專利名稱：真空管道溫度應力放散縫設(shè)置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三種真空管道高速交通之管道溫度應力放散縫的設(shè)置方法，屬于真空 管道交通之真空環(huán)境邊界構(gòu)造與結(jié)構(gòu)力學的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
真空管道高速交通之真空腔將是人工形成的最大的真空環(huán)境，它將延展至上千公 里乃至上萬公里。環(huán)境溫度的變化必然會使金屬管道熱脹冷縮，導致管道產(chǎn)生縱向拉/壓 應力。為了避免應力過大導致管道破壞和嚴重變形，有必要在管道沿線每隔一定距離設(shè)置 溫度應力放散縫。對于輸油、輸氣或輸水管道，管道輕微的變形不會影響管內(nèi)流體的流動，而且可以 使用彎頭和中間彎管等多種形式來釋放由于熱脹冷縮引起的管道應力變化。而對于真空管 道交通來說，列車運行速度極高，要求絕對保證運行安全，對管道線路的位移和變形會有嚴 格的限制，其精度要求甚至會高于高速鐵路，更不能采用彎頭或中間彎管的形式進行應力 放散。早期的鐵路為了避免鋼軌熱脹冷縮引起的脹軌跑道和斷裂，采用了預留軌縫的軌 道鋪設(shè)方式，如使用12. 5m或25m短鋼軌(標準軌)，相鄰鋼軌之間預留軌縫?，F(xiàn)在鐵路越 來越多地使用無縫線路，無縫線路鋼軌的溫度應力放散方式有兩溫度應力式和放散溫度 應力式。溫度應力式無縫線路是指在鋼軌鋪設(shè)、鎖定之后，利用接頭扣件、中間件、防爬設(shè) 備以及軌枕、道床等阻力，使鋼軌不能隨溫度變化而自由伸縮，它由中間一根長鋼軌與兩端 各2-4根標準軌組成，長鋼軌與標準軌的接頭采用夾板聯(lián)結(jié)。放散溫度應力式無縫線路又分成自動放散式與定期放散式兩種。自動放散式無縫 線路是指在長軌條的兩端設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器或鋼軌伸縮接頭，以便隨溫度變化進行調(diào)節(jié) 或使鋼軌在墊板上能自由伸縮，隨時釋放溫度應力。定期放散溫度應力式無縫線路，一般是 選在一定季節(jié)的適當軌溫條件下，通過更換長軌條兩端緩沖區(qū)不同長度緩沖軌的辦法，以 降低長軌條中的溫度力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是給出真空管道交通之管道溫度應力放散縫的設(shè)置方法，以避免溫 度變化時管道應力過大而引起管道變形與破壞，保障真空管道交通運行安全。本發(fā)明的技術(shù)方案是，在真空管道沿線每隔一定距離設(shè)置溫度應力放散縫或放散 區(qū)，具體有以下三種方法1.法蘭密封圈應力放散縫如圖IA和圖IB所示，溫度應力放散縫由法蘭O)，用于固定法蘭(2)的螺栓(1)， 橡膠密封圈C3)和管道(4)構(gòu)成。在需要設(shè)置溫度應力放散縫的管道端頭設(shè)置法蘭O)，兩 節(jié)相鄰的管道用法蘭( 連接，兩個法蘭間夾一個具有一定厚度和一定彈性的橡膠密封圈(3)，形成溫度應力放散縫。螺栓(1)要有一定彈性，要能夠允許應力放散縫伸縮。2.套管式應力放散縫如圖2所示，溫度應力放散縫由套管(5)和管道(6)構(gòu)成。在需要設(shè)置溫度應力 放散縫的兩節(jié)相鄰的管道端頭間預留約2-20cm的間隙(7)，如圖3所示。兩節(jié)管道通過套 管(5)連接，如圖4所示。套管( 可以由金屬材料制作，也可以是橡膠材料或其他新型的具有足夠強度的 彈性密封材料。對于橡膠材料套管，要求有一定的伸縮性。如果套管(5)是金屬材質(zhì)，如炭 素鋼或不銹鋼，則要求在溫度變化時管道(6)和套管(5)之間能夠有一定的滑移。以放散 真空管道線路的溫度應力。3.隔離門區(qū)應力放散縫專利申請《真空管道高速交通移動隔離門設(shè)置》(申請?zhí)?009103061881，申請日 2009. 8. 27)、專利申請《一種真空管道交通的垂直移動隔離門》(申請?zhí)?00910219090. 2， 申請日2009.11.20)和專利申請《真空管道交通對開式移動隔離門設(shè)置》(申請?zhí)?2010103000626,申請日2010. 1.6)給出了帶有隔離門室的幾種真空管道交通真空環(huán)境隔 離門的設(shè)置，本案提出，這些隔離門室可以作為真空管道溫度應力放散縫或放散區(qū)。本案給出的三種溫度應力放散縫設(shè)置方法主要適用于金屬材質(zhì)真空管道，但對于 其他材質(zhì)的真空管道，如鋼筋混凝土管道或其他復合材質(zhì)結(jié)構(gòu)的真空管道同樣適用。


圖IA為法蘭密封圈應力放散縫設(shè)置正視圖，圖IB為該設(shè)置的側(cè)視圖剖面圖。圖 中1.彈性螺栓，2.法蘭，3.橡膠密封圈，4.真空管道。圖2A為套管式應力放散縫設(shè)置正視圖，圖2B為該設(shè)置的側(cè)視圖剖面圖，圖3為正 視剖面圖。圖中5.套管，6.真空管道，7.預留伸縮縫。圖4為套管式應力放散縫設(shè)置示意圖。
具體實施例方式1.實施方式一對于本案的設(shè)置之一，法蘭密封圈應力放散縫，具體實施方式
是，選擇適當?shù)沫h(huán)境 溫度時節(jié)進行管道及應力放散縫的安裝，安裝時對橡膠密封圈(3)的預壓力要適當，保證 在最低溫度環(huán)境下管道冷縮時不會使放散縫產(chǎn)生縫隙和漏氣，同時要保證在到達最高環(huán)境 溫度時密封圈3可壓縮且壓應力不會超過允許限值。在管道沿線不需要設(shè)置應力放散縫的位置可用焊接方式對管道進行連接安裝，這 類似于鐵路無縫線路的施工技術(shù)。如果采用較長的焊接長管道布局，例如連續(xù)焊接長度在 IOOOm以上，這時可以設(shè)置應力放散區(qū)。即在兩段長管道之間，夾2-4節(jié)用法蘭密封圈應力 放散縫連接的短管道。本案提出的法蘭密封圈應力放散縫設(shè)置方法還可作為真空管道高速交通管道線 路的基本連接方式，即在工廠制作25-50m的管道，管道兩端帶有法蘭O)，運達施工現(xiàn)場后 通過法蘭( 和密封圈( 對管道進行連接。法蘭( 跟管道(4)可以是整體式一次性鑄造的，也可以是在工廠預裝配的，也可以在施工現(xiàn)場進行裝配。如果法蘭(2)跟管道(4)是裝配在一起的，則應保證裝配縫的氣密性。這種方式 的缺點是增加了法蘭裝配的作業(yè)流程，其優(yōu)點是，可以讓法蘭和管道的裝配縫在溫度變化 時有一定滑移，發(fā)揮管道溫度應力放散的作用。2.實施方式二對于本案的設(shè)置之二，套管式應力放散縫，具體實施方式
是，在施工現(xiàn)場用套管 (5)對管道(6)進行連接，要保證密封面的氣密性。本案提出的套管式應力放散縫設(shè)置方法亦可作為真空管道高速交通管道線路的 基本連接方式，即在工廠制作25-50m的管道，運達施工現(xiàn)場后通過套管( 對管道(6)進 行連接。類似于上述法蘭密封圈應力放散縫的設(shè)置，如果采用較長的焊接長管道布局，例 如連續(xù)焊接長度在IOOOm以上，這時可以設(shè)置應力放散區(qū)。即在兩段長管道之間，夾2-4節(jié) 用套管式應力放散縫連接的短管道。3.實施方式三具體實施方法一是，在設(shè)置真空管道交通之真空環(huán)境隔離門室時，讓隔離門室和 真空管道主管道的裝配密封縫能隨溫度變化有一定的滑移，以放散管道溫度應力。具體實施方法二是，把隔離門室設(shè)置成柔性氣密室，依靠隔離門室的柔性伸縮，放 散真空管道熱脹冷縮產(chǎn)生的溫度應力。上述方法一和方法二可聯(lián)合使用。
權(quán)利要求
1.一種真空管道高速交通之管道溫度應力放散縫設(shè)置，其特征是在真空管道沿線每 隔一定距離設(shè)置溫度應力放散縫或放散區(qū)，以避免環(huán)境溫度變化時管道應力過大而引起管 道變形與破壞，保障真空管道交通運行安全。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，由法蘭( 、彈性螺栓(1)、橡膠密封圈( 和管道(4)構(gòu)成溫度應 力放散縫，其特征是兩節(jié)相鄰的管道(4)用法蘭( 連接，兩個法蘭間夾一個具有一定厚度 和一定彈性的橡膠密封圈(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，由套管( 和管道(6)構(gòu)成套管式應力放散縫，其特征是在兩節(jié)相 鄰的管道端頭間預留間隙(7)，兩節(jié)管道通過套管連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，讓真空管道隔離門所在的隔離門室與真空管道的裝配密封縫能隨 溫度變化有一定滑移，以放散管道溫度應力，或者把隔離門室設(shè)置成柔性氣密室，依靠隔離 門室的柔性伸縮，放散真空管道熱脹冷縮產(chǎn)生的溫度應力。
全文摘要
本發(fā)明給出三種真空管道高速交通之管道溫度應力放散縫的設(shè)置方法。設(shè)置之一是法蘭密封圈應力放散縫，由法蘭、彈性螺栓、橡膠密封圈和管道構(gòu)成，兩節(jié)相鄰的管道用法蘭連接，兩個法蘭間夾一個具有一定厚度和一定彈性的橡膠密封圈，形成溫度應力放散縫。設(shè)置之二是套管式應力放散縫，由套管和管道構(gòu)成，在兩節(jié)相鄰的管道端頭間預留約2-20cm的間隙，兩節(jié)管道通過套管連接。設(shè)置之三是讓真空管道隔離門所在的隔離門室和真空管道的裝配密封縫能隨溫度變化有一定滑移，以放散管道溫度應力，或者把隔離門室設(shè)置成柔性氣密室，依靠隔離門室的柔性伸縮，放散真空管道熱脹冷縮產(chǎn)生的溫度應力。三種溫度應力放散縫設(shè)置方法適用于金屬及其他材質(zhì)真空管道。
文檔編號F16L51/00GK102128331SQ20101030047
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者于照洋, 劉本林, 周曉立, 張光第, 張耀平, 李勝善, 王明志, 趙勇 申請人:張耀平