基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮天然氣加氣站(以下簡稱CNG加氣站)是在化石油資源與時(shí)遞減和調(diào)整油氣資源結(jié)構(gòu)、綜合利用天然氣資源，以氣代油的國家決策的驅(qū)動(dòng)下，自上世紀(jì)80年代末迅速推廣發(fā)展起來的。以氣代油的車用能源充裝站現(xiàn)在還在不斷發(fā)展建設(shè)。該站的充裝介質(zhì)是城市管網(wǎng)天然氣或石油石化輸送配置的管網(wǎng)天然氣，主要輸送路由是由密閉的低壓管網(wǎng)輸送，壓力一般僅為1?2MPa。而CNG加氣站要求終端的加注輸出規(guī)范壓力是25MPa，所以城市管網(wǎng)或石油石化管網(wǎng)天然氣必須經(jīng)密閉管道輸送到增壓系統(tǒng)，經(jīng)增壓系統(tǒng)增壓后再經(jīng)高壓管道路由輸送至高壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)和銷售終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)CNG汽車用瓶的充裝計(jì)量。由此可知，CNG加氣站的高壓管回路不但是CNG加氣站的重要組成部分還是安全事故防范的重要路由。因此，CNG加氣站高壓管回路及其設(shè)備的施工安裝，歷來是主管部門審核要求甚嚴(yán)，施工安裝必須要求其有注冊(cè)的合格資質(zhì)和相應(yīng)的施工安裝等級(jí)和規(guī)范實(shí)施的保障程序。施建CNG加氣站，現(xiàn)行準(zhǔn)予采用的常規(guī)高壓管道工程實(shí)施安裝方式有標(biāo)準(zhǔn)卡套連接方式、單獨(dú)的擴(kuò)口安裝方式和傳統(tǒng)的焊接方式。
[0003]1、標(biāo)準(zhǔn)卡套連接方式，如圖1所示，其連接結(jié)構(gòu)包括固定在輸送管道的一端的卡套接頭，卡套接頭與不銹管連接處設(shè)有錐面卡套，其中錐面卡套的卡套刃口由卡套接頭與不銹管連接的一端延伸入所述卡套接頭內(nèi)，卡套接頭通過鎖緊螺母固定在輸送管道上。該技術(shù)已十分成熟，其安全、可靠性保證完全取決于圖1中的錐面卡套的卡套刃口與輸送管道表面的在鎖緊螺帽的推擠作用下相互擠嵌摩擦的強(qiáng)度。對(duì)錐形卡套質(zhì)量品質(zhì)、標(biāo)徑偏差和安裝管材長期使用的熱工性能要求高，以及對(duì)現(xiàn)場安裝穩(wěn)固管道都有極嚴(yán)格的要求。否貝1J，將出現(xiàn)過長輸送管道相對(duì)于卡套刃口的作用環(huán)線處的周期、非周期振動(dòng)杠桿效應(yīng)，以及高壓流體在管道中沖擊流動(dòng)所產(chǎn)生的不可避免的振動(dòng)，甚至還可能會(huì)因?yàn)殄F形卡套、管材稍有良莠不齊或管道本身固有的熱脹冷縮長期累積的不確定位移效應(yīng)等，都將導(dǎo)致卡套刃口的疲勞或卷刃。故即使鎖緊螺帽未松弛，也將發(fā)生崩管脫位狀況，從而引發(fā)安全隱患?，F(xiàn)實(shí)中加氣站及其設(shè)備運(yùn)行也時(shí)有發(fā)生由此引起的生命財(cái)產(chǎn)傷亡損失的重大事故。
[0004]2、單獨(dú)的擴(kuò)口安裝方式，如圖2所示，輸送管道與卡套接頭連接的一端設(shè)有呈喇叭狀的擴(kuò)口頸部，卡套接頭通過鎖緊螺帽固定在輸送管道上。該技術(shù)連接方式的安全、可靠性保證完全取決于擴(kuò)口頸部的環(huán)線錐頸部抗剪切的強(qiáng)度和延展均勻度材質(zhì)忍性的保證。相比于單純卡套技術(shù)安裝方式具有更進(jìn)一步的先進(jìn)性和長期使用的耐用性，即或是由加氣站管道存在的物理性縮脹振動(dòng)的固有工況引起的擴(kuò)口連接密封端松弛，也僅表現(xiàn)出微泄漏，而不至于導(dǎo)致在維護(hù)期內(nèi)發(fā)生突發(fā)性崩管的重大安全事故。維護(hù)安全簡單，也不必探傷，成本相對(duì)卡套技術(shù)方式高。但該項(xiàng)技術(shù)方式對(duì)不銹鋼輸送管道的熱工處理質(zhì)量要求高，否則在施工操作擴(kuò)制過程中，易導(dǎo)致輸送管道的擴(kuò)口頸部處延展、形變不均勻，且擴(kuò)口頸部處經(jīng)拉伸延展錐面變薄，降低了原管材局部的抗拉及擴(kuò)口頸部的強(qiáng)度，易產(chǎn)生裂紋，同時(shí)，也存在相對(duì)于擴(kuò)口頸部處過長管道在受沖擊流體工況作用時(shí)產(chǎn)生的周期、非周期的振動(dòng)的杠桿效應(yīng)累積作用，結(jié)果，易使其圖2中擴(kuò)口頸部長期受高壓強(qiáng)剪切力的破壞作用，導(dǎo)致其長期使用中存在要求耐用性和密閉性的致命隱患。再因擴(kuò)口技術(shù)方式選用的管材對(duì)其處理的熱工技術(shù)要求高，但現(xiàn)實(shí)中各CNG加氣站建設(shè)是不確定的，年均建站數(shù)量少，盡管累積已建站數(shù)量不少，但使用此類管材的量也不大。
[0005]3、傳統(tǒng)的焊接方式，該傳統(tǒng)方式技術(shù)成熟，但對(duì)焊接施工、操作設(shè)備、過程及結(jié)果檢測要求高:a、要具有專業(yè)操作資質(zhì)；b、專業(yè)焊接設(shè)備器材；c、每道焊縫接口要求現(xiàn)場在線探傷；d、成本高；e、受天氣環(huán)境溫度影響大，施工周期長；f、該技術(shù)方式對(duì)于設(shè)備內(nèi)部的高壓管路的實(shí)施受空間局限性大，以至于施工在線探傷不可現(xiàn)實(shí)。該方式盡管如此，在沒有更新可選的技術(shù)方式前提下，該方式因?yàn)閭鹘y(tǒng)可行，仍推薦為適用于CNG加氣站管道工程實(shí)施的主要實(shí)施方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)存在安全隱患的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)，包括輸送管道，以及通過第二鎖緊件固定在輸送管道的一端的互連接頭。其中，輸送管道與互連接頭連接的一端設(shè)有呈喇叭狀向外擴(kuò)張的擴(kuò)口頸部；互連接頭與輸送管道連接的一端延伸入擴(kuò)口頸部內(nèi)；第二鎖緊件與輸送管道連接處設(shè)有錐面卡套；錐面卡套的卡套刃口由第二鎖緊件與輸送管道連接的一端延伸入第二鎖緊件內(nèi)；第二鎖緊件與輸送管道連接的一端通過第一鎖緊件3固定在輸送管道上。
[0008]進(jìn)一步地，互連接頭延伸入擴(kuò)口頸部內(nèi)的一端設(shè)為與擴(kuò)口頸部相配合的錐形；擴(kuò)口頸部的內(nèi)表壁上設(shè)有密封膠。
[0009]進(jìn)一步地，第二鎖緊件與擴(kuò)口頸部連接處設(shè)有擴(kuò)口保護(hù)襯套。
[0010]進(jìn)一步地，第一鎖緊件和第二鎖緊件均為鎖緊螺帽。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:
1、本申請(qǐng)綜合卡套、擴(kuò)口雙機(jī)制的互補(bǔ)使用，加強(qiáng)抑制高壓流體破壞工況的作用，同時(shí)優(yōu)化擴(kuò)口工藝保護(hù)襯套的使用，降低了對(duì)擴(kuò)口頸部的剪切作用，共同達(dá)到提高了長效、安全、可靠性保證的目的。
[0012]2、由于互連接頭有足夠長度插入擴(kuò)口頸部，并在其區(qū)間兩端形成同軸卡擴(kuò)雙環(huán)線鎖緊穩(wěn)固密封的加強(qiáng)作用，極強(qiáng)地去耦抑制了任意一種單純卡套或擴(kuò)口連接方式及高壓流體固有工況和實(shí)施瑕疵形成的單環(huán)線杠桿力學(xué)效應(yīng)導(dǎo)致卡套刃口疲勞、卷鈍脫位或擴(kuò)口頸部摩擦剪切、斷裂脫位的破壞作用，使其在有效的使用期限內(nèi)安全、可靠，優(yōu)越性突出顯見。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)卡套連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為現(xiàn)有單獨(dú)的擴(kuò)口安裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中:1、輸送管道；11、擴(kuò)口頸部；2、錐面卡套；21、卡套刃口 ；3、第一鎖緊件；4、第二鎖緊件；5、擴(kuò)口保護(hù)襯套；6、互連接頭；7、卡套接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于【具體實(shí)施方式】的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
[0016]如圖1所示的基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)，包括輸送管道1，以及通過第二鎖緊件4固定在輸送管道1的一端的互連接頭6。其中，輸送管道1與互連接頭6連接的一端設(shè)有呈喇叭狀向外擴(kuò)張的擴(kuò)口頸部11，互連接頭6與輸送管道1連接的一端延伸入擴(kuò)口頸部11內(nèi)。擴(kuò)口頸部11的內(nèi)表壁上設(shè)有密封膠，且互連接頭6延伸入擴(kuò)口頸部11內(nèi)的一端設(shè)為與擴(kuò)口頸部11相配合的錐形。
[0017]上述第二鎖緊件4與輸送管道1連接處設(shè)有錐面卡套2，錐面卡套2的卡套刃口21由第二鎖緊件4與輸送管道1連接的一端延伸入第二鎖緊件4內(nèi)。第二鎖緊件4與輸送管道1連接的一端通過第一鎖緊件3固定在輸送管道1上，第二鎖緊件4與擴(kuò)口頸部11連接處設(shè)有擴(kuò)口保護(hù)襯套5。
[0018]其中，上述第一鎖緊件3和第二鎖緊件4均為鎖緊螺帽。
[0019]本申請(qǐng)的安裝過程如下:首先將輸送管道1依次插入第一鎖緊件3、錐面卡套2和擴(kuò)口保護(hù)襯套5內(nèi)，并在擴(kuò)口保護(hù)襯套5外預(yù)留適當(dāng)?shù)拈L度；隨后在用預(yù)設(shè)的擴(kuò)制工具對(duì)其輸送段的端部進(jìn)行擴(kuò)制形成擴(kuò)口頸部11至達(dá)標(biāo)，并在擴(kuò)口頸部11的內(nèi)錐面處均勻地施加一層高壓密封膠，以密實(shí)擴(kuò)口頸部11因擴(kuò)制導(dǎo)致粗糙的內(nèi)表面，增強(qiáng)密封性；然后再利用第二鎖緊件4將互連接頭6和輸送管道1鎖緊；最后再利用第一鎖緊件3將第二鎖緊件4鎖緊即可。
[0020]本輸送管道1連接結(jié)構(gòu)在安裝時(shí)不受方位、角度限制，其綜合了卡套、擴(kuò)口的技術(shù)優(yōu)勢，揚(yáng)長避短，在工程實(shí)施安裝中確保選用良好規(guī)范的材質(zhì)，延展性能好的標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼管材輔以規(guī)范操作，檢查達(dá)標(biāo)，無需在線探傷即可確保在有效使用期內(nèi)的安全性、可靠性，以新的技術(shù)方式彌補(bǔ)熔性焊接現(xiàn)場中不能100%焊縫探傷的缺陷，正常使用僅做常規(guī)的氣密性和強(qiáng)度檢測合格即可。整個(gè)實(shí)施安裝相對(duì)無環(huán)境局限性影響，高效快捷，工期短，無破壞性和熔焊性損傷，無需現(xiàn)場在線探傷，成本低，工程造價(jià)性價(jià)比高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括通過第二鎖緊件固定在所述輸送管道的一端的互連接頭；所述輸送管道與所述互連接頭連接的一端設(shè)有呈喇叭狀向外擴(kuò)張的擴(kuò)口頸部；所述互連接頭與所述輸送管道連接的一端延伸入所述擴(kuò)口頸部內(nèi)；所述第二鎖緊件與所述輸送管道連接處設(shè)有錐面卡套；所述錐面卡套的卡套刃口由第二鎖緊件與輸送管道連接的一端延伸入所述第二鎖緊件內(nèi)；所述第二鎖緊件與輸送管道連接的一端通過第一鎖緊件固定在輸送管道上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述互連接頭延伸入所述擴(kuò)口頸部內(nèi)的一端設(shè)為與所述擴(kuò)口頸部相配合的錐形；所述擴(kuò)口頸部的內(nèi)表壁上設(shè)有密封膠。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二鎖緊件與所述擴(kuò)口頸部連接處設(shè)有擴(kuò)口保護(hù)襯套。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一鎖緊件和第二鎖緊件均為鎖緊螺帽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于擴(kuò)口與卡套原理的高壓輸送管道連接結(jié)構(gòu)，包括輸送管道，以及通過第二鎖緊件固定在輸送管道的一端的互連接頭。其中，輸送管道與互連接頭連接的一端設(shè)有呈喇叭狀向外擴(kuò)張的擴(kuò)口頸部；互連接頭與輸送管道連接的一端延伸入擴(kuò)口頸部內(nèi)；第二鎖緊件與輸送管道連接處設(shè)有錐面卡套；錐面卡套的卡套刃口由第二鎖緊件與輸送管道連接的一端延伸入第二鎖緊件內(nèi)；第二鎖緊件與輸送管道連接的一端通過第一鎖緊件固定在輸送管道上。本申請(qǐng)綜合卡套、擴(kuò)口雙機(jī)制的互補(bǔ)使用，加強(qiáng)抑制高壓流體破壞工況的作用，同時(shí)優(yōu)化擴(kuò)口工藝保護(hù)襯套的使用，降低了對(duì)擴(kuò)口頸部的剪切作用，共同達(dá)到提高了長效、安全、可靠性保證的目的。
【IPC分類】F16L21/08, F16L21/04
【公開號(hào)】CN105351647
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510748066
【發(fā)明人】趙玉平
【申請(qǐng)人】遂寧市迪電工控設(shè)備有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日