一种管道焊接接头水幕式喷淋头及使用方法

摘要

一种管道焊接接头水幕式喷淋头及使用方法，属于机械技术领域。矩形水槽由矩形水槽体和入水管头焊接而成；矩形水槽体采用不锈钢板制作，底部有分水板安装孔和管架安装孔；入水管头前端封堵，末端有外管螺纹，靠前端管段开有矩形豁口；入水管头垂直穿过矩形水槽体两侧壁，焊于矩形水槽体中心部位，矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，位于两侧板中间位置；分水板用不锈钢板制作，其上开有与矩形分水板直边成45°角的并行排列的条孔，且中部条孔宽，两侧部位条孔较窄；分水板和管架通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和两端；弯管通过活接头与矩形水槽连接，弯管下接球阀，球阀下接来水管接头。本发明水有利于管道焊接生产线生产率的提高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道焊接接头水幕式喷淋头及使用方法，属于机械 技术领域。

背景技术

在铺管船管道焊接生产线中，一般均设置焊接接头焊后快速降温的 喷淋工序，以便进行后续的无损检测工序，提高生产效率，需配置焊接接 头喷淋设备。喷淋头是喷淋设备的一个重要组成部分，由于受船舱内空间 限制，一般无法在焊接工位上部设置水箱，船用喷淋设备须通过喷淋头将 输送来的有一定压力的冷却水，在规定时间内，快速均匀的喷洒至 500~600mm长焊接接头管段，使其快速均匀降温，且应避免喷淋出水压力 过高，造成水浪费和影响喷淋操作。现采用的喷淋头为雨淋式出水方式， 采用管状开网状排列多孔结构，一侧管端设有开关，使用时，将其置于管 焊接接头顶端，打开开关即可，其在管焊接头管径较小时，由于所需单位 时间用水量相对较小，水压较低，能够满足作业要求，但随着管焊接头管 径的增大，单位时间用冷却水量增加，冷却水输送压力增高，简单通过增 大现结构喷淋头管径和孔状出水口直径和密度的方式，难于满足喷淋工艺 要求。存在出水孔压力和流量随距离进水口距离增大而减小，出水孔出水 压力大，飞溅大，水损失增加，影响喷淋操作，降温效率和效果下降的不 足，且由于管焊接接头高度和喷淋操作距离的增大，及喷淋头体积和重量 增加，也给现结构喷淋头操作使用带来不便。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种管道焊接接头水幕式喷 淋头及使用方法。

一种管道焊接接头水幕式喷淋头，由矩形水槽、分水板、管架、活 接头、弯管、球阀和来水管接头组成；矩形水槽由矩形水槽体和入水管头 焊接而成；矩形水槽体采用不锈钢板制作，底部有分水板安装孔和管架安 装孔；入水管头前端封堵，末端有外管螺纹，靠前端管段开有矩形豁口； 入水管头垂直穿过矩形水槽体两侧壁，焊于矩形水槽体中心部位，矩形豁 口朝向矩形水槽体顶板，位于两侧板中间位置；分水板用不锈钢板制作， 其上开有与矩形分水板直边成45°角的并行排列的条孔，且中部条孔宽， 两侧部位条孔较窄；分水板和管架通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和 两端；弯管通过活接头与矩形水槽连接，弯管下接球阀，球阀下接来水管 接头。

一种管道焊接接头水幕式喷淋头的使用方法，含有以下步骤；将喷淋 设备的高压冷却水输送管与喷淋头的来水管接头连接，操作者持弯管将喷 淋头放置于焊后管焊接头顶端，以管架稳定支撑于管焊接头管段两侧，喷 淋头中部对正焊缝，打开球阀，高压冷却水经弯管进入矩形水槽，经入水 管头的矩形豁口向矩形水槽体的顶板喷射，经顶板反射后，或经分水板的 条孔直接淋于管焊接头，或涌入矩形水槽体内，经分水板的各条孔流出， 形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列，流量中部大、两侧小的 水幕，淋于管焊接头顶部后，冷却水沿管壁流至底部，实现焊后管焊接头 的降温，喷淋工艺要求的喷淋时间到后，关闭球阀，操作者持弯管将喷淋 头取下，完成管焊接头喷淋操作。

一种管道焊接接头水幕式喷淋头使用方法，含有以下步骤；

通过使输送来的高压冷却水经本发明喷淋头后，形成与管道轴向斜交 呈45°角，多个并行排列小水幕的出水方式，满足大口径管道焊接接头 喷淋工艺的大流量低出水压力要求，

采用不锈钢板制作的矩形水槽结构可增大喷淋头的储水容积，降低喷 淋头槽体内冷却水压力；矩形水槽的入水管头矩形豁口朝向矩形水槽体顶 板，使高压来水先作用水槽顶板，经反射后回灌入水槽体内，实现高压来 水的一次减压，从而降低最终喷淋水出水压力；

分水板采用中部条孔宽，两侧部位条孔较窄的设计，适应焊后管接头 的温度场分布，加大焊缝处冷却水量，保证管接头管段整体的快速均匀降 温的实现，提高降温效率和效果，同时也可降低中部出水口压力，减小飞 溅产生，降低水损失;

入水管头置于矩形水槽体中部，使管接头焊缝处的喷淋先于两侧开 始，适应焊后的管接头温度场分布，提高降温效率和效果，且两侧水幕可 阻挡中部压力较高流量较大水幕产生的水飞溅，降低水损失;

大口径管焊接头喷淋时，利用弯管方便的将喷淋头放置于操作高度较 高距离较大的管接头顶端;

弯管与矩形水槽的入水管头通过活接头连接，将弯管转至与矩形水槽 体同一平面，便于其存放和运输，同时对于小口径管道，卸下活接头，直 接将球阀和来水管接头与矩形水槽的入水管头，便于喷淋头的操作;

分水板和管架与矩形水槽以螺钉连接固定，便于其更换和安装，满足 不同管径和喷淋工艺的要求。

本发明的有益效果：本发明的管道焊接接头水幕式喷淋头，能将喷淋 泵输送来的高压大流量冷却水转换成大流量低出水压力的喷淋水，快速均 匀喷淋至管道焊接接头管段，满足大口径管道焊接接头喷淋工艺要求，且 降温效果和效率优于现有技术，水损失小，节水、使用方便，从而能缩短 管焊接头喷淋工序作业时间，有利于管道焊接生产线生产率的提高。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地 理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来 提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施 例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1是本发明的结构仰视图；

图2是本发明的结构主视图

图3是本发明的矩形水槽1正视示意图；

图4是本发明的矩形水槽1左视示意图；

图5是本发明的分水板2正视图；

图6是本发明的安装轴侧示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于 本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种管道 焊接接头水幕式喷淋头，是由矩形水槽1、分水板2、管架3、活接头4、 弯管5、球阀6和来水管接头7组成。

所述的矩形水槽1由矩形水槽体11和入水管头12焊接而成。矩形水 槽体11采用2mm不锈钢板制作，长500mm，宽100mm，高70mm，底部有 分水板安装孔30和管架安装孔31；入水管头12前端封堵，末端有外管 螺纹，靠前端管段开有矩形豁口，豁口长度70mm，深度为入水管头半径； 入水管头12垂直穿过矩形水槽体11两侧壁，焊于矩形水槽体11中心部 位，矩形豁口朝向矩形水槽体11顶板，位于两侧板中间位置。

分水板2用3mm不锈钢板制作，其上开有与矩形分水板直边成45°角 的并行排列的条孔，且中部条孔宽5mm，两侧部位条孔较窄3mm。

分水板2和管架3通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和两端。弯 管5通过活接头4与矩形水槽1连接，弯管5下接球阀6，球阀6下接来 水管接头7。

简述本发明的在本具体实施中的安装和工作过程，有助于理解本发 明。

将喷淋设备的高压冷却水输送管102与本发明喷淋头100的来水管接 头7连接，操作者持弯管将本发明喷淋头100放置于焊后管焊接头101 顶端，以管架3稳定支撑于管焊接头管段两侧，喷淋头100中部对正焊缝 32，打开球阀6，高压冷却水经弯管进入矩形水槽1，经入水管头12的矩 形豁口向矩形水槽体11的顶板喷射，经顶板反射后，或经分水板2的条 孔直接淋于管焊接头，或涌入矩形水槽体11内，经分水板2的各条孔流 出，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列，流量中部大、两侧 小的水幕，淋于管焊接头顶部后，冷却水沿管壁流至底部，实现焊后管焊 接头101的降温，喷淋工艺要求的喷淋时间到后，关闭球阀6，操作者持 弯管将本发明喷淋头100取下，完成管焊接头喷淋操作。

在φ1016和φ914管径管焊接头的喷淋应用中，本发明喷淋头可满足 流量300L/min要求，出水压力低，水飞溅小，与现结构的喷淋头相比， 在同输入水流量和压力，喷淋1分钟条件下，水损失量减少了80%，喷淋 后接头处温度平均低3~5℃。结果表明，本发明的管道焊接接头水幕式喷 淋头，满足大口径管道焊接接头喷淋工艺要求，降温效果好，速度快、节 水、使用方便。

通过使输送来的高压冷却水经本发明喷淋头后，形成与管道轴向斜交 呈45°角，多个并行排列小水幕的出水方式，满足大口径管道焊接接头 喷淋工艺的大流量低出水压力要求，并针对焊后管接头的温度场分布，顶 端温度高，底部温度低，焊缝处温度高，焊缝两侧温度随与焊缝距离的增 加快速下降的特点，通过特殊的结构设计进一步降低出水压力，减小飞溅， 使冷却水充分合理的作用于管接头上，提高降温效果，并达到节水效果。

采用不锈钢板制作的矩形水槽结构可增大喷淋头的储水容积，可降低 喷淋头槽体内冷却水压力，且该种结构的容积大重量轻，便于操作使用； 矩形水槽的入水管头矩形豁口朝向矩形水槽体顶板，可使高压来水先作用 水槽顶板，经反射后回灌入水槽体内，实现高压来水的一次减压，从而降 低最终喷淋水出水压力。

矩形水槽中的冷却水经分水板后形成满足设计要求的多小水幕并行 出水方式。采用多小水幕并行出水方式和分水板采用45°角斜条孔设计， 可加大出水口面积，增大单位时间出水量，降低出水压力，同时也使出水 口水压更均衡，增大了喷淋水与管道的直接作用面积，有利于提高喷淋冷 却效果，且外侧水幕可阻挡内侧水幕产生的水飞溅，避免水损失。分水板 采用中部条孔宽，两侧部位条孔较窄的设计，可适应焊后管接头的温度场 分布，加大焊缝处冷却水量，保证管接头管段整体的快速均匀降温的实现， 提高降温效率和效果，同时也可降低中部出水口压力，减小飞溅产生，降 低水损失。

入水管头置于矩形水槽体中部，可使管接头焊缝处的喷淋先于两侧开 始，适应焊后的管接头温度场分布，提高降温效率和效果，且两侧水幕可 阻挡中部压力较高流量较大水幕产生的水飞溅，降低水损失。

大口径管焊接头喷淋时，可利用弯管方便的将喷淋头放置于操作高度 较高距离较大的管接头顶端，便于喷淋头的使用。

弯管与矩形水槽的入水管头通过活接头连接，可将弯管转至与矩形水 槽体同一平面，便于其存放和运输，同时对于小口径管道，也可卸下活接 头，直接将球阀和来水管接头与矩形水槽的入水管头，便于喷淋头的操作。

分水板和管架与矩形水槽以螺钉连接固定，可便于其更换和安装，满 足不同管径和喷淋工艺的要求。

实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，

一种管道焊接接头水幕式喷淋头，是由矩形水槽1、分水板2、管架 3、活接头4、弯管5、球阀6和来水管接头7组成。

矩形水槽1由矩形水槽体11和入水管头12焊接而成。矩形水槽体11 采用不锈钢板制作，底部有分水板安装孔30和管架安装孔31；入水管头 12前端封堵，末端有外管螺纹，靠前端管段开有矩形豁口；入水管头12 垂直穿过矩形水槽体11两侧壁，焊于矩形水槽体11中心部位，矩形豁口 朝向矩形水槽体11顶板，位于两侧板中间位置。

分水板2用不锈钢板制作，其上开有与矩形分水板直边成45°角的并 行排列的条孔，且中部条孔宽，两侧部位条孔较窄。

分水板2和管架3通过螺钉固定于矩形水槽底部的中部和两端。弯 管5通过活接头4与矩形水槽1连接，弯管5下接球阀6，球阀6下接来 水管接头7。

一种管道焊接接头水幕式喷淋头的使用方法，含有以下步骤；

通过使输送来的高压冷却水经本发明喷淋头后，形成与管道轴向斜交 呈45°角，多个并行排列小水幕的出水方式，满足大口径管道焊接接头 喷淋工艺的大流量低出水压力要求，

采用不锈钢板制作的矩形水槽结构可增大喷淋头的储水容积，降低喷 淋头槽体内冷却水压力；矩形水槽的入水管头矩形豁口朝向矩形水槽体顶 板，使高压来水先作用水槽顶板，经反射后回灌入水槽体内，实现高压来 水的一次减压，从而降低最终喷淋水出水压力；

分水板采用中部条孔宽，两侧部位条孔较窄的设计，适应焊后管接头 的温度场分布，加大焊缝32处冷却水量，保证管接头管段整体的快速均 匀降温的实现，提高降温效率和效果，同时也可降低中部出水口压力，减 小飞溅产生，降低水损失;

入水管头置于矩形水槽体中部，使管接头焊缝32处的喷淋先于两侧 开始，适应焊后的管接头温度场分布，提高降温效率和效果，且两侧水幕 可阻挡中部压力较高流量较大水幕产生的水飞溅，降低水损失;

大口径管焊接头喷淋时，利用弯管方便的将喷淋头放置于操作高度较 高距离较大的管接头顶端;

弯管与矩形水槽的入水管头通过活接头连接，将弯管转至与矩形水槽 体同一平面，便于其存放和运输，同时对于小口径管道，卸下活接头，直 接将球阀和来水管接头与矩形水槽的入水管头，便于喷淋头的操作;

分水板和管架与矩形水槽以螺钉连接固定，便于其更换和安装，满足 不同管径和喷淋工艺的要求。

将喷淋设备的高压冷却水输送管102与本发明喷淋头100的来水管接 头7连接，操作者持弯管将本发明喷淋头100放置于焊后管焊接头101 顶端，以管架3稳定支撑于管焊接头管段两侧，喷淋头100中部对正焊缝 32，打开球阀6，高压冷却水经弯管进入矩形水槽1，经入水管头12的矩 形豁口向矩形水槽体11的顶板喷射，经顶板反射后，或经分水板2的条 孔直接淋于管焊接头，或涌入矩形水槽体11内，经分水板2的各条孔流 出，形成与管道轴向斜交呈45°角，多个并行排列，流量中部大、两侧 小的水幕，淋于管焊接头顶部后，冷却水沿管壁流至底部，实现焊后管焊 接头101的降温，喷淋工艺要求的喷淋时间到后，关闭球阀6，操作者持 弯管将本发明喷淋头100取下，完成管焊接头喷淋操作。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没 有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员 来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围 之内。