本發(fā)明涉及高壓管道，具體而言，涉及一種旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)。

背景技術：

1、膨脹節(jié)是指能有效地起到補償軸向變形作用的撓性元件，不僅能補償管道的熱脹冷縮、緩解管道壓力變化、解決管道錯位和偏轉等問題，還能夠吸收振動和沖擊、耐腐蝕和耐高溫高壓等，對管線系統(tǒng)的安全運行起著至關重要的作用。

2、其中直管壓力平衡型膨脹節(jié)不僅能吸收較大的橫向位移，還能平衡壓力推力，能滿足原油輸送管線的管道布置和安裝要求。其中直通式直管壓力平衡型膨脹節(jié)在滿足大補償量的同時，可實現(xiàn)平衡管道壓力推力，但存在剛度大導致吸收管道熱膨脹后引起的彈性反力大且整體的外形尺寸大等缺點；而旁通式直管壓力平衡型膨脹節(jié)通過改變流道而省略了平衡波紋管，具有整體剛度小的優(yōu)點，但由于波紋管為外壓結構導致承壓能力受限。

3、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)的結構不合理導致難以用于高壓管線。

2、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，包括進口管、出口管、第二外管，所述進口管、出口管位于所述第二外管內的一端分別設置第一封頭、第二封頭，所述第一封頭在靠近所述出口管的一端設置第一外管，所述出口管還包括連接管，所述連接管位于所述第二封頭靠近所述進口管的一側，所述第一外管與所述連接管之間設置波紋管組件，所述波紋管組件包括第一波紋管，所述第一波紋管承受流體介質對其內壁施加的內壓。該設置使膨脹節(jié)為全內壓結構，能夠滿足高壓管道的使用需求，使用范圍廣。優(yōu)選的，所述旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)用于高壓管線。

3、優(yōu)選的，所述波紋管組件包括第一中間管，所述第一波紋管位于所述第一中間管的至少一側，所述第一波紋管的外圍設置第一加強環(huán)。該設置能夠制約第一波紋管的環(huán)向變形，又能在波谷提供徑向支撐，防止第一波紋管在內壓的作用下發(fā)生屈曲，提高了承壓能力；同時利用第一加強環(huán)起到均分位移的作用，避免第一波紋管因過量拉伸或壓縮出現(xiàn)破壞和泄漏，保證膨脹節(jié)安全穩(wěn)定的運行。

4、優(yōu)選的，所述波紋管組件通過端管組件分別與所述第一外管、連接管連接，所述第一封頭、第一外管、波紋管組件、連接管、第二封頭圍合形成封閉的第一腔。

5、優(yōu)選的，所述連接管位于所述第一外管內，所述波紋管組件位于所述第一外管與所述連接管之間。該設置為波紋管組件提供裝配空間，同時確保波紋管組件的外壁位于第一腔內，而內壁直接與流動介質接觸，從而被施加內壓。

6、優(yōu)選的，所述端管組件包括相連的第一端管、第一環(huán)板，所述第一環(huán)板在遠離所述第一端管的一端與所述連接管連接，所述第一端管與所述波紋管組件的一端固定連接；所述端管組件還包括相連的第二端管、第二環(huán)板，所述第二環(huán)板在遠離所述第二端管的一端與所述第一外管連接，所述第二端管與所述波紋管組件的另一端固定連接。該設置結構簡單，便于生產加工。

7、優(yōu)選的，所述第二外管的兩端設置支撐環(huán)組件，所述支撐環(huán)組件包括第一支撐環(huán)、第二支撐環(huán)，所述第一支撐環(huán)、第二支撐環(huán)分別位于所述第二外管的兩端，所述支撐環(huán)組件、第二外管、第一外管、波紋管組件共同形成第二腔，用于連接所述進口管、出口管。該設置改變膨脹節(jié)的流道，整體剛度小。

8、優(yōu)選的，所述進口管在靠近第一封頭的一端設置第一連通孔，所述出口管在靠近所述第二封頭的一端設置第二連通孔，所述第一連通孔、第二連通孔分別與所述第二腔連通。

9、優(yōu)選的，所述旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)還包括端環(huán)組件，所述端環(huán)組件的一端固定設置所述出口管的外周側，所述端環(huán)組件的另一端與所述第二支撐環(huán)連接。當受熱膨脹時出口管被約束，產生的軸向位移將引起進口管帶動第二外管和第二支撐環(huán)端向右側移動，第二波紋管71壓縮，同時，進口管帶動第一外管向右移動，第一波紋管被拉伸，進口管的第一封頭和出口管中的第二封頭應能承受作用在其環(huán)面上的壓力載荷。

10、優(yōu)選的，所述端環(huán)組件包括第二中間管，所述第二中間管的一端設置第二波紋管，所述第二中間管的另一端設置第三支撐環(huán)，所述第三支撐環(huán)與所述出口管連接，所述第二波紋管的外周側設置第二加強環(huán)。該設置可多個波紋凸起進行有效伸縮變形，并均勻吸收軸向位移，這樣能夠使每個波紋凸起的變形量保持同步一致，從而達到補償量的均勻分配，避免某一局部位置上的波紋發(fā)生彈性疲勞現(xiàn)象。

11、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明實施例所述旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)具有如下有益效果：1)首次提出了全內壓結構的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，可用于高壓工況等工況，具有總體剛度小、承壓能力高等優(yōu)點，應用范圍廣；2)利用加強環(huán)能夠帶動多個波紋凸起進行有效伸縮變形并均勻吸收軸向位移，達到補償量的均勻分配，避免在某一局部位置上的波紋發(fā)生彈性疲勞現(xiàn)象；3)結構簡單，便于生產加工。

技術特征：

1.一種旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，包括進口管(1)、出口管(8)、第二外管(5)，所述進口管(1)、出口管(8)位于所述第二外管(5)內的一端分別設置第一封頭(101)、第二封頭(81)，其特征在于，所述第一封頭(101)在靠近所述出口管(8)的一端設置第一外管(2)，所述出口管(8)還包括連接管(83)，所述連接管(83)位于所述第二封頭(81)靠近所述進口管(1)的一側，所述第一外管(2)與所述連接管(83)之間設置波紋管組件(4)，所述波紋管組件(4)包括第一波紋管(41)，所述第一波紋管(41)承受流體介質對其內壁施加的內壓。

2.根據(jù)權利要求1所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述波紋管組件(4)包括第一中間管(42)，所述第一波紋管(41)位于所述第一中間管(42)的至少一側，所述第一波紋管(41)的外圍設置第一加強環(huán)(43)。

3.根據(jù)權利要求1所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述波紋管組件(4)通過端管組件(3)分別與所述第一外管(2)、連接管(83)連接，所述第一封頭(101)、第一外管(2)、波紋管組件(4)、連接管(83)、第二封頭(81)圍合形成封閉的第一腔(9)。

4.根據(jù)權利要求3所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述連接管(83)位于所述第一外管(2)內，所述波紋管組件(4)位于所述第一外管(2)與所述連接管(83)之間。

5.根據(jù)權利要求3所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述端管組件(3)包括相連的第一端管(31)、第一環(huán)板(33)，所述第一環(huán)板(33)在遠離所述第一端管(31)的一端與所述連接管(83)連接，所述第一端管(31)與所述波紋管組件(4)的一端固定連接；所述端管組件(3)還包括相連的第二端管(32)、第二環(huán)板(34)，所述第二環(huán)板(34)在遠離所述第二端管(32)的一端與所述第一外管(2)連接，所述第二端管(32)與所述波紋管組件(4)的另一端固定連接。

6.根據(jù)權利要求3所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述第二外管(5)的兩端設置支撐環(huán)組件(6)，所述支撐環(huán)組件(6)包括第一支撐環(huán)(61)、第二支撐環(huán)(62)，所述第一支撐環(huán)(61)、第二支撐環(huán)(62)分別位于所述第二外管(5)的兩端，所述支撐環(huán)組件(6)、第二外管(5)、第一外管(2)、波紋管組件(4)共同形成第二腔(10)，用于連接所述進口管(1)、出口管(8)。

7.根據(jù)權利要求6所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述進口管(1)在靠近第一封頭(101)的一端設置第一連通孔(102)，所述出口管(8)在靠近所述第二封頭(81)的一端設置第二連通孔(82)，所述第一連通孔(102)、第二連通孔(82)分別與所述第二腔(10)連通。

8.根據(jù)權利要求6所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)還包括端環(huán)組件(7)，所述端環(huán)組件(7)的一端固定設置所述出口管(8)的外周側，所述端環(huán)組件(7)的另一端與所述第二支撐環(huán)(62)連接。

9.根據(jù)權利要求8所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述端環(huán)組件(7)包括第二中間管(72)，所述第二中間管(72)的一端設置第二波紋管(71)，所述第二中間管(72)的另一端設置第三支撐環(huán)(74)，所述第三支撐環(huán)(74)與所述出口管(8)連接，所述第二波紋管(71)的外周側設置第二加強環(huán)(73)。

技術總結
本發(fā)明提供了一種旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，包括進口管、出口管、第二外管，所述進口管、出口管位于所述第二外管內的一端分別設置第一封頭、第二封頭，所述第一封頭在靠近所述出口管的一端設置第一外管，所述出口管還包括連接管，所述連接管位于所述第二封頭靠近所述進口管的一側，所述第一外管與所述連接管之間設置波紋管組件，所述波紋管組件包括第一波紋管，所述第一波紋管承受流體介質對其內壁施加的內壓。本發(fā)明旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)為全內壓結構，不僅能平衡管道壓力推力，具有總體剛度小、承壓能力高、位移均分等有點，能夠滿足高壓管線的應用需求。

技術研發(fā)人員：楊玉強,黃詩雯,孫彥清,張玉田,秦省委,占豐朝
受保護的技術使用者：中船雙瑞（洛陽）特種裝備股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19