[实用新型]大口径高强度钢管管口预热装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及到通过中频电磁感应技术进行管体局部加热的装置，尤其适用于大口径高强度钢管敷设的油气长输管线施工中，对焊接管口进行局部加热的大口径高强度钢管管口预热装置(简称DGRF)。

背景技术

现有中频电磁感应管口预热设备，因其技术上的原因不能满足西气东输大口径管口预热的要求，这才引发本发明的研究。具体情况是：

(1)中频电源为KGPS型水冷设备，给野外施工带来许多困难。

(2)开合式中频电磁感应加热器以刀开关为断开点，断开点易出故障。管径越大，电流越大，出故障几率也越多；其无法适应更大的电流，难以满足西气东输大口径管口预热的要求。

(3)开合式中频电磁感应加热器最大直径只做到711mm，无法用于管径1016mm的管口预热。

(4)开合式中频电磁感应加热器，由于刀开关安全距离的要求尺寸较宽，加热范围大，加热范围超出管口预热范围(L-150mm)。(见附图3中a)。热量不集中造成多耗电能，还可能破坏管体防腐层。又要配备较大容量的中频电源。

(5)开合式中频电磁感应加热器，加热速度慢，与全自动内口焊机配合焊接预热，限制全自动内口焊机焊接速度，直接影响施工进度。

中国专利局委托编号258检索报告提示，只有A类技术背景文献记录(不相关行业的中频电磁感应加热)，没有相关文献记载，即有新颖性。

技术内容

本实用新型的目的在于：

(1)把KGPS型水冷中频电源改为KGPF型风冷设备，同时解决管口预热达到温度后自动停机问题。

(2)从根本上解除现有开合式电磁感应加热器因刀开关发热而故障的忧患，减少维修；取消刀开关，找出加热器线圈更新的绕制方法，以解决加热器的不安全因素。

(3)减小现有加热器本体宽度，当然，彻底改变开合式电磁感应加热器的模式，是个复杂技术问题，但又是急待解决的课题。

(4)提高加热器的温升速度，以适应全自动内口焊机快速焊接的要求。研制出适应管径1016mm的电磁感应加热器。

亦即提供一种适合西气东输使用的大口径高强度钢管管口预热装置。

本实用新型是这样实现的：包括骨架1、支撑架2、绕组3、外防护罩4、导磁体5，骨架1上有支撑架2，骨架1上有绕组3，外防护罩4上有导磁体5。

本实用新型还采用如下技术方案：

线圈绕组3为连续双绕，其形状与管体7直径配套。

线圈3有磁导体，其形状与线圈3配套。

导线6从一端进入连续双绕，由同一端另一侧引出。

导现6在管体7上的的线圈宽度小于管口预热宽度L。

线圈3与管体7的间距小于10mm。优点效果：

(1).中频电源由水冷改为风冷，减少了水系统和一个0.5立方米的水箱。中频电源箱体尺寸由1620×850×1820mm缩小到900×700×1500mm，箱体体积缩小到原水冷电源箱体体积的38％；总重量由水冷设备的1300kg降为约500kg；风冷中频电源体积、重量的改进效果，一方面是水冷改风冷的结果，另一方面是电源线路和元气件有较大改进和提高的结果。预热管口是否加热到要求的温度不可能每次测量，通过控制回路增加时间元件实现达到预热温度自动停机。

(2).现有电磁感应加热器绕组都是螺旋绕法，要把加热器套在管体上或者把加热器从管体上取下来，都必须把加热器绕组各匝断开，否则是实现不了的。为了断开加热器绕组的各匝导线，开合式加热器就在加热器绕组各匝导线上装一个刀开关，需要打开加热器时，把刀开关打开，加热时，把刀开关闭合。每加热一道口，刀开关开合一次，不仅操作烦琐，而且因刀开关接触不良易出故障，工作可靠性差。为了改变这一现状，我们走出常规螺旋绕法的束缚。经过反复多次试验，采用无断点双绕，实现了加热器绕组无断点开合，其原理见无断点开合式加热器绕组展开图附图2所示。由于实用新型线圈没有刀开关，绕组免维修，彻底解除了开合式电磁感应加热器开合有断点的忧患，简化了操作，提高了可靠性。

(3).实用新型加热器线圈绕制改进的成功，为我们密集导线创造了条件，实用新型加热器宽度小于110mm。为磁场集中、热能集中走出了第一步。

(4).实用新型无断点开合式加热器的性能：中频电磁感应加热过程是电能→磁场能→热能的转换过程。要提高效率，只能使最终需要的热能充分利用，减少浪费。加热器线圈增加磁导体的结果，使其热能利用率比现有开合式加热器高出3倍多。

附图说明