RU2660544C2

RU2660544C2 - Method and device for heat treatment of pipes

Info

Publication number: RU2660544C2
Application number: RU2016150860A
Authority: RU
Inventors: Цутому КАВАМИДЗУ; Юити КАНЕМАКИ; Коки ОХГОБО; Ёиити МИСАКА; Тосихиро ЁСИДА; Хироаки Такахаси; Кодзи ИСИЗАКИ
Original assignee: Мицубиси Хитачи Пауэр Системз, Лтд.
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2018-07-06
Also published as: KR20170013313A; RU2016150860A3; WO2016024568A1; CN106255769B; KR101933293B1; CN106255769A; JP6329846B2; RU2016150860A; JP2016040399A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy. To prevent temperature changes in a zone for heat treatment of pipes, the pipe treatment method comprises: first step of placing, in the inner cavity of the pipe through at least one hole made therein, at least one expansion element with a feed pipe, made of a flexible material, and its location on at least one side of the heated portion of the pipe by means of an air flow generated in the inner cavity of the pipe; second step of supplying fluid through a flexible feed pipe to at least one expansion element with inflation of the expansion element and overlapping of the internal cavity of the pipe on at least one side of the heated portion of the pipe; third step of heating the pipe portion by supplying an electric current to the induction coil, located on the outer surface of the heated portion of the pipe while simultaneously covering at least one side of the heated portion of the inner cavity of the pipe by means of the expansion element.

EFFECT: prevention of temperature changes in a zone for heat treatment of pipes.

13 cl, 16 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к способу тепловой обработки, выполняющему тепловую обработку трубы с помощью высокочастотного индукционного нагревания, и устройству, используемому для осуществления способа.The invention relates to a heat treatment method that performs heat treatment of a pipe using high-frequency induction heating, and a device used to implement the method.

Уровень техникиState of the art

Когда переменный ток прикладывается к катушке, расположенной вокруг объекта, предназначенного для нагревания, вокруг катушки появляется магнитное поле, при этом вихревые токи высокой плотности также появляются поблизости от поверхности объекта, который должен нагреваться, вследствие электромагнитной индукции внутри магнитного поля, которое изменяется, в ответ на изменение переменного тока. Нагревание вследствие эффекта Джоуля от вихревого тока генерирует тепло на поверхности объекта, который должен нагреваться. Нагревание вследствие высокочастотной индукции является технологией, основанной на этом принципе нагревания.When an alternating current is applied to a coil located around an object to be heated, a magnetic field appears around the coil, and high-density eddy currents also appear near the surface of the object to be heated, due to electromagnetic induction inside the magnetic field, which changes in response to change the alternating current. Heating due to the Joule effect from the eddy current generates heat on the surface of the object, which should be heated. Heating due to high-frequency induction is a technology based on this principle of heating.

Использование нагревания вследствие высокочастотной индукции является известным способом для выполнения тепловой обработки на трубе (например, такой тепловой обработки, как закалка и отжиг). Например, 2005-195522А раскрывает устройство для выполнения тепловой обработки на трубопроводной системе с помощью высокочастотного индукционного нагревания.Using heat due to high frequency induction is a known method for performing heat treatment on a pipe (for example, heat treatment such as quenching and annealing). For example, 2005-195522A discloses a device for performing heat treatment on a pipeline system using high-frequency induction heating.

В соответствии с высокочастотным индукционным нагреванием, тепловая обработка может выполняться с помощью простого обматывания катушки, когда нагревание производится вследствие высокочастотной индукции вокруг внешней поверхности области трубы, подвергаемой тепловой обработке, через теплоизолирующий или подобный материал. Таким образом, способ имеет преимущество, состоящее в том, что этот способ может выполняться на части трубы, встроенной в энергетическую установку или подобное оборудование, в её первоначально установленном положении, без обрезания этой трубы.According to high-frequency induction heating, heat treatment can be performed by simply wrapping the coil when heating is due to high-frequency induction around the outer surface of the heat-treated pipe region through a heat insulating or similar material. Thus, the method has the advantage that this method can be performed on a part of a pipe integrated in a power plant or similar equipment, in its original position, without cutting the pipe.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Однако в том случае, когда тепловая обработка должна выполняться на части трубы с использованием высокочастотного индукционного нагревания, в то время как труба остаётся в первоначально установленном положении, воздух с высокой температурой в трубе, нагреваемый во время тепловой обработки, будет перемещаться внутри трубы, а воздух с нормальной температурой также будет входить в трубу из какого-либо другого местоположения. Таким образом, может быть вызвано изменение температуры внутри области тепловой обработки трубы, или может увеличиться количество потребляемой энергии.However, in the case where heat treatment must be performed on a part of the pipe using high-frequency induction heating, while the pipe remains in its original position, high temperature air in the pipe heated during the heat treatment will move inside the pipe, and air with normal temperature will also enter the pipe from some other location. Thus, a change in temperature within the heat treatment region of the pipe may be caused, or the amount of energy consumed may increase.

Например, во время тепловой обработки трубы, вероятно, может создаваться низкотемпературная секция, проходящая в вертикальном направлении, в результате воздух внутри трубы перемещается вверх после нагревания во время тепловой обработки и уменьшения его веса, в то время как воздух с нормальной температурой входит в трубу снизу.For example, during the heat treatment of the pipe, it is likely that a low-temperature section can be created, passing in the vertical direction, as a result, the air inside the pipe moves up after heating during heat treatment and its weight is reduced, while air with a normal temperature enters the pipe from below .

Кроме того, изменение температуры, которое, вероятно, должно произойти во время тепловой обработки трубы, проходящей в горизонтальном направлении, приводит к тому, что воздух с высокой температурой внутри трубы перемещается в направлении вверх после нагревания, а воздух с нормальной температурой в окружающих областях протекает в расположенное ниже пространство. In addition, the temperature change, which is likely to occur during the heat treatment of the pipe passing in the horizontal direction, leads to the fact that high-temperature air inside the pipe moves upward after heating, and normal-temperature air flows in the surrounding areas into the space below.

С учётом этих проблем типичной технологии, задачей по меньшей мере одного из вариантов осуществления настоящего изобретения является предотвращение изменения температуры в области тепловой обработки трубы и сохранение некоторого количества потребляемой энергии во время тепловой обработки трубы с помощью простого и недорогого подхода.In view of these problems of a typical technology, it is an object of at least one embodiment of the present invention to prevent a temperature change in the heat treatment of a pipe and to preserve a certain amount of energy consumed during heat treatment of the pipe using a simple and inexpensive approach.

(1) Способ выполнения тепловой обработки трубы, в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, содержит: первый этап вставления, по меньшей мере, одного расширительного элемента, содержащего гибкий материал и способного расширяться в ответ на подачу в трубу текучей среды для расширения через, по меньшей мере, одно отверстие, сформированное в трубе, и расположение, по меньшей мере, одного расширительного элемента на, по меньшей мере, одной стороне области тепловой обработки трубы; второй этап подачи, по меньшей мере, одного расширительного элемента с текучей средой для расширения через гибкую подающую трубку, вставляемую в трубу через, по меньшей мере, одно отверстие, сформированное в трубе, и закрытие внутреннего пространства трубы, по меньшей мере, на одной стороне области тепловой обработки трубы, по меньшей мере, с одним расширительным элементом в расширенном состоянии; и третий этап подачи электрического тока к катушке высокочастотного индукционного нагревания, расположенной вокруг области тепловой обработки трубы, в то время как внутреннее пространство трубы закрывается с помощью, по меньшей мере, одного расширительного элемента, и выполнение тепловой обработки в области тепловой обработки трубы. (1) A method for performing heat treatment of a pipe, in accordance with at least one embodiment of the present invention, comprises: a first step of inserting at least one expansion member containing flexible material and capable of expanding in response to the flow of fluid into the pipe environment for expansion through at least one hole formed in the pipe, and the location of at least one expansion element on at least one side of the heat treatment region of the pipe; the second stage of supplying at least one expansion element with a fluid to expand through a flexible supply tube inserted into the pipe through at least one hole formed in the pipe and closing the inner space of the pipe on at least one side the area of heat treatment of the pipe with at least one expansion element in the expanded state; and a third step of supplying electric current to the high-frequency induction heating coil located around the pipe heat treatment area, while the interior of the pipe is closed with at least one expansion element, and performing heat treatment in the pipe heat treatment area.

В соответствии с приведённым выше способом (1), во время первого и второго этапов внутреннее пространство трубы закрывается, по меньшей мере, на одной стороне области тепловой обработки трубы. Таким образом, можно блокировать воздушный поток внутри трубы и предотвратить выходной поток воздуха с высокой температурой из области тепловой обработки трубы и входной поток воздуха нормальной температуры в область тепловой обработки снаружи. Соответственно можно подавлять изменения температуры и потери тепла в области тепловой обработки трубы во время третьего этапа (этапа тепловой обработки).In accordance with the above method (1), during the first and second stages, the inner space of the pipe is closed at least on one side of the heat-treating area of the pipe. In this way, it is possible to block the air flow inside the pipe and to prevent the high temperature air from flowing out of the pipe heat-treating area and the normal temperature air inlet into the heat-treating area outside. Accordingly, it is possible to suppress temperature changes and heat loss in the heat treatment area of the pipe during the third step (heat treatment step).

Кроме того, применение высокочастотного индукционного нагревания имеет преимущество, заключающееся в том, что тепловая обработка может выполняться на трубе, встроенной в энергетическую установку или подобное оборудование, в её первоначально установленном положении, без обрезания этой трубы.In addition, the use of high-frequency induction heating has the advantage that the heat treatment can be performed on a pipe integrated in a power plant or similar equipment in its original position without cutting the pipe.

В данном примере «гибкий материал» может включать в себя материал, имеющий возможность растягивания или эластичность, например, такой как резина.In this example, a "flexible material" may include material having the ability to stretch or elasticity, for example, such as rubber.

Кроме того, используемый здесь термин отверстие определяется как такие виды отверстий: отверстие для обследования, отверстие для дренирования и опоражнивания, а также отверстие для опоражнивания воздуха, сформированные для того, чтобы иметь отверстие на трубе.In addition, the term “hole” as used herein is defined as such kinds of holes: an inspection hole, a drainage and defrosting hole, and an air defrosting hole formed to have a hole in the pipe.

Кроме того, формирование расширительного элемента из термостойкого материала даёт возможность увеличивать продолжительность действия расширительного элемента в высокотемпературной атмосфере области тепловой обработки.In addition, the formation of the expansion element from a heat-resistant material makes it possible to increase the duration of the expansion element in the high-temperature atmosphere of the heat treatment region.

(2) В некоторых вариантах осуществления изобретения в приведённом выше способе (1), труба располагается в вертикальном направлении. По меньшей мере, один расширительный элемент содержит только единственный расширительный элемент. Первый этап содержит размещение, по меньшей мере, одного расширительного элемента выше области тепловой обработки.(2) In some embodiments of the invention in the above method (1), the pipe is arranged in a vertical direction. At least one expansion element contains only a single expansion element. The first step comprises placing at least one expansion element above the heat-treated area.

В соответствии с приведённым выше способом (2), труба закрывается с помощью расширительного элемента выше области тепловой обработки, что предотвращает перемещение вверх нагретого воздуха с высокой температурой и уменьшенным весом в трубе внутри области тепловой обработки. В то же самое время воздух нормальной температуры больше не поднимается снизу, что даёт возможность предотвращать изменение температуры и тепловые потери трубы в области тепловой обработки.In accordance with the above method (2), the pipe is closed by means of an expansion element above the heat treatment area, which prevents heated air with a high temperature and reduced weight in the pipe from moving upward inside the heat treatment area. At the same time, normal temperature air no longer rises from below, which makes it possible to prevent temperature changes and pipe heat losses in the heat treatment area.

(3) В некоторых вариантах осуществления изобретения в приведённом выше способе (1), по меньшей мере, один расширительный элемент содержит два расширительных элемента. Первый этап содержит размещение двух расширительных элементов на обеих сторонах области тепловой обработки трубы. Второй этап содержит закрытие внутренней части трубы с помощью двух расширительных элементов в расширенном состоянии на обеих сторонах области тепловой обработки трубы.(3) In some embodiments of the invention in the above method (1), the at least one expansion member comprises two expansion members. The first stage comprises the placement of two expansion elements on both sides of the pipe heat treatment area. The second step comprises closing the inside of the pipe using two expansion elements in an expanded state on both sides of the pipe heat treatment area.

В соответствии с приведённым выше способом (3), возможно закрывать проточный канал трубы на обеих сторонах области тепловой обработки трубы, и таким образом полностью предотвращать выходной поток воздуха высокой температуры и входной поток воздуха нормальной температуры в область тепловой обработки. Таким образом, возможно более эффективное предотвращение возникновения изменения температуры и тепловых потерь в области тепловой обработки трубы.In accordance with the above method (3), it is possible to close the flow channel of the pipe on both sides of the heat treatment region of the pipe, and thus completely prevent the exit flow of high temperature air and the inlet flow of normal temperature into the heat treatment area. Thus, it is possible to more effectively prevent the occurrence of temperature changes and heat losses in the field of heat treatment of the pipe.

Чтобы разместить расширительный элемент в желаемом положении, например, внутри проточного канала, может использоваться воздушный поток, сформированный внутри трубы, или отверстие в подходящем положении может быть выбрано среди множества отверстий, сформированных на трубе, чтобы вставлять расширительный элемент через отверстие и устанавливать этот расширительный элемент в желаемом положении. In order to place the expansion element in a desired position, for example, inside the flow channel, an air flow formed inside the pipe may be used, or a hole in a suitable position may be selected from among a plurality of holes formed on the pipe to insert the expansion element through the hole and install this expansion element in the desired position.

(4) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в любой из описанных выше конфигураций с (1) до (3), по меньшей мере, один расширительный элемент содержит пустотелый элемент, содержащий гибкий материал. Текучей средой для расширения является охлаждающая жидкость. Во время третьего этапа текучая среда для расширения непрерывно подаётся, по меньшей мере, к одному расширительному элементу и непрерывно выпускается из, по меньшей мере, одного расширительного элемента через гибкую выпускную трубку, вставляемую в трубу через, по меньшей мере, одно отверстие, сформированное на трубе.(4) In some embodiments of the invention, in any of the above configurations (1) to (3), the at least one expansion member comprises a hollow member containing flexible material. The expansion fluid is coolant. During the third step, the expansion fluid is continuously supplied to the at least one expansion element and continuously discharged from the at least one expansion element through a flexible outlet pipe inserted into the pipe through at least one opening formed on the pipe.

В соответствии с приведённым выше способом (4), текучая среда для расширения непрерывно подаётся и выпускается в и из внутреннего пространства расширительного элемента, и таким образом, она способна охлаждать расширительный элемент. Таким образом, можно поддерживать стойкость в отношении тепла, передаваемого из области тепловой обработки, даже если расширительный элемент имеет свойство низкой термостойкости. Кроме того, использование охлаждающей жидкости даёт возможность улучшать охлаждающий эффект. Таким образом, также может использоваться расширительный элемент, не обладающий свойствами высокой термостойкости. Охлаждающая жидкость, выпускаемая из выпускной трубки, может охлаждаться и использоваться в цикле.In accordance with the above method (4), expansion fluid is continuously supplied and discharged to and from the interior of the expansion element, and thus, it is capable of cooling the expansion element. Thus, it is possible to maintain resistance to heat transferred from the heat treatment area, even if the expansion element has the property of low heat resistance. In addition, the use of coolant makes it possible to improve the cooling effect. Thus, an expansion member not having high heat resistance properties can also be used. Coolant discharged from the exhaust pipe can be cooled and used in a cycle.

(5) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в любом из описанных выше способов с (1) до (4), множество магнитов, способных притягиваться к трубе, когда, по меньшей мере, один расширительный элемент находится в расширенном состоянии, устанавливается на, по меньшей мере, один расширительный элемент.(5) In some embodiments of the invention, in any of the above methods (1) to (4), a plurality of magnets capable of being attracted to the pipe when at least one expansion member is in the expanded state is set to at least one expansion element.

Множество магнитов, например, устанавливается на участок расширительного элемента, который имеет самый большой диаметр и контактирует с внешней стенкой трубы в расширенном состоянии, в результате чего участок расширительного элемента, имеющий самый большой диаметр, притягивается к внутренней стенке трубы благодаря магнитам во время второго этапа.Many magnets, for example, are mounted on the portion of the expansion element that has the largest diameter and contacts the outer wall of the pipe in an expanded state, whereby the portion of the expansion element having the largest diameter is attracted to the inner wall of the pipe due to magnets during the second step.

В соответствии с приведённым выше способом (5), зазор между трубой и расширительным элементом может быть уменьшен с помощью магнитной силы от множества магнитов, которая даёт возможность улучшать эффективность закрывающего действия для трубы.In accordance with the above method (5), the gap between the pipe and the expansion element can be reduced by magnetic force from many magnets, which makes it possible to improve the effectiveness of the closing action for the pipe.

(6) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в любом из описанных выше конфигураций с (1) до (5), теплоизолирующий элемент должен располагаться между, по меньшей мере, одним расширительным элементом и трубой, когда, по меньшей мере, один расширительный элемент находится в расширенном состоянии и устанавливается на, по меньшей мере, один расширительный элемент.(6) In some embodiments of the invention, in any of the above configurations (1) to (5), the heat insulating element must be located between at least one expansion element and the pipe when at least one expansion element is in an expanded state and is mounted on at least one expansion element.

В соответствии с приведённым выше способом (6), расширительный элемент может быть защищён от тепла трубы, даже если внутренняя стенка трубы нагревается в местоположении расширительного элемента с помощью тепла, передаваемого из области тепловой обработки. Таким образом, также может использоваться расширительный элемент без свойства термостойкости.In accordance with the above method (6), the expansion element can be protected from the heat of the pipe, even if the inner wall of the pipe is heated at the location of the expansion element using heat transferred from the heat treatment area. Thus, an expansion element without a heat resistance property can also be used.

(7) Устройство для тепловой обработки, в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, для непосредственного выполнения способа тепловой обработки, содержащее: катушку высокочастотного индукционного нагревания, которая способна располагаться вокруг области тепловой обработки трубы; по меньшей мере, один расширительный элемент, содержащий гибкий материал и способный вставляться в трубу через, по меньшей мере, одно отверстие, сформированное в трубе, причём этот элемент расширяется в ответ на подачу текучей среды для расширения, чтобы закрывать внутреннюю часть трубы, по меньшей мере, на одной стороне области тепловой обработки трубы; подающую гибкую трубку, способную вставляться в трубу через, по меньшей мере, одно отверстие, сформированное в трубе, и подающую текучую среду для расширения, по меньшей мере, в один расширительный элемент; и подающую часть для подачи текучей среды для расширения, сконфигурированную таким образом, чтобы подавать, по меньшей мере, один расширительный элемент с текучей средой для расширения через подающую трубку.(7) A heat treatment device, in accordance with at least one embodiment of the present invention, for directly executing a heat treatment method, comprising: a high-frequency induction heating coil that is arranged around a pipe heat treatment area; at least one expansion element containing flexible material and capable of being inserted into the pipe through at least one hole formed in the pipe, this element expanding in response to the supply of expansion fluid to cover the inside of the pipe, at least at least on one side of the pipe heat treatment area; a flexible supply pipe capable of being inserted into the pipe through at least one opening formed in the pipe and a supply fluid for expanding into at least one expansion member; and an expansion fluid supply portion configured to supply at least one expansion element with expansion fluid medium through the delivery tube.

В приведённой выше конфигурации (7), перед этапом тепловой обработки, расширительный элемент и подающая трубка вставляются в трубу через отверстие, сформированное в трубе, и располагаются, по меньшей мере, на одной из сторон области тепловой обработки трубы внутри проходного канала в трубе. Кроме того, в расширительный элемент, который располагается внутри трубы, подаётся текучая среда для расширения, чтобы расширять расширительный элемент, в результате чего труба закрывается.In the above configuration (7), before the heat treatment step, the expansion element and the supply tube are inserted into the pipe through an opening formed in the pipe and are located at least on one side of the pipe heat treatment region inside the passage channel in the pipe. In addition, a expansion fluid is supplied to the expansion element that is located inside the pipe to expand the expansion element, as a result of which the pipe is closed.

С приведённой выше конфигурацией (7) возможно блокировать поток газа внутри трубы и предотвращать обмен воздуха внутри трубы в области тепловой обработки. Таким образом, можно подавлять возникновение температурных изменений вследствие поступающего снаружи потока воздуха нормальной температуры в область тепловой обработки и тепловые потери вследствие выходного потока воздуха с высокой температурой из области тепловой обработки трубы.With the above configuration (7), it is possible to block the gas flow inside the pipe and prevent the exchange of air inside the pipe in the heat treatment area. Thus, it is possible to suppress the occurrence of temperature changes due to a normal temperature air stream entering from the outside to the heat treatment area and heat loss due to the high temperature air stream leaving the pipe heat treatment area.

(8) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в приведённой выше конфигурации (7), устройство для тепловой обработки дополнительно содержит множество магнитов, установленных, по меньшей мере, на одном расширительном элементе и способных притягиваться к трубе, когда, по меньшей мере, один расширительный элемент находится в расширенном состоянии.(8) In some embodiments of the invention, in the above configuration (7), the heat treatment device further comprises a plurality of magnets mounted on at least one expansion element and capable of being attracted to the pipe when at least one expansion element item is in advanced state.

В соответствии с приведённой выше конфигурацией (8), зазор между трубой и расширительным элементом может быть уменьшен с помощью магнитной силы от множества магнитов, которая даёт возможность повышать эффективность закрывания трубы.In accordance with the above configuration (8), the gap between the pipe and the expansion element can be reduced by using magnetic force from many magnets, which makes it possible to increase the efficiency of closing the pipe.

(9) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в приведённой выше конфигурации (7) или (8), устройство для тепловой обработки дополнительно содержит, по меньшей мере, один теплоизолирующий элемент, установленный на, по меньшей мере, одном расширительном элементе и сконфигурированный таким образом, что он располагается между, по меньшей мере, одним расширительным элементом и трубой, когда, по меньшей мере, один расширительный элемент находится в расширенном состоянии.(9) In some embodiments of the invention, in the above configuration (7) or (8), the heat treatment device further comprises at least one heat insulating element mounted on at least one expansion element and configured in such a way that it is located between at least one expansion element and the pipe when at least one expansion element is in an expanded state.

В соответствии с приведённой выше конфигурацией (9), расширительный элемент может быть защищённым от тепла, приходящего от трубы, даже если внутренняя стенка трубы нагревается в положении расширительного элемента посредством тепла, передаваемого из области тепловой обработки. Таким образом, может также использоваться расширительный элемент, не имеющий свойств термостойкости. According to the above configuration (9), the expansion element can be protected from heat coming from the pipe, even if the inner wall of the pipe is heated in the position of the expansion element by heat transferred from the heat treatment area. Thus, an expansion element having no heat resistance properties can also be used.

(10) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в приведённой выше конфигурации (9), по меньшей мере, один теплоизолирующий элемент обладает гибкостью и имеет кольцевую форму. По меньшей мере, один теплоизолирующий элемент прикрепляется, по меньшей мере, к одному расширительному элементу в двух местоположениях, расположенных на расстоянии друг от друга в направлении диаметра, когда, по меньшей мере, один расширительный элемент находится в расширенном состоянии.(10) In some embodiments of the invention, in the above configuration (9), at least one heat insulating element is flexible and has an annular shape. At least one heat insulating element is attached to at least one expansion element at two locations spaced apart from each other in the diameter direction when the at least one expansion element is in an expanded state.

В приведённой выше конфигурации (10) теплоизолирующий элемент имеет эластичность, и таким образом он способен расширяться, в соответствии с расширяющим перемещением расширительного элемента. Таким образом, возможно более лёгкое вставление теплоизолирующего элемента в отверстие перед расширением, и расположение теплоизолирующего элемента в близком контакте с поверхностью расширительного элемента, в соответствии с формой поверхности.In the above configuration (10), the heat insulating element has elasticity, and thus it is able to expand, in accordance with the expanding movement of the expansion element. Thus, it is possible to more easily insert a heat-insulating element into the hole before expansion, and locating the heat-insulating element in close contact with the surface of the expansion element, in accordance with the surface shape.

(11) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в любой из приведённых выше конфигураций с (7) по (10), по меньшей мере, один расширительный элемент содержит пустотелый элемент, в свою очередь содержащий гибкий материал.(11) In some embodiments of the invention, in any of the above configurations (7) to (10), at least one expansion member comprises a hollow member, which in turn contains flexible material.

В соответствии с приведённой выше конфигурацией (11), поскольку расширительный элемент является пустотелым элементом, возможно увеличение эффективности расширения расширительного элемента с помощью давления текучей среды для расширения, которая должна подаваться в расширительный элемент, а также увеличение способности расширительного элемента удерживаться в проточном канале трубы.In accordance with the above configuration (11), since the expansion element is a hollow element, it is possible to increase the expansion efficiency of the expansion element using expansion fluid to be supplied to the expansion element, as well as to increase the ability of the expansion element to be held in the flow channel of the pipe.

(12) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в любой из приведённых выше конфигураций с (7) по (10), по меньшей мере, один расширительный элемент содержит: расширительный лист, который способен расширяться; и множество соединительных стержней, каждый из которых включает в себя первый конечный участок, присоединённый к участку обода расширительного листа и второй конечный участок, присоединённый к наконечнику подающей трубки, в результате чего расширительный лист расширяется таким образом, что он принимает форму парашюта.(12) In some embodiments of the invention, in any of the above configurations (7) to (10), at least one expansion member comprises: an expansion sheet that is capable of expanding; and a plurality of connecting rods, each of which includes a first end portion connected to the rim portion of the expansion sheet and a second end portion connected to the tip of the delivery tube, as a result of which the expansion sheet expands so that it takes the form of a parachute.

В соответствии с приведённой выше конфигурацией (12), поскольку соединительные стержни увеличивают жёсткость расширительного листа, который расширяется в форме парашюта, можно поддерживать эффективность расширительного листа, чтобы перегораживать проточный канал трубы.In accordance with the above configuration (12), since the connecting rods increase the rigidity of the expansion sheet, which expands in the form of a parachute, the efficiency of the expansion sheet can be maintained to block the flow channel of the pipe.

Кроме того, на соединительном участке между расширительным листом и соединительным стержнем может быть установлен магнит, чтобы дополнительно улучшать характеристики расширительного листа для закрывания трубы.In addition, a magnet can be installed on the connecting portion between the expansion sheet and the connecting rod to further improve the characteristics of the expansion sheet for closing the pipe.

(13) В некоторых вариантах осуществления изобретения, в приведённой выше конфигурации (12) устройство для тепловой обработки дополнительно содержит каркас, установленный на расширительном листе и содержащий сплав с памятью формы, который способен изгибаться с таким размером, что он может вставляться в трубу через, по меньшей мере, одно отверстие при нормальной температуре и расширять расширительный лист до такого размера, что этот расширительный лист закрывает внутреннее пространство трубы в температурном диапазоне тепловой обработки трубы.(13) In some embodiments of the invention, in the above configuration (12), the heat treatment apparatus further comprises a frame mounted on an expansion sheet and comprising a shape memory alloy that is capable of being bent so large that it can be inserted into the pipe through, at least one hole at normal temperature and expand the expansion sheet to such a size that this expansion sheet covers the interior of the pipe in the temperature range of heat treatment loss.

В соответствии с приведённой выше конфигурацией (13), возможно увеличивать жёсткость расширительного листа с помощью каркаса и надёжно выполнять вставление расширительного листа в трубу, а также закрытие трубы посредством расширения внутри трубы.In accordance with the above configuration (13), it is possible to increase the rigidity of the expansion sheet with the help of the frame and reliably insert the expansion sheet into the pipe, as well as close the pipe by expanding inside the pipe.

В соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, возможно предотвращение изменения температуры в области тепловой обработки и экономию в потреблении некоторого количества энергии во время тепловой обработки трубы, с помощью простого и недорогого подхода.According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to prevent a temperature change in the heat treatment area and to save in the consumption of a certain amount of energy during the heat treatment of the pipe, using a simple and inexpensive approach.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, применяемого к трубе, расположенной в вертикальном направлении.FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention applied to a pipe arranged in a vertical direction.

Фиг. 2 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, применяемого к трубе, расположенной в горизонтальном направлении.FIG. 2 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus applied to a pipe located in a horizontal direction.

Фиг. 3 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, применяемого к трубе, расположенной в вертикальном направлении.FIG. 3 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus in accordance with another embodiment of the present invention applied to a pipe arranged in a vertical direction.

Фиг. 4 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, в соответствии с ещё одним вариантом осуществления настоящего изобретения.FIG. 4 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus in accordance with yet another embodiment of the present invention.

Фиг. 5 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, в соответствии с ещё одним вариантом осуществления настоящего изобретения.FIG. 5 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus in accordance with yet another embodiment of the present invention.

Фиг. 6 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, в соответствии с ещё одним вариантом осуществления настоящего изобретения, применяемого к трубе, расположенной в вертикальном направлении.FIG. 6 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus according to another embodiment of the present invention applied to a pipe arranged in a vertical direction.

Фиг. 7 является пояснительным видом сверху для расширительного листа, расположенного в проточном канале трубы.FIG. 7 is an explanatory plan view for an expansion sheet located in a flow channel of a pipe.

Фиг. 8 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, изображённого на фиг. 6, применяемого к трубе, расположенной в горизонтальном направлении.FIG. 8 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus shown in FIG. 6 applied to a pipe located in the horizontal direction.

Фиг. 9 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, в соответствии с ещё одним вариантом осуществления настоящего изобретения, применяемого к трубе, расположенной в вертикальном направлении.FIG. 9 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus in accordance with yet another embodiment of the present invention applied to a pipe arranged in a vertical direction.

Фиг. 10 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, изображённого на фиг. 9, применяемого к трубе, расположенной в горизонтальном направлении.FIG. 10 is a schematic diagram of a configuration of the heat treatment apparatus shown in FIG. 9 applied to a pipe located in the horizontal direction.

Фиг. 11 является схематической диаграммой конфигурации ещё одного примера использования устройства для тепловой обработки, изображённого на фиг. 9.FIG. 11 is a schematic configuration diagram of another example of the use of the heat treatment apparatus shown in FIG. 9.

Фиг. 12 является схематической диаграммой конфигурации устройства для тепловой обработки, в соответствии с ещё одним вариантом осуществления настоящего изобретения, применяемого к трубе, расположенной в вертикальном направлении.FIG. 12 is a schematic diagram of a configuration of a heat treatment apparatus according to another embodiment of the present invention applied to a pipe arranged in a vertical direction.

Фиг. 13 является схематическим видом с разрезом вдоль линии А-А на фиг. 12.FIG. 13 is a schematic sectional view along line AA in FIG. 12.

Фиг. 14А-14С являются диаграммами, показывающими процесс накачивания воздухом баллона, изображённого на фиг. 12. Баллон накачивается на фиг. 14А, середина процесса накачивания показана на фиг. 14В, и окончание процесса накачивания показано на фиг. 14С.FIG. 14A-14C are diagrams showing the process of inflating the balloon of FIG. 12. The balloon is inflated in FIG. 14A, the middle of the inflation process is shown in FIG. 14B, and the end of the inflation process is shown in FIG. 14C.

Фиг. 15А является схематическим видом спереди примера расширительного листа и каркаса. Фиг. 15В является видом примера на фиг. 15А в направлении стрелки В.FIG. 15A is a schematic front view of an example of an expansion sheet and frame. FIG. 15B is a view of the example of FIG. 15A in the direction of arrow B.

Фиг. 16А является схематическим видом спереди другого примера расширительного листа и каркаса. Фиг. 16В является видом примера на фиг. 16А в направлении стрелки С.FIG. 16A is a schematic front view of another example of an expansion sheet and frame. FIG. 16B is a view of the example of FIG. 16A in the direction of arrow C.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Ниже подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи. Однако предполагается, что до тех пор, пока это отдельно не определено, размеры, материалы, формы, относительные положения и подобные характеристики описываемых в вариантах осуществления изобретения компонентов следует интерпретировать только как иллюстративные и не предусматривающие ограничение объёма настоящего изобретения.Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it is contemplated that unless specifically determined separately, the dimensions, materials, shapes, relative positions, and similar characteristics of the components described in embodiments of the invention should be interpreted only as illustrative and not intended to limit the scope of the present invention.

Например, выражение относительного или абсолютного расположения, такое как «в направлении», «вдоль направления», «параллельное», «перпендикулярное», «центрированное», «концентрическое» и «соосное» не следует истолковывать как обозначающее только расположение строго в буквальном смысле, но следует учитывать, что оно также включает в себя состояние, в котором расположение является относительно смещённым на допустимое отклонение, или на угол, или на расстояние, посредством которых также возможно реализовать ту же самую функцию.For example, an expression of relative or absolute location, such as “in the direction”, “along the direction”, “parallel”, “perpendicular”, “centered”, “concentric” and “coaxial” should not be interpreted as meaning only the location strictly in the literal sense , but it should be borne in mind that it also includes a state in which the location is relatively offset by an allowable deviation, or by an angle, or by a distance, through which it is also possible to realize the same function.

Например, выражение равного состояния, такого как «одинаковый», «равный» и «единообразный» не следует истолковывать как обозначающее только состояние, в котором признак является абсолютно равным, но также следует включать в себя состояние, в котором существует допустимое отклонение или разница, которые всё ещё позволяют реализовать ту же самую функцию.For example, an expression of an equal state, such as “equal,” “equal,” and “uniform,” should not be construed as referring only to a state in which the attribute is absolutely equal, but should also include a state in which there is a tolerance or difference, which still allow you to implement the same function.

Кроме того, например, выражение формы, такой как прямоугольная форма или цилиндрическая форма не следует истолковывать только как геометрически определённая форма, но сюда также следует включать форму с неравномерными или скошенными углами в пределах диапазона, в котором также возможно достигать того же самого эффекта. Furthermore, for example, an expression of a shape such as a rectangular shape or a cylindrical shape should not be construed only as a geometrically defined shape, but it should also include a shape with uneven or beveled angles within a range in which it is also possible to achieve the same effect.

С другой стороны, такие выражения, как «содержать», «включать в себя», «иметь», «вмещать» и «составлять» не предполагают исключения других компонентов.On the other hand, expressions such as “contain”, “include”, “have”, “contain” and “compose” do not imply the exclusion of other components.

Ниже описан вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 1. В настоящем варианте осуществления изобретения труба Р, которая подвергается тепловой обработке, располагается в вертикальном направлении. Теплоизолирующий материал наматывается вокруг трубы, чтобы покрывать всю область внешней периферийной поверхности трубы Р, таким образом формируя слой I теплоизолирующего материала. В области R тепловой обработки трубы Р катушка 12 высокочастотного (ВЧ) индукционного нагревания, которая составляет устройство 10А тепловой обработки, наматывается в виде винтовой формы и встраивается в слой I теплоизолирующего материала. Отверстие h для обследования формируется заранее на разделительной стенке трубы Р, например, для обследования сваренной части снаружи от области R тепловой обработки трубы в осевом направлении, при этом на отверстие h для обследования устанавливается пробка 14 для обследования.An embodiment of the present invention is described below with reference to FIG. 1. In the present embodiment, the pipe P, which is subjected to heat treatment, is located in the vertical direction. The heat insulating material is wound around the pipe to cover the entire area of the outer peripheral surface of the pipe P, thereby forming a layer I of heat insulating material. In the heat treatment region R of the pipe P, the high-frequency (HF) induction heating coil 12, which constitutes the heat treatment device 10A, is wound in a screw shape and embedded in the layer I of the heat insulating material. The inspection hole h is formed in advance on the dividing wall of the pipe P, for example, to inspect the welded portion outside the heat treatment region R of the pipe in the axial direction, while the inspection tube 14 is installed on the inspection hole h.

Помимо катушки 12 высокочастотного (ВЧ) индукционного нагревания, устройство 10А тепловой обработки включает в себя два баллона 16, используемых как расширительные элементы, которые должны вставляться в проточные каналы в трубе, гибкие трубки 18, присоединяемые к баллонам 16, и воздушный насос 20, расположенный снаружи от трубы Р.In addition to the high-frequency (HF) induction heating coil 12, the heat treatment device 10A includes two cylinders 16, used as expansion elements to be inserted into the flow channels in the pipe, flexible tubes 18 connected to the cylinders 16, and an air pump 20 located outside of pipe R.

Баллоны 16 формируются из эластичного и термостойкого материала, такого как резина, и имеют пустотелую внутреннюю секцию, в которую может подаваться воздух «а».The cylinders 16 are formed from an elastic and heat-resistant material, such as rubber, and have a hollow inner section into which air “a” can be supplied.

Два баллона 16 вставляются в трубу через пробку 14 для обследования в состоянии с выпущенным из них воздухом, и позиционируются внутри проточных каналов s2 и s3 трубы, соответственно, на каждой из двух сторон области R тепловой обработки.Two cylinders 16 are inserted into the pipe through the plug 14 for examination in a state with air released from them, and are positioned inside the flow channels s2 and s3 of the pipe, respectively, on each of the two sides of the heat treatment region R.

Чтобы разместить баллоны 16 в желаемых положениях внутри проточного канала трубы, например, может использоваться воздушный поток, формируемый внутри трубы Р, или позиционированное надлежащим образом отверстие для обследования может выбираться среди множества открытых отверстий h, сформированных на трубе Р для вставления баллонов 16 через отверстие для обследования, при этом баллоны 16 могут устанавливаться в желаемые положения посредством использования воздушного потока внутри трубы Р.In order to place the cylinders 16 at desired positions inside the flow channel of the pipe, for example, the air flow generated inside the pipe P can be used, or the properly positioned inspection hole can be selected from a plurality of open holes h formed on the pipe P for inserting the cylinders 16 through the opening for inspection, while the cylinders 16 can be installed in the desired position by using the air flow inside the pipe R.

Затем воздух «а» подаётся внутрь баллонов 16 через гибкие трубки 18 из воздушного насоса 20. Воздух поступает до тех пор, пока баллоны 16 надуваются поступающим воздухом, чтобы закрывать проточные каналы s2 и s3 трубы, а баллоны 16 стабильно удерживаются разделительной стенкой трубы Р с помощью давления воздуха, подаваемого в баллоны 16. Как только приведённое выше условие удовлетворяется, поступление воздуха из воздушного насоса 20 прекращается.Then the air “a” is supplied into the cylinders 16 through the flexible tubes 18 from the air pump 20. The air enters until the cylinders 16 are inflated with incoming air to close the flow channels s2 and s3 of the pipe, and the cylinders 16 are stably held by the dividing wall of the pipe P with using the air pressure supplied to the cylinders 16. As soon as the above condition is satisfied, the flow of air from the air pump 20 is stopped.

Затем к катушке 12 высокочастотного (ВЧ) индукционного нагревания подаётся переменный ток и в области R тепловой обработки выполняется тепловая обработка трубы.Then, an alternating current is supplied to the high-frequency (HF) induction heating coil 12, and the pipe is heat treated in the heat treatment region R.

В соответствии с настоящим изобретением, проточные каналы s2 и s3 трубы перекрываются баллонами 16 на каждой из двух сторон проточного канала s1 трубы области R тепловой обработки в осевом направлении трубы перед тепловой обработкой, таким образом возможно блокировать воздушный поток внутри трубы Р во время тепловой обработки. Таким образом, можно предотвращать перемещение вверх воздуха Ah с высокой температурой, имеющего повышенную температуру в результате тепловой обработки, из проточного канала s1 трубы и протекание его в проточный канал s2 трубы, а также предотвращать протекание воздуха Ас с нормальной температурой в проточный канал s3 трубы, который протекает в проточный канал s1 трубы снизу.According to the present invention, the flow channels s2 and s3 of the pipe are blocked by cylinders 16 on each of the two sides of the flow channel s1 of the pipe of the heat treatment region R in the axial direction of the pipe before heat treatment, so it is possible to block the air flow inside the pipe P during the heat treatment. Thus, it is possible to prevent the upward movement of high temperature air Ah, having an elevated temperature as a result of heat treatment, from the flow channel s1 of the pipe and its flow into the flow channel s2 of the pipe, as well as to prevent the flow of air Ac with normal temperature into the flow channel s3 of the pipe, which flows into the flow channel s1 of the pipe from below.

Соответственно, возможно предотвращать создание низкотемпературной части в проточном канале s1 трубы и подавлять изменение температуры в области R тепловой обработки трубы Р во время тепловой обработки. Кроме того, можно предотвращать потери тепла, сопровождающие выходной поток воздуха Ah с высокой температурой.Accordingly, it is possible to prevent the creation of a low temperature portion in the flow channel s1 of the pipe and suppress a temperature change in the heat treatment region R of the pipe P during the heat treatment. In addition, heat losses accompanying the exhaust air flow of Ah with high temperature can be prevented.

Кроме того, применяя высокочастотное индукционное нагревание, возможно выполнять тепловую обработку на трубе Р в её первоначально установленном положении, без обрезания и перемещения трубы Р из установленного положения.In addition, using high-frequency induction heating, it is possible to perform heat treatment on the pipe P in its originally installed position, without cutting and moving the pipe P from the set position.

Фиг. 2 является видом варианта осуществления изобретения, в котором устройство 10А для тепловой обработки используется в отношении трубы, расположенной в горизонтальном направлении. Кроме того, в настоящем варианте осуществления изобретения два сдутых баллона 16 вставляются через пробку 14 для обследования и выполняется та же самая операция, как и в описанном выше варианте осуществления изобретения, чтобы перегородить проточные каналы s2 и s3 трубы с помощью двух баллонов 16. Затем, тепловая обработка выполняется в области R тепловой обработки трубы Р.FIG. 2 is a view of an embodiment of the invention in which a heat treatment device 10A is used with respect to a pipe arranged in a horizontal direction. In addition, in the present embodiment, two deflated cylinders 16 are inserted through the plug 14 for examination and the same operation is performed as in the above described embodiment to block the flow channels s2 and s3 of the pipe with two cylinders 16. Then, heat treatment is performed in the region R of heat treatment of the pipe R.

В настоящем варианте осуществления изобретения проточный канал s1 трубы области R тепловой обработки полностью перекрывается от проточных каналов s2 и s3 трубы, таким образом можно предотвращать выходной поток воздуха Ah с высокой температурой из проточного канала s1 трубы и входной поток воздуха Ас с нормальной температурой в проточный канал s1 трубы. Соответственно можно предотвращать изменение температуры в области R тепловой обработки трубы Р и потери тепла вследствие выходного потока воздуха Ah с высокой температурой из проточного канала s1 трубы во время тепловой обработки.In the present embodiment, the flow channel s1 of the pipe of the heat treatment region R is completely blocked from the flow channels s2 and s3 of the pipe, so that the high temperature air outlet Ah from the pipe flow channel s1 and the normal air temperature inlet Ac, to the flow channel can be prevented s1 pipes. Accordingly, it is possible to prevent a temperature change in the heat treatment region R of the pipe P and heat loss due to the high temperature exit air stream Ah from the flow channel s1 of the pipe during the heat treatment.

Фиг. 3 является видом ещё одного варианта осуществления настоящего изобретения. В настоящем варианте осуществления изобретения тепловая обработка выполняется на трубе Р, расположенной в вертикальном направлении, с помощью использования устройства 10А для тепловой обработки. В настоящем варианте осуществления изобретения один баллон 16 вставляется в проточный канал трубы через пробку 14 для обследования и устанавливается в проточный канал s2 трубы, расположенный выше области R тепловой обработки. Затем выполняется та же самая операция, как и в описанном выше варианте осуществления изобретения, чтобы закрывать проточный канал s2 трубы и тепловая обработка выполняется в области R тепловой обработки трубы Р.FIG. 3 is a view of another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the heat treatment is performed on the pipe P located in the vertical direction by using the heat treatment device 10A. In the present embodiment, one cylinder 16 is inserted into the flow channel of the pipe through the plug 14 for inspection and is installed in the flow channel s2 of the pipe located above the heat treatment region R. Then, the same operation is performed as in the above-described embodiment of the invention to close the flow channel s2 of the pipe and heat treatment is performed in the heat treatment region R of the pipe P.

В настоящем варианте осуществления изобретения можно предотвращать направленное вверх перемещение воздуха Ah с высокой температурой из проточного канала s1 трубы с помощью баллона 16, и таким образом предотвращать попадание воздуха Ас с нормальной температурой в проточный канал s1 трубы снизу. In the present embodiment, it is possible to prevent the upward movement of high temperature air Ah from the flow channel s1 of the pipe with the aid of a balloon 16, and thereby prevent normal temperature air Ac from entering the flow channel s1 of the pipe from below.

Соответственно можно предотвращать изменение температуры и потери тепла в области R тепловой обработки трубы Р. Кроме того, поскольку используется только один баллон 16, устройство 10А для тепловой обработки может обеспечиваться при низкой стоимости.Accordingly, it is possible to prevent a temperature change and heat loss in the heat treatment region R of the pipe P. Moreover, since only one cylinder 16 is used, the heat treatment device 10A can be provided at a low cost.

Фиг. 4 является видом ещё одного варианта осуществления настоящего изобретения. В настоящем варианте осуществления изобретения используется устройство 10В для тепловой обработки, включающее в себя водяной насос 22, при этом водяной насос 22 подаёт охлаждающую воду с в баллон 16, вставленный в проточный канал s1 трубы, через гибкую трубку 18. Остальная часть конфигурации устройства 10В для тепловой обработки является такой же, как и у устройства 10А для тепловой обработки.FIG. 4 is a view of another embodiment of the present invention. In the present embodiment, a heat treatment device 10B is used, including a water pump 22, and the water pump 22 supplies cooling water c to a cylinder 16 inserted into the flow channel s1 of the pipe through the flexible pipe 18. The rest of the configuration of the device 10B for the heat treatment is the same as that of the device 10A for heat treatment.

В настоящем варианте осуществления изобретения количество баллонов 16, которые должны вставляться в проточный канал s трубы, может составлять или один, или два. На фиг. 4 труба Р, катушка 12 для высокочастотного индукционного нагревания и т.д. не изображаются.In the present embodiment, the number of cylinders 16 to be inserted into the flow channel s of the pipe may be one or two. In FIG. 4 pipe P, coil 12 for high-frequency induction heating, etc. not portrayed.

В соответствии с настоящим изобретением, охлаждающая вода, имеющая более высокий удельный вес по сравнению с газом, используется в качестве текучей среды для расширения, в результате чего можно увеличивать вес баллона 16. Таким образом, также возможно стабильно сохранять баллон 16 в контакте под давлением с внутренней стенкой трубы, несмотря на изменение давления в проточном канале трубы. Кроме того, баллон 16 может охлаждаться с помощью охлаждающей воды, в результате чего можно защищать баллон 16 от тепла, генерируемого в области R тепловой обработки трубы, даже если баллон 16 не изготавливается из термостойкого материала.According to the present invention, cooling water having a higher specific gravity than gas is used as expansion fluid, whereby the weight of cylinder 16 can be increased. Thus, it is also possible to stably keep balloon 16 in contact with pressure the inner wall of the pipe, despite the change in pressure in the flow channel of the pipe. In addition, the cylinder 16 can be cooled with cooling water, as a result of which it is possible to protect the cylinder 16 from the heat generated in the heat treatment region R of the pipe, even if the cylinder 16 is not made of heat-resistant material.

Фиг. 5 является видом ещё одного варианта осуществления настоящего изобретения. Устройство 10С для тепловой обработки, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается гибкой трубкой 18, включающей в себя подающую гибкую трубку 18а и выпускающую гибкую трубку 18b. Баллон 16 постоянно подпитывается воздухом «а» или охлаждающей водой «с» через подающую гибкую трубку 18а от воздушного насоса 20 или водяного насоса 22. Воздух «а» или охлаждающая вода «с», подаваемые к баллону 16, постоянно выпускается наружу через выпускающую гибкую трубку 18b. Остальная часть операции выполняется аналогично приведённому выше варианту осуществления изобретения, где баллон 16 надувается воздухом, чтобы перекрыть проточный канал s1 трубы от других проточных каналов трубы.FIG. 5 is a view of another embodiment of the present invention. The heat treatment apparatus 10C in accordance with the present invention is provided with a flexible tube 18 including a supply flexible tube 18a and a discharge flexible tube 18b. The cylinder 16 is constantly fed with air "a" or cooling water "s" through the supply flexible tube 18a from the air pump 20 or water pump 22. The air "a" or cooling water "c" supplied to the cylinder 16 is constantly discharged through the exhaust flexible handset 18b. The rest of the operation is carried out similarly to the above embodiment of the invention, where the balloon 16 is inflated with air to block the flow channel s1 of the pipe from other flow channels of the pipe.

Охлаждающая вода «с», выпускаемая из выпускной трубки 18b, может охлаждаться и использоваться повторно.The cooling water "c" discharged from the discharge pipe 18b may be cooled and reused.

В настоящем варианте осуществления изобретения баллон 16 постоянно подпитывается воздухом «а» или охлаждающей водой «с», в результате чего баллон 16 может охлаждаться посредством охлаждающего эффекта от воздуха или охлаждающей воды. Таким образом, можно защищать баллон 16 от тепла, создаваемого в области R тепловой обработки, что даёт возможность располагать баллон 16 ближе к области R тепловой обработки, таким образом позволяя подавлять рассеивание тепла из области R тепловой обработки и уменьшать потребление энергии, требуемое для тепловой обработки.In the present embodiment, the cylinder 16 is constantly fed with air “a” or cooling water “c”, as a result of which the cylinder 16 can be cooled by the cooling effect of air or cooling water. Thus, it is possible to protect the cylinder 16 from the heat generated in the heat treatment region R, which makes it possible to place the cylinder 16 closer to the heat treatment region R, thereby allowing to suppress heat dissipation from the heat treatment region R and reduce the energy consumption required for the heat treatment .

Фиг. 6 является видом ещё одного варианта осуществления настоящего изобретения. Устройство 10D для тепловой обработки, в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя термостойкую ткань 30 круглой или полусферической формы, выполненную из термостойкого волокна, которая используется в качестве расширительного элемента. Первые концы множества соединительных стержней 32 присоединяются к участку обода термостойкой ткани 30 через постоянные интервалы, а вторые концы соединительных стержней 32 совместно присоединяются к гибкой трубке 18 в одном местоположении. Соединительные стержни 32 могут включать в себя жёсткие металлические прутья, имеющие маленький диаметр. Вместо жёстких соединительных стержней 32 в качестве соединительных стержней могут использоваться термостойкие и гибкие струны. Гибкая трубка 18 имеет наконечник, расположенный таким образом, чтобы иметь отверстие в направлении центра термостойкой ткани 30. Остальная часть конфигурации устройства 10D для тепловой обработки является аналогичной устройству 10А для тепловой обработки, изображённому на фиг. 1.FIG. 6 is a view of another embodiment of the present invention. The heat treatment device 10D in accordance with the present invention includes a heat-resistant round or hemispherical fabric 30 made of heat-resistant fiber, which is used as an expansion member. The first ends of the plurality of connecting rods 32 are attached to the rim portion of the heat-resistant fabric 30 at regular intervals, and the second ends of the connecting rods 32 are jointly connected to the flexible tube 18 at the same location. The connecting rods 32 may include rigid metal rods having a small diameter. Instead of rigid connecting rods 32, heat-resistant and flexible strings can be used as connecting rods. The flexible tube 18 has a tip so as to have an opening in the direction of the center of the heat-resistant fabric 30. The rest of the configuration of the heat treatment device 10D is similar to the heat treatment device 10A shown in FIG. one.

В настоящем изобретении две термостойкие ткани 30 складываются и вставляются в проточный канал трубы через пробку 14 для обследования, для того чтобы устанавливаться, соответственно, в проточные каналы s2 и s3 трубы на каждой стороне проточного канала s1 в осевом направлении трубы. Каждая из двух термостойких тканей 30 располагается таким образом, что гибкая трубка 18 позиционируется на той же самой стороне, как и проточный канал s1 трубы.In the present invention, two heat-resistant fabrics 30 are folded and inserted into the flow channel of the pipe through the tube 14 for inspection, in order to fit respectively into the flow channels s2 and s3 of the pipe on each side of the flow channel s1 in the axial direction of the pipe. Each of the two heat-resistant fabrics 30 is positioned so that the flexible tube 18 is positioned on the same side as the flow channel s1 of the pipe.

Ориентация и положение каждой термостойкой ткани 30 может контролироваться, например, с помощью технологии, изображённой на фиг. 7. На фиг. 7 струны 34, изготовленные из термостойкого материала, присоединяются с равными интервалами к четырём местоположениям на участке обода термостойкой ткани 30. Другие концы струн 34 выводятся из трубы Р через пробку 14 для обследования. Четыре струны 34 выбираются и натягиваются при необходимости, при этом степень натягивания регулируется снаружи от трубы Р, в соответствии с ориентацией и положением термостойкой ткани 30.The orientation and position of each heat-resistant fabric 30 can be controlled, for example, using the technology depicted in FIG. 7. In FIG. 7, the strings 34 made of heat-resistant material are connected at equal intervals to four locations on the rim portion of the heat-resistant fabric 30. The other ends of the strings 34 are discharged from the pipe P through the plug 14 for inspection. Four strings 34 are selected and stretched if necessary, while the degree of tension is adjusted outside of the pipe P, in accordance with the orientation and position of the heat-resistant fabric 30.

Затем воздух «а» подаётся внутрь термостойкой ткани 30 через гибкие трубки 18 из воздушного насоса 20. Термостойкая ткань 30 расширяется до тех пор, пока участок обода не входит в контакт с внутренней стенкой трубы с помощью поступающего воздуха «а», в результате чего ткань закрывает проточные каналы s2 и s3 трубы. Далее высокочастотный переменный ток подаётся к катушке 12 высокочастотного индукционного нагревания и выполняется тепловая обработка в области R тепловой обработки трубы Р.Then, the air “a” is supplied into the heat-resistant fabric 30 through flexible tubes 18 from the air pump 20. The heat-resistant fabric 30 expands until the rim portion comes into contact with the inner wall of the pipe using the incoming air “a”, resulting in fabric closes the flow channels s2 and s3 of the pipe. Next, the high-frequency alternating current is supplied to the coil 12 of the high-frequency induction heating and heat treatment is performed in the heat treatment region R of the pipe R.

До тех пор, пока не начинается этап тепловой обработки, участок обода термостойкой ткани 30 прижимается к внутренней стенке трубы с помощью воздуха «а», поступающего из гибкой трубки 18, и таким образом поддерживается форма термостойкой ткани 30.Until the heat treatment step begins, the rim portion of the heat-resistant fabric 30 is pressed against the inner wall of the pipe using air "a" coming from the flexible tube 18, and thus the shape of the heat-resistant fabric 30 is maintained.

После того, как начинается этап тепловой обработки, пробка 14 для обследования может быть, например, закрыта крышкой (не изображена), и проточный канал s1 трубы может быть плотно закрыт. Соответственно, проточный канал s1 трубы становится хорошо герметизированным пространством, и увеличенное давление в этом хорошо герметизированном пространстве также может помочь поддерживать форму термостойкой ткани 30.After the heat treatment step begins, the inspection plug 14 may, for example, be closed by a lid (not shown), and the flow channel s1 of the pipe may be tightly closed. Accordingly, the flow channel s1 of the pipe becomes a well-sealed space, and increased pressure in this well-sealed space can also help maintain the shape of the heat-resistant fabric 30.

В настоящем изобретении проточный канал s1 трубы перекрывается на обеих сторонах с помощью термостойких тканей 30, в результате чего возможно предотвращать изменения температуры и потери тепла в области R тепловой обработки трубы Р.In the present invention, the flow channel s1 of the pipe is blocked on both sides by heat-resistant fabrics 30, whereby it is possible to prevent temperature changes and heat loss in the heat treatment region R of the pipe P.

Кроме того, термостойкие ткани 30 расширяются в форме парашюта и поэтому возможно поддерживать форму термостойких тканей 30 с помощью использования давления проточного канала s1 трубы. Кроме того, соединительные стержни 32, которые присоединяются к участкам обода термостойких тканей 30, увеличивают жёсткость этих термостойких тканей 30 и поддерживают в расширенном состоянии.In addition, the heat-resistant fabrics 30 expand in the shape of a parachute and it is therefore possible to maintain the shape of the heat-resistant fabrics 30 by using the pressure of the flow channel s1 of the pipe. In addition, the connecting rods 32, which are attached to the rim portions of the heat-resistant fabrics 30, increase the rigidity of these heat-resistant fabrics 30 and support in the expanded state.

Фиг. 8 является видом варианта осуществления настоящего изобретения, в котором устройство 10D для тепловой обработки используется для выполнения тепловой обработки на трубе Р, расположенной в горизонтальном направлении. Кроме того, в этом варианте осуществления изобретения перед этапом тепловой обработки термостойкие ткани 30 расширяются с помощью операции расширения, аналогично тому, как это происходит в варианте осуществления изобретения, изображённом на фиг. 6, и проточные каналы s2 и s3 трубы на обеих сторонах проточного канала s1 трубы закрываются. Соответственно, возможно предотвращать изменения температуры и потери тепла в области R тепловой обработки трубы Р.FIG. 8 is a view of an embodiment of the present invention in which a heat treatment device 10D is used to perform heat treatment on a pipe P located in a horizontal direction. In addition, in this embodiment, before the heat treatment step, the heat-resistant fabrics 30 are expanded by the expansion operation, similarly to what happens in the embodiment of the invention shown in FIG. 6, and the flow channels s2 and s3 of the pipe on both sides of the flow channel s1 of the pipe are closed. Accordingly, it is possible to prevent temperature changes and heat loss in the heat treatment region R of the pipe R.

Фиг. 9 и 10 являются видами ещё одного варианта осуществления настоящего изобретения. Устройство 10Е для тепловой обработки, используемое в этом варианте осуществления изобретения, дополнительно включает в себя постоянные магниты 35, установленные на соединительных частях между каждой термостойкой тканью 30 и множеством соединительных стержней 32, при этом остальная часть конфигурации является аналогичной той, которая используется в устройстве 10D для тепловой обработки.FIG. 9 and 10 are views of yet another embodiment of the present invention. The heat treatment device 10E used in this embodiment of the invention further includes permanent magnets 35 mounted on the connecting parts between each heat-resistant fabric 30 and the plurality of connecting rods 32, with the rest of the configuration being the same as that used in the device 10D for heat treatment.

В настоящем изобретении термостойкие ткани 30 расширяются в проточных каналах s2 и s3 трубы, а затем участки обода термостойких тканей 30 притягиваются к внутренней стенке трубы с помощью силы притяжения постоянных магнитов 35.In the present invention, the heat-resistant fabrics 30 expand in the flow channels s2 and s3 of the pipe, and then the rim portions of the heat-resistant fabrics 30 are attracted to the inner wall of the pipe by the attractive force of the permanent magnets 35.

Таким образом, можно улучшать характеристики устройства, чтобы поддерживать форму в виде парашюта из термостойких тканей 30, а также эффективность закрывания проточных каналов s2 и s3 трубы.Thus, it is possible to improve the characteristics of the device to maintain the shape of a parachute of heat-resistant fabrics 30, as well as the efficiency of closing the flow channels s2 and s3 of the pipe.

Фиг. 9 является видом варианта осуществления изобретения, котором тепловая обработка выполняется на трубе, расположенной в вертикальном направлении, а фиг. 10 является видом варианта осуществления изобретения, котором тепловая обработка выполняется на трубе, расположенной в горизонтальном направлении.FIG. 9 is a view of an embodiment of the invention in which heat treatment is performed on a pipe located in the vertical direction, and FIG. 10 is a view of an embodiment of the invention in which heat treatment is performed on a pipe located in the horizontal direction.

Фиг. 11 является видом ещё одного варианта осуществления настоящего изобретения. В настоящем варианте осуществления изобретения тепловая обработка выполняется на трубе Р, расположенной в вертикальном направлении, с использованием устройства 10Е для тепловой обработки и одной термостойкой ткани 30. Термостойкая ткань 30 обеспечивается множеством постоянных магнитов 35, установленных на соединительных частях соединительных стержней 32. Одна из термостойких тканей 30 располагается в проточном канале s2 трубы выше области R тепловой обработки. После того как термостойкая ткань 30 располагается в заданном положении в проточном канале s2 трубы, воздух «а» вводится в термостойкую ткань 30 через гибкую трубку 18 с помощью воздушного насоса 20, в результате чего термостойкая ткань 30 расширяется и проточный канал s2 трубы закрывается. FIG. 11 is a view of another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the heat treatment is performed on the pipe P located in the vertical direction using the heat treatment device 10E and one heat-resistant fabric 30. The heat-resistant fabric 30 is provided with a plurality of permanent magnets 35 mounted on the connecting parts of the connecting rods 32. One of the heat-resistant tissue 30 is located in the flow channel s2 of the pipe above the heat treatment region R. After the heat-resistant fabric 30 is located in a predetermined position in the flow channel s2 of the pipe, air “a” is introduced into the heat-resistant fabric 30 through the flexible tube 18 using the air pump 20, as a result of which the heat-resistant fabric 30 expands and the flow channel s2 of the pipe closes.

В настоящем варианте осуществления изобретения проточный канал s3 трубы ниже проточного канала s1 трубы не закрывается, а проточный канал s2 трубы закрывается, что даёт возможность предотвращать попадание высокотемпературного воздуха Ah в проточный канал s1 трубы от направленного вверх перемещения, а также предотвращать перетекание воздуха с нормальной температурой в проточный канал s3 из проточного канала s1 трубы.In the present embodiment, the flow channel of the pipe s3 below the flow channel of the pipe s1 is not closed, and the flow channel of the pipe s2 is closed, which makes it possible to prevent the passage of high-temperature air Ah into the flow channel s1 of the pipe from the upward movement, as well as to prevent the flow of air with normal temperature into the flow channel s3 from the flow channel s1 of the pipe.

Каждая из фиг. 12-14 является видом ещё одного варианта осуществления настоящего изобретения. В настоящем варианте осуществления изобретения устройство 10F для тепловой обработки включает в себя два баллона 16, используемые в качестве расширительных элементов для вставления в трубу.Each of FIG. 12-14 is a view of another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the heat treatment apparatus 10F includes two cylinders 16 used as expansion members for insertion into a pipe.

Две теплоизолирующие ленты 36, которые формируются из теплоизолирующего материала, прикрепляются к каждому баллону 16 в положении экваториальной линии баллона 16, расширяемого до максимального диаметра. Две теплоизолирующие ленты 36 имеют форму и гибкость ленты и конфигурируются таким образом, чтобы принимать полукруговую форму, когда баллон 16 расширяется до максимального диаметра, таким образом формируя круговую форму при объединении. Оба конца каждой из двух теплоизолирующих лент 36 прикрепляются в положении, соответствующем экваториальной линии сферы. Две теплоизолирующие ленты 36 имеют форму, определяемую заранее, в результате чего эти теплоизолирующие ленты 36 располагаются в объединённом виде по всей периферии положения экваториальной линии баллона 16 в расширенном состоянии. Материал теплоизолирующих лент 36 может включать в себя, например, керамическое волокно, стекловату, пенополиуретан, пенополистирол, микропористую резину (гибкую пенорезину; FEF) и т.д. Микропористая резина или подобный материал имеет особенно подходящую эластичность.Two heat-insulating tapes 36, which are formed of heat-insulating material, are attached to each balloon 16 in the position of the equatorial line of the balloon 16, expandable to a maximum diameter. The two heat insulating tapes 36 have the shape and flexibility of the tape and are configured to take a semicircular shape when the balloon 16 expands to a maximum diameter, thereby forming a circular shape when combined. Both ends of each of the two heat insulating tapes 36 are attached in a position corresponding to the equatorial line of the sphere. Two heat-insulating tapes 36 have a shape determined in advance, as a result of which these heat-insulating tapes 36 are located in a combined form along the entire periphery of the equatorial line of the balloon 16 in the expanded state. The material of the heat insulating tapes 36 may include, for example, ceramic fiber, glass wool, polyurethane foam, polystyrene foam, microporous rubber (flexible foam rubber; FEF), etc. Microporous rubber or the like has a particularly suitable elasticity.

За исключением того, что эти теплоизолирующие ленты 36 прикрепляются к баллонам 16, конфигурация устройства 10F для тепловой обработки является аналогичной той, которая имеется у устройства 10А для тепловой обработки, изображённого на фиг. 1.With the exception that these heat insulating tapes 36 are attached to the cylinders 16, the configuration of the heat treatment device 10F is similar to that of the heat treatment device 10A shown in FIG. one.

В такой конфигурации два баллона 16 в сдутом состоянии вставляются в проточный канал трубы через пробку 14 для обследования и позиционируются, соответственно, внутри проточных каналов s2 и s3 трубы.In this configuration, two cylinders 16 in a deflated state are inserted into the flow channel of the pipe through the plug 14 for examination and are positioned, respectively, inside the flow channels s2 and s3 of the pipe.

Как изображается на фиг. 14, воздух «а» подаётся внутрь двух баллонов 16 в трубе через гибкую трубку 18, и баллоны постепенно надуваются. Теплоизолирующие ленты 36 расширяются вместе с надуванием баллонов 16 и входят в плотный контакт со всей периферийной частью поверхности баллонов 16 в части экваториальной линии баллонов, когда эти баллоны 16 надуваются, для того чтобы входить в контакт с внутренней стенкой трубы.As depicted in FIG. 14, air “a” is supplied into two cylinders 16 in the tube through the flexible tube 18, and the cylinders are gradually inflated. The heat-insulating tapes 36 expand along with the inflation of the cylinders 16 and come into close contact with the entire peripheral part of the surface of the cylinders 16 in the equatorial line of the cylinders when these cylinders 16 are inflated in order to come into contact with the inner wall of the pipe.

Как изображено на фиг. 12 и 13, баллоны 16 находятся в контакте под воздействием давления с внутренней стенкой трубы благодаря воздушному давлению внутри баллонов 16, в то же время находясь в контакте с внутренней стенкой трубы через теплоизолирующие ленты 36, при этом баллоны 16 не находятся в непосредственном контакте с внутренней стенкой трубы.As shown in FIG. 12 and 13, the cylinders 16 are in contact under pressure with the inner wall of the pipe due to air pressure inside the cylinders 16, while being in contact with the inner wall of the pipe through heat-insulating tapes 36, while the cylinders 16 are not in direct contact with the inner pipe wall.

Как описывалось выше, в настоящем варианте осуществления изобретения баллоны 16 не находятся в непосредственном контакте с внутренней стенкой трубы во время этапа тепловой обработки, таким образом возможно защищать баллоны 16 от теплового воздействия трубы Р, имеющей увеличенную температуру.As described above, in the present embodiment, the cylinders 16 are not in direct contact with the inner wall of the pipe during the heat treatment step, so it is possible to protect the cylinders 16 from the thermal effects of the pipe P having an increased temperature.

Множество постоянных магнитов 35, изображённых на фиг. 9-11, могут быть установлены частично на теплоизолирующих лентах 36 настоящего варианта осуществления изобретения. Соответственно, возможно усиливать степень прикрепления баллонов 16 к внутренней стенке трубы, и таким образом увеличивать эффект перекрытия проточного канала s2 или s3 трубы.The plurality of permanent magnets 35 shown in FIG. 9-11 can be partially installed on the heat insulating tapes 36 of the present embodiment. Accordingly, it is possible to enhance the degree of attachment of the cylinders 16 to the inner wall of the pipe, and thereby increase the effect of blocking the flow channel s2 or s3 of the pipe.

Альтернативно, в варианте осуществления изобретения, изображённом на фиг. 6-8, или в варианте осуществления изобретения, изображённом на фиг. 9-11, теплоизолирующие ленты 36 настоящего варианта осуществления изобретения могут устанавливаться на участке обода термостойкой ткани 30. Таким образом, возможно дополнительно увеличить термостойкие свойства термостойкой ткани 30, и защитить термостойкую ткань 30 от теплового воздействия, оказываемого от области R тепловой обработки трубы Р.Alternatively, in the embodiment of FIG. 6-8, or in the embodiment of FIG. 9-11, heat-insulating tapes 36 of the present embodiment can be mounted on the rim portion of the heat-resistant fabric 30. Thus, it is possible to further increase the heat-resistant properties of the heat-resistant fabric 30, and protect the heat-resistant fabric 30 from heat exposure from the heat treatment region R of the pipe P.

Каждая из фиг. 15 и 16 является видом ещё одного варианта осуществления настоящего изобретения. В этих вариантах осуществления изобретения термостойкая ткань 30 включает в себя жёсткий каркас для надёжного расширения термостойкой ткани 30 в виде парашюта, когда эта термостойкая ткань 30 расширяется.Each of FIG. 15 and 16 is a view of another embodiment of the present invention. In these embodiments, the heat-resistant fabric 30 includes a rigid frame to securely expand the heat-resistant fabric 30 in the form of a parachute when this heat-resistant fabric 30 expands.

В примере, изображённом на фиг. 15, каркас 40, который располагается внутри термостойкой ткани 30, имеет множество жёстких металлических стержней, соединённых в виде зонтика или в виде радиальной структуры.In the example shown in FIG. 15, the frame 40, which is located inside the heat-resistant fabric 30, has many rigid metal rods connected in the form of an umbrella or in the form of a radial structure.

В примере, изображённом на фиг. 16, каркас 42, который располагается внутри термостойкой ткани 30, включает в себя жёсткий металлический стержень, изогнутый в виде винтовой формы.In the example shown in FIG. 16, the frame 42, which is located inside the heat-resistant fabric 30, includes a rigid metal rod curved in a helical shape.

Каркасы 40 и 42 изготавливаются из сплава с памятью формы, который способен складываться с таким размером, что он может вставляться в трубу через пробку 14 для обследования при нормальной температуре, как обозначено двухточечной штрихпунктирной линией на чертеже, и расширять термостойкую ткань 30 до такого размера, что этот она может закрывать проточный канал трубы в температурном диапазоне этапа тепловой обработки трубы Р.Frames 40 and 42 are made of a shape memory alloy that can be folded so large that it can be inserted into the tube through the cork 14 for examination at normal temperature, as indicated by the dotted dot-dash line in the drawing, and expand the heat-resistant fabric 30 to such a size, that it can close the flow channel of the pipe in the temperature range of the heat treatment stage of pipe R.

Соответственно, термостойкая ткань 30 в сложенном состоянии вставляется через пробку 14 для обследования перед этапом тепловой обработки и каркас 40 или 42 расширяется во время этапа тепловой обработки, чтобы способствовать расширению термостойкой ткани 30. Кроме того, после этапа тепловой обработки температура области R тепловой обработки трубы становится нормальной температурой и каркас 40 или 42 способствует сжиманию термостойкой ткани 30 до состояния, обозначенного двухточечной штрихпунктирной линией, в результате чего возможно лёгкое удаление термостойкой ткани 30 из пробки 14 для обследования. Кроме того, с помощью каркаса 40 или 42, предусмотренного для термостойкой ткани 30, возможно увеличивать жёсткость термостойкой ткани 30.Accordingly, the heat-resistant fabric 30 is folded in through the plug 14 for examination before the heat treatment step, and the frame 40 or 42 expands during the heat treatment step to facilitate the expansion of the heat-resistant fabric 30. In addition, after the heat treatment step, the temperature of the pipe heat treatment region R becomes normal temperature and the frame 40 or 42 helps to compress the heat-resistant fabric 30 to the state indicated by a two-dot dash-dot line, as a result of which a slight Alain heat-resistant fabric 30 of tube 14 for inspection. In addition, using the frame 40 or 42 provided for the heat-resistant fabric 30, it is possible to increase the rigidity of the heat-resistant fabric 30.

Кроме того, в то время как отверстие h для обследования используется для вставления расширительного элемента в трубу во всех приведённых выше вариантах осуществления изобретения, возможно использование другого отверстия, не являющегося отверстием h для обследования, например, такого как сливное выпускное отверстие, отверстие для выпуска воздуха, или подобные отверстия.In addition, while the inspection opening h is used to insert the expansion member into the pipe in all of the above embodiments, it is possible to use another opening other than the inspection opening h, such as, for example, a drain outlet, an air outlet , or similar holes.

Кроме того, приведённые выше варианты осуществления изобретения могут комбинироваться, чтобы обеспечивать устройство для тепловой обработки или выполнять этап тепловой обработки.In addition, the above embodiments of the invention can be combined to provide a device for heat treatment or to perform a heat treatment step.

В соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, можно предотвращать изменение температуры в области тепловой обработки и экономить некоторое количество потребляемой энергии во время тепловой обработки трубы посредством простого и недорогого подхода.According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to prevent a temperature change in the heat treatment area and to save some energy consumed during the heat treatment of the pipe by a simple and inexpensive approach.

Claims

1. The method of heat treatment of a pipe section, including

the first stage of placement in the inner cavity of the pipe through at least one hole made in it of at least one expansion element with a feed tube made of flexible material, and its location on at least one side of the heated section of the pipe through the air flow generated in the inner cavity of the pipe,

the second stage of supplying fluid through a flexible supply tube to at least one expansion element to ensure inflation of the expansion element and overlapping the internal cavity of the pipe at least on one side of the heated pipe section,

the third stage of heating the pipe section by applying an electric current to the induction coil located on the outer surface of the heated pipe section while simultaneously overlapping at least one side of the heated section of the pipe’s internal cavity with the help of an expansion element.

2. The method according to p. 1, in which the heating of the pipe section is carried out when the pipe is installed in an upright position, while at the first stage, one expansion element with a supply tube located above the heating section is placed inside the pipe.

3. The method according to p. 1, in which the heating of the pipe section is carried out when two expansion elements are placed inside the pipe at the first stage, each of which has a flexible supply pipe, when they are located on both sides of the heated pipe section, and in the second stage, when feeding fluid into the expansion elements with the provision of overlap on both sides of the heated section of the inner cavity of the pipe.

4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the heating of the pipe section is carried out using a hollow expansion element with a supply and drain pipes made of flexible material and as a fluid for inflating the expansion element of the coolant while continuously supplying it to at least one expansion element and continuously draining it from at least one expansion element through a drain flexible tube.

5. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the heating of the pipe section is carried out using magnets made with the possibility of attraction to the pipe and mounted on at least one expansion element in an inflated state.

6. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the heating of the pipe section is carried out using a heat-insulating tape located between the pipe and the expansion element, and also attached to at least one expansion element in the inflated state.

7. A device for heat treatment of a pipe section containing a coil of high-frequency induction heating located around the pipe heating section, at least one expansion element made of flexible material, with the possibility of its installation in the pipe through at least one hole formed in the pipe, and expansion when supplying a fluid to close the inside of the pipe on at least one side of the heat treatment section of the pipe, a supply pipe connected to the expansion element, made of flexible material, and with the possibility of its installation in the pipe through at least one hole formed in the pipe, and supplying at least one expansion element of the fluid and the pump connected to the supply pipe for supplying fluid to at least one expansion element.

8. The device according to claim 7, which further comprises magnets mounted on at least one expansion element and providing attraction of the element in the expanded state to the pipe.

9. The device according to claim 7 or 8, which further comprises at least one heat insulating element mounted on at least one expansion element between at least one expansion element and the pipe when at least one expansion element is in the expanded state.

10. The device according to claim 9, in which at least one heat-insulating element is made of flexible material, has an annular shape and is attached to at least one expansion element at two locations located at a distance from each other in the diameter direction, when at least at least one expansion element is in an expanded state.

11. The device according to claim 7 or 8, in which at least one expansion element is made in the form of a container of flexible material.

12. The device according to claim 7 or 8, in which at least one expansion element is made in the form of a heat-resistant fabric of round or hemispherical shape with the possibility of expansion, and a plurality of connecting rods, each of which includes a first end section attached to the section the rim of the heat-resistant fabric, and the second end portion attached to the side of the tip of the feed tube, while the expansion element is configured to take the form of a parachute when it expands.

13. The device according to p. 12, additionally containing a frame mounted on a heat-resistant fabric and made of an alloy with shape memory with the possibility of bending with such a size that it can be inserted into the pipe through at least one hole at normal temperature and expand the expansion element to size, ensuring the closure of the inner space of the pipe in the heat treatment area in a given temperature range.