[发明专利]一种高温设备用接管的连接方法

说明书

一种高温设备用接管的连接方法，其特征在于它包括以下步骤：首先将需连接的支管体（1）的根部形成加强肋（2），并在加强肋的外圈形成减薄处（3），再在减薄处（3）的外圈形成底座坡口（4）；其次，在主管（5）连接部位加工形成与底座坡口（4）相配的焊接坡口；第三，将支管体（1）和主管（5）对接焊接在一起形成对接焊缝。本发明具有受力均匀、应力集中系数小、承载能力高等特点；且底座与主管（5）焊接，焊接部位从接管和主管的连接转移到主管部位的连接，将角焊缝转换为对接焊缝，其性能得到很大的提高。

技术领域

本发明涉及的是一种高温设备用接管的连接方法，属于管件焊接技术领域。通过焊接支管的底座来连接主管，适用于石油石化下高温等复杂工况下的使用。

背景技术

管道分支管件可以分为三通和支管座两种常见形式。国内工业管道中的三通种类繁多，以往常常采用铸造三通、焊接三通、挤压三通等形式。三通是新型的管道系统中的常用部件 ，但相对于高温工况系统下，一般的铸造三通、焊接三通和挤压三通并不能满足使用要求，其无论是焊接应力还是形状应力的分布，都会在高温下造成产品的失效。因此，发明的这种适合高温设备用接管的连接结构使得焊接部位从接管和主管的连接转移到主管部位的连接，将角焊缝转换为对接焊缝，受力均匀 、应力集中系数小 、承载能力高，满足对焊缝100%射线检测的要求。

锻造和机加工成型的接管适用于受压较多、情况较复杂的工况下；堆焊成型的接管则可以使用在工况较简单的管道系统内。

发明内容

本发明的目的是针对传统管件连接方式在高载荷、高温等复杂条件下，无法满足使用要求的问题，发明一种高温设备用接管的连接方式，其构造立足于ASME NC-3643.4(a)-1的挤压出口管的补强方法，在传统的接管方法上创新设计完成。

本发明的技术方案是：

一种高温设备用接管的连接方法，其特征在于它包括以下步骤：首先将需连接的支管体1的根部形成加强肋2，并在加强肋的外圈形成减薄处3，再在减薄处3的外圈形成底座坡口4；其次，在主管5连接部位加工形成与底座坡口4相配的焊接坡口；第三，将支管体1和主管5对接焊接在一起形成对接焊缝。

所述的加强肋通过锻造、机加工或焊缝金属堆焊制作形成。

所述的支管体承压时，其肩部内壁为最大应力强度分布区，通过增大加强肋2与支管体轴线夹角θ角或适当增大内、外圆角半径R1和R2，能有效的减少支管底座内壁转角和肩部受到的应力强度。

所述的减薄处3呈上小下大的锥面结构。

如图1所示，一种适合高温设备用接管的连接方法，其特征在于所示连接方式的结构包括支管体1、加强肋2、底座减薄处3和底座坡口4。其过渡部分为加强肋2，将底座端部减薄使主管壁厚与底座壁厚相等，且底座2通过底座坡口4与主管本体3焊接，使得焊接部位从接管和主管的连接转移到主管部位的连接，将角焊缝转换为对接焊缝，焊缝部位通过100%射线来检测其是否满足性能要求。

根据申请人的试验研究及分析表明，所述支管体1在承压时，其肩部内壁为最大应力强度分布区，通过适当增大图1处的过渡段夹角θ角或适当增大内、外圆角半径R1和R2，可以有效的减少支管底座2内壁转角和肩部受到的应力强度。

图1所示加强肋采用可以通过锻造、机加工或焊缝金属堆敷的方法制作。锻造和机加工成型的接管适用于受压较多、情况较复杂的工况下；堆焊成型的接管则可以使用在工况较简单的管道系统内。

所述接管的这种结构形式消除了焊缝的不规则及外形突变，转移焊接部位，消除原本在图2所示折角部位焊接成型带来的形状应力和焊接应力，消除在高载荷区域内增加焊缝的可能，同时也消除焊缝在金属温度下产生的蠕变现象，保证接管在高温、高载荷环境下安全可靠的运行。