[发明专利]一种螺旋焊管整体扩径装置及扩径方法

说明书

本发明属于螺旋焊管精整技术领域，特别涉及一种螺旋焊管整体扩径装置及扩径方法。一种螺旋焊管整体扩径装置，包括依次连接的扩径头、拉杆套筒和液压组件，扩径头包括扩径锥体、扩径模块，扩径模块可活动连接在拉杆套筒靠近螺旋焊管一端的圆形端面上，拉杆套筒中心设有拉杆，拉杆穿过扩径模块与扩径锥体的小锥端连接，扩径模块外表面上设有与螺旋焊管内焊缝位置一致的刻槽，液压组件包括油缸和控制单元，控制单元控制油缸带动拉杆牵引扩径头在螺旋焊管内运动，完成扩径过程。本发明通过对螺旋焊管进行全管体扩径，采用在不同规格的扩径模块上刻槽的手段，规避焊缝，提高螺旋焊管整体几何尺寸均匀程度和精确度。

技术领域

本发明属于螺旋焊管精整技术领域，特别涉及一种螺旋焊管整体扩径装置及扩径方法。

背景技术

随着管道技术的不断发展，现场施工开始逐步应用管道环向焊缝的半自动、全自动焊接技术。管道施工对螺旋焊管几何尺寸的要求越来越严格。

目前国内普遍采用传统的螺旋焊管管端扩径工艺，即对管端 100-200mm 的范围进行扩径，有效保证了管端几何尺寸的一致性，但管端扩径存在以下不足：1.管端扩径对螺旋焊管管端的影响处于弹性变形或弹塑性变形范围，没有达到塑性变形。因此，扩径后管端的残余应力虽有减少，但没有达到理想的消除结果；2.经过扩径后，管端的椭圆度会得到有效消除，使管端变得更加圆整。但未经扩径的管体部分，仍存在一定的椭圆度。这样就造成管端与管体在几何尺寸上出现一定差异。在管道现场施工中，常会根据实际作业需求，将螺旋焊管切断后进行环焊对接，螺旋焊管管端与管体的椭圆度差异会影响对接施工的效率与质量。而直缝埋弧焊管由于采用全管体扩径，钢管全管体的几何尺寸一致性较好，更加便于现场施工。国内目前没有螺旋焊管全管体扩径的工艺和装备。

发明内容

为了克服现有螺旋焊管管端扩径工艺扩径后管端留有残余应力，未经扩径的管体部分仍存在一定的椭圆度，会造成管端与管体在几何尺寸上出现一定差异的问题，本发明的目的是提供一种螺旋焊管整体扩径装置及扩径方法，通过对螺旋焊管进行全管体扩径，采用在不同规格的扩径模块上刻槽的手段，规避焊缝，提高螺旋焊管整体几何尺寸均匀程度和精确度。

本发明的技术方案在于：一种螺旋焊管整体扩径装置，包括：依次连接的扩径头、拉杆套筒和液压组件，所述的扩径头包括扩径锥体、扩径模块，所述的扩径模块呈圆柱状，由多个弧形块弧形端首尾相连构成，所述的扩径模块可活动连接在所述拉杆套筒靠近螺旋焊管一端的圆形端面上，所述的拉杆套筒中心设有拉杆，所述的拉杆穿过所述扩径模块与所述扩径锥体的小锥端连接，所述的扩径模块外表面上设有与螺旋焊管内焊缝位置一致的刻槽，所述的液压组件包括油缸和控制单元，所述的控制单元固定安置在地面，所述的控制单元控制所述油缸带动所述的拉杆牵引所述的扩径头在螺旋焊管内运动，完成扩径过程。

所述拉杆套筒靠近螺旋焊管一端的圆形端面上设有滑轨，所述的弧形块一端可活动连接在所述滑轨上，另一端分布于所述扩径锥体的外侧，扩径工作开始后，扩径锥体的移动驱使弧形块沿着位于所述拉杆套筒上的滑轨周向向外扩张。

所述的滑轨的数目与所述的弧形块数目相同，为8~12个。

所述的刻槽分为第一刻槽、第二刻槽，共两条，分别位于所述扩径模块外表面的左右两侧，所述螺旋焊管内焊缝为螺旋形，所述的第一刻槽与所述内焊缝一个螺距的前二分之一段相对应，所述的第二刻槽与所述内焊缝一个螺距的后二分之一段相对应。

所述的第一刻槽与所述内焊缝一个螺距的前二分之一段的形状、长度均相同，所述的第一刻槽的深度＞所述内焊缝的缝高。

所述的第二刻槽与所述内焊缝一个螺距的后二分之一段的形状、长度均相同，所述的第二刻槽的深度＞所述内焊缝的缝高。

一种螺旋焊管整体扩径方法，使用如上所述任意一种螺旋焊管整体扩径装置，包括如下步骤：