管道焊接对口器设计

管道焊接对口器设计

段婷

陕西建工第十一建设集团有限公司 712000

摘要：对口器是管-管环焊缝焊接施工中实现管口组对的装置，对口器的功能和使用效果是管道工程焊接质量和施工进度的重要影响因素之一，本文介绍了对口器的机械结构、工作原理及制作方法，对施工中对口器的选择有指导性的意见。

关键词：焊接管道、焊接、对口器

1. 前言

目前，在管道对口焊接时，一般直径较小的管用人工手持对焊，直径较大的常用手拉葫芦加三角架的方法来调整两根管道的位置再焊。以上两种方法都存在一个共同的缺点，那就是焊接的误差较大，错缝，对口缝隙大，同心度难以准确控制，不易焊接，易产生焊接缺陷不，安全。而第二种方法尤其费工费力，工效较低。本实用新型的目的就是要提供一种管道焊接快速对口夹具，它不仅能够减小管道对口焊接时的误差，同时也能够提高工作效率。

2. 工程概况

陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司废水回收系统工程位于陕西省榆林市榆佳工业园区。本项目采用预处理+MVR+蒸发结晶器工艺，装置分为膜浓缩单元、蒸发结晶单元、加药装置及公用工程等相关设施及连接管路。工程总造价2亿元，安装工程焊接管道共7500m，焊口数量2689处。

3. 管道焊接对口现状

传统的管道焊接工艺，管道对口时，需要人工扶正对正焊口，往复操作，不仅耗时，需多人操作，施工效率低，对口不成功很容易出现接口端面空隙、偏斜、错口及不同心等缺陷。如果研究出一种工具，减少反复操作过程，提高对口准确率，将提高施工效率，节约人工。

4. 工艺原理

对口器由手柄、紧固装置、两片半圆弧卡具以及活动连接组成，弧形卡具中间位置开60mm宽槽，长度距离弧形夹具末端10mm，预留槽用于焊接管道时用。管道对口时，用夹具夹住管道，焊缝位置与预留槽中间位置对齐，然后用紧固装置固定手柄，管道对口成功。

图4-1 对口器设计图

5. 操作要点

5.1收集材料

1）2018年4月9日，给排水工长对施工人员从施工方案、操作工艺及流程、安全等方面进行技术交底，并对交底内容进行确认，保证每位人员对交底内容有清楚、准确的认识。

2）小组成员根据确定的方案，在施工现场收集现场废弃的镀锌钢管，规格为DN40-DN200。

3）将收集齐全的管道清除干净，进行归类编号整理，存放在库房。

5.2弧形卡具加工制作

1）给排水工长对设计的模具进行尺寸标注，出加工图，下发至操作人员手中。

图5-1 对口器加工

2）焊工根据设计方案的尺寸，在库房取出规格为DN100的镀锌钢管，在安装加工区用卷尺测量80mm/140mm/220mm的位置，并用记号笔划线。

图5-2 模具标注划线

3）划线完成后将管子在220mm的位置将管道切成短节，然后沿管道轴向位置在管道上开出10mm宽缝隙一道，接下来将模具沿轴向从中间位置切为2半，用角磨机将毛刺清处干净，打磨光滑。

4）将切割完成的弧形管道放在DN100的焊管上，用榔头敲打，进行校准，使其内壁与DN100焊管外壁紧贴。

5）根据划线位置，在模具中间开60mm宽焊接预留槽，模具端头留10mm，用于手柄及铰链焊接。

5.3铰链加工制作

1）准备6个M16螺母及φ16丝杆220mm。

2）将螺母按照加工图所示位置穿到丝杆上，然后将螺母焊接在弧形管道上，一个半弧管道上焊接4个螺母，另一个半弧管道焊接2个螺母，螺母位置如图所示，铰链制作完成。

5.4手柄加工制作

1）切割长100mm宽60mm厚6mm的钢板2片，在钢板上划线定位φ14圆孔，划线位置如图所示。

2）用台钻在钢板上钻孔。

3）将钢板焊接在弧形卡具上，圆孔位置靠近弧形卡具，打磨。

4）模具制作完成后刷灰色面漆。将φ12的螺栓穿在制作好的模具上，卡具制作完成。

模具制作完成后，由上官张勇在安装现场进行管道对口，安装过程简单、方便。安装完后李永康用焊接检验尺进行检查，管道一次对口成功。

图5-3 对口检查

6. 取得的成效及结论

6.1质量目标检查效果：

通过小组成员的努力。研制的管道焊口对接器于2018年5月19日结束，先后加工制作了DN40-DN200不同规格的模具共10个。小组成员认真总结经验，并对目标值进行了验证。本工程采用管道焊接对口器对口的935处均一次对口成功，目标值实现。

6.2经济效益：

对口器的使用不仅减少了时间成本的投入，提高了施工效率，节约大量人工费。本工程共节约费用6513元。

6.3社会效益

管道对口夹具的研究，保证了管道接口焊接质量，使各个施工节点都能顺利完成，减少返修、返工，得到了业主及监理的一致好评，为企业树立了良好的形象，提高了企业的市场竞争力。

6.4标准化

为了巩固我们取得的成果，QC小组将《管道焊接对口工具研究》列为标准化文件，编号为WJ/HS-45。经技术部审核，审批后下发，为产品的推广提供了作业指导和制度保障。

6.5综合素质

通过本次QC小组活动，小组成员的综合能力、QC知识得到提高，增强了小组成员的团队意识、质量意识、参与意识.

7. 结语

本文概述了建筑安装行业管道焊接对口的现状及发展方向，对实例做了介绍，并对对口器的研究情况进行了综述。针对焊接技术需求，提出了对口器的研究方案。本方案的最大优点是对口器结构小、重量轻、操作简单、可重复利用。

参考文献：

1. 刘文川.油气长输管道现场焊接对口器[J].Hot Working Technology， 2013.Vol.42.No.5.

2. 龙在营.全自动焊接技术在长输管道建设中的应用[J].中国化工贸易中旬刊，2018,06.

3. 武焕舟.浅谈大口径长输管道施工方法[J].工程建设与管理，2011,03.

4. 孟庆鑫，弓海霞，张岚，刘贺平等.管道对口技术及方案研究[J].船舶工程.2004.26（3）:1-4.