[发明专利]接管检验设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检验焊缝(更具体地，用于检验接管或其他此类装置上的焊缝)的设备及方法。在一具体方面，本发明适用于在向接管内施加轴向应力的同时检验焊缝。 

背景技术

在化学或石油化工厂等地方中，经常需要将流体材料从一个地方或储存室输送到另一个地方。上述材料的输送工具一般包括诸如管道或管子、存储器或反应容器等设备，这些设备通常都由金属制造而成。输送设备的各个部件的连接通常通过将必要的部件焊接在一起而实现。例如，当将管子的相邻端连接在一起时，通常每端均设置有焊接到各对应端的法兰，然后通过螺栓将法兰连接在一起形成密封。可替换地，为了形成所需要的管道，管子或其他设备的端部也可以直接焊接在一起。无论哪种情况，将注意到，每个焊接接头都必须形成完全的密封以防止运输材料的漏泄。当处理具有潜在危险(即可燃)或有毒性的材料时尤其如此。 

出于安全上的考虑，通常需要定期地对用于将设备的各个部件(例如管子、容器、法兰等等)连接在一起的焊缝的完整性进行检验。然而，在试图检验用于将接管连接至管子或者容器的焊缝的完整性时，遇到了特殊的问题。接管通常包括一个短的管道，该管道的一端插入或管子或容器中的开口或与所述开口邻接，而相对一端具有一个法兰。接管的管道部分与管子或容器以及与法兰的之间的 连接分别通过焊缝密封。如现有技术中已知的，接管的直径尺寸可以在不足1英寸到数英尺的范围内。 

现有技术讲授了用于在管道上进行焊缝的完整性检验的多种工具。例如，美国专利号6,131,441和5,844,127(Berube和Carson)(其公开的全部内容结合于此作为参考)讲授了焊缝检验工具，其隔离出管子的一个特定部分(section)(例如，包括焊缝的部分)并使该部分受到位于由工具和管子内表面所界定的受压环形空间内的高压流体的作用。对环形空间内的流体压力进行监测，借此，任何压力下降都表示焊缝存在渗漏。 

美国专利号6,463,791(Berube和Carson)(其公开的全部内容结合于此作为参考)讲授了一种用于检验用来固定接管的焊缝的设备。如该参考文献的图1所示，该设备包括放置在容器(举例来说)内表面上的第一密封板和固定于接管的外法兰部分(即法兰面)的第二密封板。密封板彼此连接且通过推动一密封板抵靠(against)另一密封板形成密封。如此，接管空间被密封，且加压流体导入其中。将理解的是，推动板彼此抵靠的过程引起施加于法兰上(进而施加于设置在接管上的焊缝上)的轴向压缩力。 

尽管以上参考文献提供了检验焊缝的有效工具，但它们都设计为主要对焊缝施加径向力。然而，需要对焊缝施加进一步的应力以提供一种“最坏情况”，以便能够在极限条件下检验这样的焊缝。更具体地，需要当在所检验的焊缝上施加轴向膨胀力的同时进行焊缝检验。 

发明内容

一方面，本发明提供了一种检验设置在接管上的焊缝的方法，该方法包括：密封接管的相对端；对接管内部加压；监测接管内部 压力；不在接管上施加轴向压缩力。因此，在检验过程中这种方法将模拟焊缝上的正常轴向膨胀应力并提高其准确性。 

另一方面，本发明提供了一种焊缝检验设备或组件，其用于检验将接管固定于容器等的焊缝的完整性，其中，该设备包括：对接管的法兰端进行密封的装置；对接管的容器开口端进行密封的装置；以及对接管内部加压的装置。该设备还包括用于监测接管内的压力以识别焊缝中存在渗漏或其他缺陷的装置。 

因此，一方面，本发明提供了一种用于检验将接管固定于容器的焊缝的焊缝检验设备，接管具有焊接至容器壁中的开口的杆(stem)部分和从该开口向外延伸的相对的法兰部分，法兰具有外表面，该设备包括：安装在法兰外表面上用于密封地封闭法兰的盲板；安装在容器内以关闭容器开口的后板；向着容器壁偏压后板以在它们之间形成密封的装置；对盲板与后板之间的接管内的空间加压的装置。 

另一方面，本发明提供了一种检验用于将接管固定至容器的焊缝的完整性的方法，接管具有焊接至容器壁中的开口的杆部分和从该开口向外延伸的相对的法兰部分，法兰具有外表面，该方法包括：用盲板密封法兰面；在容器内设置后板，后板比开口大；朝向容器壁推动后板以在它们之间形成密封，不在法兰上施加压缩力；在接管内形成密封空间，该空间由接管的内表面、盲板和后板界定，该空间环绕包含焊缝的区域；用加压流体填充并加压该空间，由此对接管施加径向膨胀应力并且对法兰施加轴向膨胀应力；监测该压力。 

附图说明

通过下面结合附图的详细说明，本发明的这些及其他特征将会变得更加明显，在附图中：