一種高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)的制作方法
【專利摘要】一種高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，包括波紋管和焊接在波紋管兩端的第一端管、第二端管，波紋管內(nèi)填充隔熱陶瓷纖維氈；第一端管、第二端管和導(dǎo)流筒內(nèi)壁設(shè)有隔熱層，隔熱層內(nèi)均布錨固件；設(shè)置在導(dǎo)流筒內(nèi)和設(shè)置在第二端管內(nèi)的錨固件底部分別與第一龜甲網(wǎng)、第二龜甲網(wǎng)的外壁焊合，第一龜甲網(wǎng)、第二龜甲網(wǎng)均為筒形，在第一龜甲網(wǎng)、第二龜甲網(wǎng)的內(nèi)壁上覆蓋耐磨防腐層；高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)還設(shè)有兩處結(jié)構(gòu)相同的防扭結(jié)構(gòu)。本發(fā)明有效降低波紋管工作溫度，提高了膨脹節(jié)的耐磨性、耐腐蝕性和耐沖擊性，防扭結(jié)構(gòu)可避免了波紋元件承受附加扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可明顯提高使用壽命和管道系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
【專利說明】 一種高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管網(wǎng)部件，特別是一種高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，屬管件【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]高溫軸向膨脹節(jié)廣泛應(yīng)用于冶金、石化的高溫、高沖刷及高壓管道，用來吸收管道由于溫度變化引起的軸向位移。構(gòu)成高溫軸向膨脹節(jié)的重要元件為波紋管，波紋管是在使用過程中既要有高的承壓能力，又要有良好的柔性，還要具備一定的穩(wěn)定性、疲勞壽命和耐腐蝕性，它是整個(gè)高溫軸向膨脹節(jié)中的薄弱環(huán)節(jié)。目前普通高溫軸向膨脹節(jié)所存在的問題如下:1、在傳輸高溫介質(zhì)的過程中波紋管長期在高溫條件下工作，加之高溫介質(zhì)對(duì)波紋管沖擊作用，使波紋管的使用壽命縮短；2、為保證軸向膨脹節(jié)的軸向位移，在導(dǎo)流筒出口側(cè)與該側(cè)端管間非剛性連接的一段區(qū)域，防磨、防腐及保溫結(jié)構(gòu)難以兼顧，使該區(qū)域成為軸向膨脹節(jié)的易損部位；3、由于溫度變化引起管道變形會(huì)對(duì)高溫軸向膨脹節(jié)產(chǎn)生較大扭矩，致使波紋管承受較大的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，高溫軸向膨脹節(jié)構(gòu)件傳遞和吸收扭矩的能力較差，導(dǎo)致波紋管變形嚴(yán)重甚至撕裂。上述問題嚴(yán)重影響高溫軸向膨脹節(jié)使用壽命，加大了管道運(yùn)行成本，同時(shí)也給高溫高壓管道的安全運(yùn)行帶來隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種可有效降低波紋管工作溫度、提高膨脹節(jié)整體耐磨、防腐及抗扭性的高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)。
[0004]本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，包括波紋管和焊接在波紋管兩端的第一端管、第二端管，波紋管內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒一端與第一端管焊合，所述波紋管內(nèi)填充隔熱陶瓷纖維氈；第一端管、第二端管和導(dǎo)流筒內(nèi)壁設(shè)有隔熱層，隔熱層內(nèi)均布錨固件；設(shè)置在導(dǎo)流筒內(nèi)和設(shè)置在第二端管內(nèi)的錨固件底部分別與第一龜甲網(wǎng)、第二龜甲網(wǎng)的外壁焊合，第一龜甲網(wǎng)、第二龜甲網(wǎng)均為筒形，在第一龜甲網(wǎng)、第二龜甲網(wǎng)的內(nèi)壁上覆蓋耐磨防腐層；所述高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)還設(shè)有兩處結(jié)構(gòu)相同的防扭結(jié)構(gòu)。
[0005]上述高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，所述第二端管的內(nèi)壁焊合環(huán)形的第一擋板，所述導(dǎo)流筒靠近第二端管側(cè)焊合環(huán)形第二擋板，填充在波紋管內(nèi)的隔熱陶瓷纖維氈延伸至第一擋板、第二擋板之間，在第一擋板、第二擋板之間還設(shè)有環(huán)形護(hù)板，環(huán)形護(hù)板的截面形狀為拱形，環(huán)形護(hù)板覆蓋在位于第一環(huán)板、第二環(huán)板間的隔熱陶瓷纖維氈外，環(huán)形護(hù)板的兩端分別與第一環(huán)板、第二環(huán)板焊合，在環(huán)形護(hù)板的表面設(shè)有鱗片膠泥層。
[0006]上述高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，所述防扭結(jié)構(gòu)包括傳遞扭矩鍵和鍵槽，在第一擋板的同一直徑兩側(cè)分別焊合傳遞扭矩鍵，在第二擋板上焊合兩個(gè)鍵槽，每個(gè)鍵槽對(duì)應(yīng)一個(gè)傳遞扭矩鍵，傳遞扭矩鍵的長度小于鍵槽長度，各傳遞扭矩鍵與鍵槽間隙配合。
[0007]上述高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，所述各錨固件為截面呈T形的臺(tái)階軸，其底部為大直徑端，設(shè)置在第一端管內(nèi)的錨固件的小直徑端與第一端管的內(nèi)壁焊合，設(shè)置在第二端管內(nèi)的錨固件的小直徑端與第二端管的內(nèi)壁焊合，設(shè)置在導(dǎo)流筒的錨固件與導(dǎo)流筒內(nèi)壁焊合。
[0008]上述高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，所述傳遞扭矩鍵的橫截面為槽形。
[0009]本發(fā)明的有益效果如下:1、在波紋管內(nèi)側(cè)增設(shè)隔熱陶瓷纖維氈層，以降低波紋管的工作溫度；2、在端管及導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)置由耐熱錨固件支撐的隔熱層，以進(jìn)一步提高隔熱效果和連接強(qiáng)度；3、在導(dǎo)流筒與第二端管間設(shè)置隔熱陶瓷纖維氈、環(huán)形護(hù)板和玻璃鱗片膠泥層，在保證膨脹節(jié)可軸向位移的同時(shí)，提高了該部位的保溫性、耐磨性和耐腐蝕性；4、針對(duì)解決波紋管承受較大的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的問題，在相隔180°的位置設(shè)置了兩處防扭結(jié)構(gòu)，當(dāng)管道由于溫度變化產(chǎn)生軸向位移和扭矩時(shí)，防扭結(jié)構(gòu)通過一側(cè)的端管、傳遞扭矩鍵、鍵槽、內(nèi)襯、膨脹節(jié)、經(jīng)另一側(cè)端管傳遞到管道的固定管架上，避免了波紋元件承受附加扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。經(jīng)上述改進(jìn)，本發(fā)明可明顯提高使用壽命和管道系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1 A-A剖視圖
圖3是圖1 B處的局部放大視圖。
[0012]圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、第一端管，2、錨固件，3、隔熱層，4、隔熱陶瓷纖維氈，5、導(dǎo)流筒，6、波紋管，7、耐磨防腐層，8、第一龜甲網(wǎng)，9、鍵槽，10、傳遞扭矩鍵，11、第二擋板，12、第一擋板，13、第二龜甲網(wǎng)，14、第二端管，15、環(huán)形護(hù)板，16、鱗片膠泥層，17、隔板。

【具體實(shí)施方式】
[0013]參看圖1、圖2，本發(fā)明高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，用于輸送高溫氣體介質(zhì)，它包括波紋管6，在波紋管的兩端分別焊接第一端管1、第二端管14，在波紋管內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒5，導(dǎo)流筒的左側(cè)端與第一端管焊合。為降低波紋管的工作溫度，在波紋管內(nèi)填充了隔熱陶瓷纖維氈4，陶瓷纖維氈4分布在波紋管與導(dǎo)流筒之間。第一端管、第二端管和導(dǎo)流筒內(nèi)壁還設(shè)置了設(shè)有隔熱層3，隔熱層主要構(gòu)成包括莫來石、氧化鋁粉、藍(lán)晶石、漂珠、硅微粉等，具有導(dǎo)熱系數(shù)低、線膨脹系數(shù)小、隔熱性能好的特點(diǎn)。隔熱層也可以采用硅鋁酸纖維。上述這種雙重隔熱結(jié)構(gòu)可以有效阻隔熱量傳遞，從而降低波紋管的工作溫度。為提高隔熱層的連接強(qiáng)度，在隔熱層內(nèi)均布錨固件2，各錨固件為縱截面呈T形的臺(tái)階軸，其底部為大直徑端。設(shè)置在第一端管內(nèi)的錨固件的小直徑端與第一端管的內(nèi)壁焊合，設(shè)置在第二端管內(nèi)的錨固件的小直徑端與第二端管的內(nèi)壁焊合，設(shè)置在導(dǎo)流筒的錨固件與導(dǎo)流筒內(nèi)壁焊合。為提高所述膨脹節(jié)的防腐耐磨性，還設(shè)置了耐磨防腐層7，耐磨防腐層的主要構(gòu)成包括莫來石、AL203、SiC、漂珠、硅微粉等。耐磨防腐層具有高溫抗折、抗壓強(qiáng)度高，耐磨防腐性能好的特點(diǎn)。耐磨防腐層也可以采用鱗片膠泥。耐磨防腐層直接與介質(zhì)接觸，并按照如下結(jié)構(gòu)設(shè)置:取筒形的第一龜甲網(wǎng)8、第二龜甲網(wǎng)13 (所述龜甲網(wǎng)選用市售金屬龜甲網(wǎng)產(chǎn)品)，將第一龜甲網(wǎng)8的外壁與設(shè)置在導(dǎo)流筒內(nèi)的錨固件底部焊合，將第二龜甲網(wǎng)13的外壁與設(shè)置在第二端管內(nèi)的錨固件底部焊合，然后在第一龜甲網(wǎng)、第二龜?shù)膬?nèi)壁上覆蓋耐磨防腐層7。位于隔熱層和耐磨防腐層之間的龜甲網(wǎng)，可以起到類似加強(qiáng)筋的作用，并提高了耐磨防腐層的耐沖擊性。
[0014]仍參看圖1、圖2、圖3，針對(duì)解決導(dǎo)流筒5與第二端管14之間的一段區(qū)域防磨、防腐及保溫問題，本發(fā)明做出了如下改進(jìn):在第二端管14的內(nèi)壁焊合環(huán)形的第一擋板12，在導(dǎo)流筒靠近第二端管側(cè)焊合環(huán)形的第二擋板11，第一擋板12、第二擋板11之間留有軸向空隙，填充在波紋管內(nèi)的隔熱陶瓷纖維氈4延伸至第一擋板、第二擋板之間的軸向空隙內(nèi)；在第一擋板、第二擋板之間還設(shè)有環(huán)形的環(huán)形護(hù)板15，環(huán)形護(hù)板的截面形狀為拱形，環(huán)形護(hù)板可選用不銹鋼板，環(huán)形護(hù)板覆蓋在位于第一環(huán)板、第二環(huán)板間的隔熱陶瓷纖維氈外，環(huán)形護(hù)板的兩端分別與第一環(huán)板、第二環(huán)板焊合，在環(huán)形護(hù)板的表面設(shè)有鱗片膠泥層16。上述結(jié)構(gòu)在保證膨脹節(jié)軸向位移的同時(shí)，提高了導(dǎo)流筒5與第二端管14之間非剛性連接部位的保溫性、耐磨性和耐腐蝕性。環(huán)形護(hù)板對(duì)隔熱陶瓷纖維氈起到防護(hù)作用，具有拱形截面的環(huán)形護(hù)板可以隨膨脹節(jié)的軸向位移拉直或進(jìn)一步彎曲；環(huán)形護(hù)板表層噴涂的鱗片膠泥層采用乙烯基酯樹脂鱗片膠泥，乙烯基酯樹脂鱗片膠泥中含有10%_40%片徑不等的玻璃鱗片，鱗片膠泥層噴涂完畢后，扁平型的玻璃鱗片在樹脂連續(xù)相中呈平行重疊排列，從而形成致密的防滲層結(jié)構(gòu)。腐蝕介質(zhì)在固化后的膠泥中的滲透必須經(jīng)過無數(shù)條曲折途徑，因此在一定厚度的耐腐蝕層中，腐蝕滲透的距離大大的延長，相當(dāng)于有效地增加防腐層的厚度。玻璃鱗片膠泥層具有較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度和變形能力，在隨環(huán)形護(hù)板的變形過程中不易產(chǎn)生龜裂、分成、或剝離現(xiàn)象，鱗片膠泥在固化后的硬度較高，耐磨性良好。
[0015]仍參看圖1、圖2，為解決管道變形時(shí)波紋管承受較大的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的問題，所述高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)還設(shè)有兩處結(jié)構(gòu)相同的防扭結(jié)構(gòu)。所述防扭結(jié)構(gòu)包括傳遞扭矩鍵10和鍵槽9。在第一擋板12的同一直徑的兩側(cè)分別焊合傳遞扭矩鍵10，在第二擋板11上焊合兩個(gè)鍵槽，每個(gè)鍵槽對(duì)應(yīng)一個(gè)傳遞扭矩鍵，傳遞扭矩鍵的長度小于鍵槽長度，各傳遞扭矩鍵與鍵槽間隙配合。在本實(shí)施例中，傳遞扭矩鍵和鍵槽均采用槽鋼制作。設(shè)置防扭結(jié)構(gòu)后，當(dāng)管道由于溫度變化產(chǎn)生軸向位移和較大扭矩時(shí)，較大的扭矩經(jīng)由一側(cè)端管通過傳遞扭矩鍵、鍵槽、導(dǎo)流筒、另一側(cè)端管傳遞到管道的固定管架上，避免了波紋管承受附加扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，延長了波紋管的使用壽命。
[0016]第一端管、第二端管的端部均設(shè)有環(huán)形的隔板17。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，包括波紋管和焊接在波紋管(6)兩端的第一端管(I)、第二端管(14)，波紋管內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒(5)，導(dǎo)流筒一端與第一端管焊合，其特征在于:所述波紋管內(nèi)填充隔熱陶瓷纖維氈(4);第一端管、第二端管和導(dǎo)流筒內(nèi)壁設(shè)有隔熱層(3)，隔熱層內(nèi)均布錨固件(2);設(shè)置在導(dǎo)流筒內(nèi)和設(shè)置在第二端管內(nèi)的錨固件底部分別與第一龜甲網(wǎng)(8)、第二龜甲網(wǎng)(13)的外壁焊合，第一龜甲網(wǎng)、第二龜甲網(wǎng)均為筒形，在第一龜甲網(wǎng)、第二龜甲網(wǎng)的內(nèi)壁上覆蓋耐磨防腐層(7 );所述高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)還設(shè)有兩處結(jié)構(gòu)相同的防扭結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，其特征在于:所述第二端管(14)的內(nèi)壁焊合環(huán)形的第一擋板(12)，所述導(dǎo)流筒靠近第二端管側(cè)焊合環(huán)形第二擋板(11)，填充在波紋管內(nèi)的隔熱陶瓷纖維氈(4)延伸至第一擋板、第二擋板之間，在第一擋板、第二擋板之間還設(shè)有環(huán)形護(hù)板(15)，環(huán)形護(hù)板的截面形狀為拱形，環(huán)形護(hù)板覆蓋在位于第一環(huán)板、第二環(huán)板間的隔熱陶瓷纖維氈外，環(huán)形護(hù)板的兩端分別與第一環(huán)板、第二環(huán)板焊合，在環(huán)形護(hù)板的表面設(shè)有鱗片膠泥層(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，其特征在于:所述防扭結(jié)構(gòu)包括傳遞扭矩鍵(10)和鍵槽(9)，在第一擋板的同一直徑兩側(cè)分別焊合傳遞扭矩鍵(10)，在第二擋板上焊合兩個(gè)鍵槽，每個(gè)鍵槽對(duì)應(yīng)一個(gè)傳遞扭矩鍵，傳遞扭矩鍵的長度小于鍵槽長度，各傳遞扭矩鍵與鍵槽間隙配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，其特征在于:所述各錨固件(2)為截面呈T形的臺(tái)階軸，其底部為大直徑端，設(shè)置在第一端管內(nèi)的錨固件的小直徑端與第一端管的內(nèi)壁焊合，設(shè)置在第二端管內(nèi)的錨固件的小直徑端與第二端管的內(nèi)壁焊合，設(shè)置在導(dǎo)流筒的錨固件與導(dǎo)流筒內(nèi)壁焊合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫耐磨抗腐蝕軸向防扭膨脹節(jié)，所述傳遞扭矩鍵(10)的橫截面為槽形。
【文檔編號(hào)】F16L51/03GK104279392SQ201410528919
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】魏守亮, 王春月, 魯林, 劉鎖 申請人:秦皇島北方管業(yè)有限公司