端连接，输气管道的另一端经第二阀门与第二储气瓶进气口连接，第二储气瓶上设置有第二安全阀，第二储气瓶的出气口经第二减压阀与排气管道连接。输气管道中央位置设置有焊接模块，焊接模块的正上方为自动机械焊接装置。本发明可以在不同的压力、温度的条件下，实现不同材质、不同管径、不同缺陷和不同壁厚的在役焊接修复试验研究。

Description

输气管线在役焊接实验装置

技术领域

本发明属于焊接装置领域，特别是提供了一种用于输气管线在役焊接实验装置，适用于管道内部有压力的气体介质，进行在役焊接实验装置。

背景技术

进入二十一世纪我国输气管道的发展状况，经过近40年的建设，至2001年底我国已建成天然气管道总里程达到11403.3 km。2004年忠武线投产，将四川盆地丰富的天然气资源输往湖北、湖南两省，以满足两湖地区对天然气能源的迫切需要。同年，西气东输一线正式投产，将新疆塔里木气田的天然气输送到沿线12省、直辖市和自治区的消费市场。至2006年我国已有多条天然气“大动脉”相继建成，管道总里程达到2.4×10⁴ km。2008年2月22日全长9102 km、设计压力12 MPa、管径为                                               

1219 mm的西气东输二线工程在新疆、甘肃、宁夏和陕西同时开工建设，预计2009年底正式输气。2008年7月9日中亚天然气管道中哈段在哈萨克斯坦的阿拉木图举行开工典礼，标志着全长1801 km的中亚天然气管道全线开工。西气东输三线路线图已经初步确定，西三线西段（新疆霍尔果斯至宁夏中卫）已经开始建设，初步预计2012年投产，西三线东段（宁夏中卫至广东韶关）预计2014年底投产，西三线将为沿途的8个省、自治区提供中亚天然气。

截止到2009年底，我国已建成天然气管道3.6×10⁴ km，根据《天然气管网布局及“十一五”发展规划》，2006年至2010年期间，我国将基本建成覆盖全国的天然气主干管网，规划建设天然气管道大约1.6×10⁴ km，到2010年中国天然气管道总长将达到4.4×10⁴ km，2015年我国油气干线管道将超过1×10⁵ km，进一步完善全国天然气管网，为天然气安全供应提供保障。

输气管道在服役过程中，由于腐蚀、磨损以及意外事故等原因，造成管线局部减薄、损害、甚至发生泄漏，在高压差驱动下从管道内高速喷出并影响正常输气的事故。管道内天然气具有高压、易燃、易爆和易扩散性，泄漏时天然气高速喷出并迅速扩散，与空气形成混合气体，对扩散范围内人员造成中毒和窒息。天然气***极限很低，遇明火易发生***和火灾，给社会和企业带了巨大的损失。如果在之前通过各种方法检测到管道减薄、腐蚀裂纹等，可以采取修复的方式，来解决这个问题，为了不影响油气运输，可以在役修复。在役修复危险性比较大，为了降低危险性，采用实验的方法制定焊接工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于输气管线在役焊接修复实验装置，采用自动焊接装置，增加了输气管线在役焊接试验的安全性，还添加了控温装置和保温层，增加了实际工况下的条件，更贴近实际，实验数据更符合实际情况，制定的焊接工艺更标准。本发明降低了输气管线在役焊接试验的危险性，降低成本，能模拟不同的工况进行试验。

本发明解决技术问题所采取的技术方案为：

本发明包括空压机、第一储气瓶、第一减压阀、第一安全阀、第一阀门、第一压力温度表、第二压力温度表、第三压力温度表、输气管道、焊接模块、自动机械焊接装置、第四压力温度表、第五压力温度表、第六压力温度表，第二阀门、第二储气瓶，第二减压阀、第二安全阀和排气管道。 

空压机的出气口与第一储气瓶的进气口连接，在第一储气瓶上设置有第一安全阀，第一储气瓶出气口经第一减压阀、第一阀门与输气管道的一端连接，输气管道的另一端经第二阀门与第二储气瓶进气口连接，第二储气瓶上设置有第二安全阀，第二储气瓶的出气口经第二减压阀与排气管道连接。

在所述的输气管道中央位置设置有焊接模块，焊接模块的正上方为自动机械焊接装置，焊接模块与第一减压阀之间的输气管道上均布有第一压力温度表、第二压力温度表和第三压力温度表；在该输气管道上还套置有第一保温层，第一保温层内设置有调节输气管道温度的温度控制器；焊接模块与第二减压阀之间的输气管道上均布有第四压力温度表、第五压力温度表和第六压力温度表；在该输气管道上还套置有第二保温层。

所述的焊接模块包括焊接块和密封垫片，所述焊接块存在多种缺陷，来模拟实际工况下的输气管道的缺陷，以便焊接修复；所述的焊接块与输气管道之间采用密封垫片配合，通过螺栓连接焊接块与输气管道。

本发明的有益效果：可以在不同的压力、温度的条件下，实现不同材质、不同管径、不同缺陷和不同壁厚的在役焊接修复试验研究。本发明在整个输气管道在役焊接修复过程中，操作安全、结构简单、实验数据准确。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

其中1-空压机，2-储气瓶，3-减压阀，4-安全阀，5-阀门，6-压力温度表，7-温度控制器和保温层，8-压力温度表，9-压力温度表，10-输气管道，11-焊接模块，12-自动机械焊接装置，13-压力温度表，14-压力温度表，15-保温层，16-压力温度表，17-阀门，18-储气瓶，19-减压阀，20-安全阀，21-排气管道。

图2为管道焊接区域放大图。

图3为管道焊接区域剖面图。

其中22-焊接块，23-螺栓孔，24-密封垫片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理、结构作进一步说明。

如图1所示，空压机1的出气口与储气瓶2的进气口连接，在储气瓶2设置有安全阀4，储气瓶2出气口经减压阀3、阀门5与输气管道10的一端连接，输气管道10的另一端经阀门17与储气瓶18进气口连接，储气瓶18上设置有安全阀20，储气瓶18的出气口经减压阀19与排气管道21连接。

输气管道10中央位置设置有焊接模块11，焊接模块11的正上方为自动机械焊接装置12，焊接模块11与减压阀3之间的输气管道10上均布有压力温度表6、8、9、；在该输气管道上还设置有温度控制器和保温层7，温度控制器用于调节输气管道温度的；焊接模块11与减压阀19之间的输气管道10上均布有压力温度表13、14、16；在该输气管道上还套置有保温层15。

如图2和图3所示，焊接模块包括焊接块22和密封垫片24，焊接块存在多种缺陷，来模拟实际工况下的输气管道的缺陷，以便焊接修复；所述的焊接块22与输气管道之间采用密封垫片配合，通过螺栓孔23中的螺栓连接焊接块与输气管道。

本发明装置的使用过程如下：

首先， 安装好焊接模块。根据实际工况下管道的具体缺陷设计焊接块的缺陷，并把它安装在输气管道上焊接模块上，下面垫上密封垫片，利用螺栓进行连接。

其次，空压机运行往储气瓶内进行储气，使其达到一定压力后，空压机处于待机状态，一旦低于设定的压力，空压机开启。储气瓶2上有一个通道与安全阀4连接，储气瓶内压力一旦超过安全阀设定值就会自动排气降压。储气瓶上有一个通道与减压阀3连接，可以通过减压阀进行调控从储气瓶出去的气体压力。气体再通过阀门5控制进入输气管道，通过阀门17进入储气瓶18内，再通过减压表19，进入排气管道21，把气体输出到大气中。在输气管道前段有一个温度控制器和保温层，根据前段的三个压力温度表所测的气体温度进行调节并保温，使输气管道内部的气体温度达到实际工况下的温度。再根据这三个压力温度表所测的气体压力进行调节减压阀3和减压阀19进行控制输气管道内部气体压力，使其达到实际工况下的压力。如果储气瓶18内压力超过安全阀20设定值，会自动打开进行排气。

最后，当输气管道内部的压力和温度，都达到要求时，利用自动机械焊接装置进行焊接修复试验，在过程中可以记录后段中压力温度表13、14、16焊接后的数据。

Claims (1)

1. 输气管线在役焊接实验装置，其特征在于：包括空压机、第一储气瓶、第一减压阀、第一安全阀、第一阀门、第一压力温度表、第二压力温度表、第三压力温度表、输气管道、焊接模块、自动机械焊接装置、第四压力温度表、第五压力温度表、第六压力温度表，第二阀门、第二储气瓶，第二减压阀、第二安全阀和排气管道；

空压机的出气口与第一储气瓶的进气口连接，在第一储气瓶上设置有第一安全阀，第一储气瓶出气口经第一减压阀、第一阀门与输气管道的一端连接，输气管道的另一端经第二阀门与第二储气瓶进气口连接，第二储气瓶上设置有第二安全阀，第二储气瓶的出气口经第二减压阀与排气管道连接；

在所述的输气管道中央位置设置有焊接模块，焊接模块的正上方为自动机械焊接装置，焊接模块与第一减压阀之间的输气管道上均布有第一压力温度表、第二压力温度表和第三压力温度表；在该输气管道上还套置有第一保温层，第一保温层内设置有调节输气管道温度的温度控制器；焊接模块与第二减压阀之间的输气管道上均布有第四压力温度表、第五压力温度表和第六压力温度表；在该输气管道上还套置有第二保温层；

所述的焊接模块包括焊接块和密封垫片，所述焊接块存在多种缺陷，来模拟实际工况下的输气管道的缺陷，以便焊接修复；所述的焊接块与输气管道之间采用密封垫片配合，通过螺栓连接焊接块与输气管道。

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