[发明专利]一种用于厚壁石油管焊接预热的感应加热装置及方法

说明书

本发明提供一种用于厚壁石油管焊接预热的感应加热装置及方法，其中装置包括控制组件、多级加热装置、支架、支撑底座、升降装置、多个温度传感器、传动装置、驱动电机、直线推杆以及尾部安装盘，控制组件分别与多个温度传感器以及多级加热装置通讯连接，方法实施步骤为：电动机启动，调整多级加热装置位置；启动一级加热装置；启动二级加热装置；利用温度传感器在加热完成时测量壁厚方向上A、B、C、D、E、F、G七点的温度值；数据传出七点的温度值，与系统预设的预热温度进行数据比较，判断是否均到达预热温度；启动三级加热装置，对工件进行补热。实现不同频率电流的感应加热，控制预热温度在管坯边缘均匀分布，防止过大温度梯度产生。

技术领域

本发明涉及热处理领域，尤其涉及一种用于厚壁石油管焊接预热的感应加热装置及方法。

背景技术

利用感应加热实现管端对焊时，焊缝焊接区域的温度分布梯度较大，冷却过程中产生较大残余应力，影响焊管质量，为了减小焊缝与临近母材的收缩应力，减缓焊缝冷却过程中在关键温度区间的冷却速度，防止过度硬化以及降低焊缝和热影响区延展性，使氢有更多时间从焊缝和相邻母材中逸出，避免产生氢致裂纹，提高焊管焊接质量，在焊管焊接工艺过程中，常常需要按规范在焊接前、后进行预热。利用丙烷进行火焰加热是焊管预热实际生产中常用的技术手段，但是对于厚壁石油管而言，火焰加热的方式虽然加热均匀，但是能耗高，污染大，加热效率低，目前生产中逐渐开始采用感应加热的技术手段进行焊前预热。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于在线控制、自动调节、整体工作效率高、适用范围广的厚壁石油管焊接预热的感应加热装置及方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：

具体地，本发明提供一种用于厚壁石油管焊接预热的感应加热装置，其包括控制组件、多级加热装置、支架、支撑底座、升降装置、多个温度传感器、传动装置、驱动电机、直线推杆以及尾部安装盘；

待加热管坯固定在所述支撑底座上，多级加热装置的外部设置有所述支架，所述多级加热装置借助于所述支架与所述升降装置连接，所述多个温度传感器在所述待加热管坯的管厚度方向均匀分布，所述控制组件分别与所述多个温度传感器以及多级加热装置通讯连接；

所述多级加热装置包括一级加热装置、二级加热装置以及三级加热装置，所述二级加热装置设置在所述一级加热装置内部，所述三级加热装置设置在所述二级加热装置内部，所述一级加热装置、二级加热装置以及三级加热装置的外部分别均匀设置有三组感应组件；

所述一级加热装置设置有第一接线柱以及第一传动装置，所述二级加热装置设置有第二接线柱以及第二传动装置，所述三级加热装置设置有第三接线柱以及第三传动装置；

所述升降装置的附近有横向驱动电机，所述直线推杆设置在所述支架上，所述尾部安装盘的第一侧与所述直线推杆通过连接装置安装连接，所述尾部安装盘的第二侧与所述第一传动装置连接，所述第二传动装置连接所述第一传动装置，所述第三传动装置连接所述第二传动装置，所述第三传动装置内部设置有传动轴，所述横向驱动电机驱动直线推杆的直线位移以实现一级加热装置、二级加热装置以及三级加热装置的横向位移；

所述尾部安装盘上设置有第一驱动电机、第二驱动电机以及第三驱动电机，所述第一驱动电机连接所述第一传动装置，所述第二驱动电机连接所述第二传动装置，所述第三驱动电机连接所述传动轴以及第三传动装置。

优选地，所述第一传动装置与所述第二传动装置之间通过滚动轴承以及弹性挡圈进行定位传动，所述传动轴与第三传动装置之间通过键连接并采用轴端挡圈进行轴向定位。

优选地，所述多个温度传感器设置为7个，7个温度传感器在所述待加热管坯的管厚度方向均匀分布。