容器连接用压力管道的制作方法

专利2022-06-29  76


本实用新型涉及石油化工领域,尤其涉及一种容器连接用压力管道。



背景技术:

近年来,随着国内经济快速发展,原油储存容器、成品油储存容器及化工原料储存容器建设规模也在不断增大。在容器靠近底部的侧壁上设置有一供流体流通的连接用压力管道,所述连接用压力管道一般采用钢管直接与容器进行焊接,目前石油储备基地单个容器的容量已经达到了10万立方米,类似于这样的大型容器在使用过程中一般容易产生以下几个问题:

1)在充装完石油等流体后,由于重量增加,容器基础会出现不均匀沉降的现象,容易对容器与钢管的交界处的焊缝产生较大的应力,导致钢管与容器交界处产生疲劳破坏;

2)在通过钢管输出流体时,由于液位波动使得钢管收到不均匀的周向力,也会对容器与钢管的交界处的焊缝产生疲劳破坏;

3)由于所述钢管往往需要输送较高温度的流体,由于热胀冷缩产生的热应力加重了钢管与容器交界处疲劳破坏的程度,容易使所述钢管产生泄漏,影响容器的安全使用。

因此,有必要研究一种容器连接用压力管道解决上述问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种容器连接用压力管道,解决容器与其连接用压力管道的交界处易产生疲劳破坏的问题,提高容器的安全性。

为了达到上述目的,本实用新型提供了一种容器连接用压力管道,用于输送第一流体,包括第一输送管道,所述第一输送管道的一端伸入一容器内,所述第一输送管道外部套接有一外管,所述外管至少位于所述第一输送管道与所述容器的交界处,且所述外管与所述容器密封连接。

进一步,所述第一输送管道与所述外管位于所述容器内的一端密封连接,另一端通过一法兰连接,所述第一输送管道的外壁与所述外管的内壁之间具有一封闭的隔离层。

进一步,所述隔离层具有一进料口和出料口,一第二流体通过所述进料口进入所述隔离层并通过所述出料口排出所述隔离层,所述第二流体的温度大于所述第一流体的温度。

进一步,所述第一输送管道的另一端可拆卸连接一第二输送管道。

进一步,所述第二输送管道包括多个直管,相邻两个所述直管通过弯头连接,且一相邻两个所述直管不平行。

进一步,至少一个所述直管与所述弯头之间连接有一补偿器,所述补偿器能够沿所述直管的轴向伸缩。

进一步,所述补偿器的两端均通过法兰与所述弯头及所述直管连接。

进一步,所述第二输送管道的平面图案呈l形、z形或π形。

进一步,所述容器连接用压力管道还包括切断阀,所述切断阀设置于所述第一输送管道及所述第二输送管道之间,所述切断阀的两端均通过法兰与所述第一输送管道及所述第二输送管道连接。

进一步,所述容器连接用压力管道还包括限位支架及承载支架,所述限位支架设置于所述第一输送管道的底部并与所述容器连接,用于限制所述第一输送管道沿垂直于所述外管轴向的位移,所述承载支架设置于所述第二输送管道的底部以支撑所述第二输送管道。

在本实用新型提供容器连接用压力管道中,包括用于供所述第一流体流通的第一输送管道,所述第一输送管道的一端伸入一容器内,所述第一输送管道外部套接有一外管,所述外管至少位于所述第一输送管道与所述容器的交界处,且所述外管与所述容器密封连接。通过在供第一流体流通的第一输送管道外设置一外管,有效的避免了第一输送管道与所述容器直接连接造成的连接缺陷,解决了由于容器基础沉降不均匀、液位波动或热胀冷缩引起的容器与第一输送管道交界处易产生疲劳破坏的问题,使得第一流体在流通过程中不易产生泄漏,从而提高了容器使用时的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的容器连接用压力管道的结构示意图;

图2为本实用新型一实施例提供的第一输送管道的局部放大图;

其中,附图标记为:

10-第一输送管道;20-第二输送管道;30-容器;40-法兰;50-切断阀;60-限位支架;70-承载支架;

101-外管;201-弯头;202-直管;203-补偿器;801-进料口;802-出料口;803-转接口。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书,本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1及图2所示,本实施例提供了一种容器连接用压力管道,用于输送第一流体,包括第一输送管道10,所述第一输送管道10的一端伸入一容器30内,所述第一输送管道10外部套接有一外管101,所述外管101至少位于所述第一输送管道10与所述容器30的交界处,且所述外管101与所述容器30密封连接。

通过在供所述第一流体流通的第一输送管道10外同轴设置一外管101,有效的避免了第一输送管道10与所述容器30直接连接造成的连接缺陷,同时也解决了由于容器30基础沉降不均匀、液位波动或热胀冷缩引起的容器30与第一输送管道10交界处易产生疲劳破坏的问题,使得第一流体在流通过程中不易产生泄漏,从而提高了容器30使用时的安全性。需要注意的是,所述交界处是指第一输送管道10与所述容器30的连接处,即可以理解为所述外管101仅位于所述第一输送管道10与所述容器30的侧壁连接处;或者,所述外管101延伸覆盖整个第一输送管道10的外侧。

本实施例中,所述外管101延伸覆盖整个第一输送管道10的外侧,且所述第一输送管道10位于所述容器30内的长度大于所述外管101位于所述容器30内的长度,以便于第一流体能够通过所述第一输送管道10进行流通,具体的,所述外管101伸入所述容器30内的长度可以是250~500mm,所述第一输送管道10伸入所述容器30内的长度介于容器30直径的六分之一至三分之一之间。

具体的,所述第一流体包括但不限于石油、气体或化学物品。

所述第一输送管道10与所述外管101同轴设置,且所述容器30上设置有一固定孔(未示出),所述外管101从所述容器30外穿过所述固定孔伸入至所述容器30内并与所述容器30密封连接,所述外管101的直径与所述容器30上固定孔的直径相匹配,以防止流体泄漏,所述密封连接的方式包括但不限于焊接。

请继续参照图2,所述第一输送管道10与所述外管101位于所述容器30内的一端密封连接,另一端通过一法兰40连接,所述第一输送管道10的外壁与所述外管101的内壁之间具有一封闭的隔离层。当容器30的液位波动时,所述第一输送管道10由于振动产生的应力通过所述法兰40进行消除,不会直接作用于外管101与容器30的交界处,当容器30基础沉降时,所述外管101受到的应力通过所述法兰40进行消除,避免对第一输送管道10的影响,所述应力指第一输送管道10径向方向上的力,所述应力容易破坏管道的交界处,导致第一流体泄漏等问题。

进一步,所述隔离层具有一进料口801和出料口802,所述进料口801及所述出料口802均位于容器外,一第二流体通过所述进料口801进入所述隔离层并通过所述出料口802排出所述隔离层,所述第二流体的温度大于所述第一流体的温度。所述第二流体包括但不限于水蒸气或高温烟气等,由于温度较低使得容器30内的流体流速较慢时,可通过所述进料口向所述隔离层通入水蒸气进行传热以提高流体的温度,从而提高流体的流速。具体的,所述第一输送管道10与外管101可以采用夹套管,所述法兰40为与所述夹套管相匹配的夹套法兰,所述夹套法兰与所述夹套管的内管及外管分别焊接,以对应力进行消除。

优选的,所述隔离层还具有一转接口803,所述转接口803用于与所述容器30内的一换热管道(未示出)连接,所述换热管道被所述容器30内的第一流体包围,所述第二流体通过所述转接口803进入所述换热管道以将第二流体的热量传递给第一流体,所述换热管道例如是螺旋向上的管道,或者盘形管道。

请继续参照图1,所述第一输送管道10的另一端可拆卸连接一第二输送管道20,所述可拆卸连接的方式可以是法兰连接,所述第一流体在所述第一输送管道10与所述第二输送管道20之间流通。所述第一输送管道10与所述第二输送管道20通过法兰40连接,即所述第一输送管道10及与所述第二输送管道20相连接的一端分别设置有一法兰40,所述第一输送管道10的法兰同时也是连接外管101及第一输送管道10的法兰40,所述第二输送管道20上设置有与之相匹配的法兰40,并通过两个所述法兰40进行对接,通过法兰连接对连接用压力管道受到的应力进行消除。

所述第二输送管道20的一端可以连接其他运输流体的设备,需要往容器30充装第一流体时,所述第一流体经第二输送管道20流向第一输送管道10,需要从所述容器30中输出第一流体时,所述第一流体经第一输送管道10流向第二输送管道20。进一步,所述第二输送管道20包括多个直管202,相邻两个所述直管202通过弯头201连接,且一相邻两个所述直管202不平行。由于流体的温度较高,使得所述容器连接用压力管道容易产生热胀冷缩,尤其是在所述第二输送管道20的轴向方向容易产生热伸长,使得所述第一输送管道10与所述第二输送管道的交界处产生应力并破坏所述交界处,通过弯头201与直管202来改变容器连接用压力管道的走向,并利用弯头201及直管202自然转弯形成的具有弹性的几何形状来补偿所述容器连接用压力管道轴向的热伸长,使得所述容器连接用压力管道不易被破坏,从而能够长时间使用。

优选的,至少一个所述直管202与所述弯头201之间连接有一补偿器203,所述补偿器203能够沿所述直管202的轴向伸缩。通过增加补偿器203的方式能够更好地消除由于热胀冷缩引起的热应力,补偿所述容器连接用压力管道轴向的热伸长。具体的,所述补偿器可以采用波纹管补偿器,所述波纹管补偿器是通过单层或多层薄壁金属管制成的具有轴向波纹的专用补偿器,在工作时利用波纹变形来对管道热伸长进行补偿。所述波纹管补偿器可以选用不锈钢材质以增加其耐腐蚀性。根据消除力的不同所述补偿器203可选用轴向型补偿器,也可以选用横向型补偿器或者组合使用,本发明对此不作限制,同样的,本发明对于补偿器203的数量也不作任何限制。

请继续参照图1,所述补偿器203的两端均设置有法兰40,且所述补偿器203通过所述法兰40与所述弯头201及所述直管202连接。具体的,所述弯头201及所述直管202的一端设置有与所述法兰相匹配的另一法兰40,同样的,所述法兰40可用于进一步消除因容器30基础沉降及液位波动产生的应力。

进一步,所述第二输送管道20平面图案呈l形、z形或π形,即可以理解为,所述第二输送管道20的平面图可以看作是具有拐角的l形、z形或π形。通过改变容器连接用压力管道的自身走向,即利用具有弹性的几何形状来补偿所述容器连接用压力管道轴向的热伸长,使得所述容器连接用压力管道不易被破坏,本实施例中第二输送管道20选用的是π形图案,经过研究和试验表明,π型结构的形状为轴对称图形,且具有更多的拐角,对于热胀冷缩产生的热应力的消除效果更好。

请继续参照图1,所述容器连接用压力管道还包括切断阀50,所述切断阀50设置于所述第一输送管道10及所述第二输送管道20之间,所述切断阀10的两端均设置有法兰40,且所述切断阀50通过所述法兰40与所述第一输送管道10及所述第二输送管道20连接。所述切断阀50可以为一总阀,控制所述流体的流通,或者发生紧急情况需要关闭所述容器连接用压力管道时,可通过所述切断阀50进行控制。本实施例中,所述切断阀50的一端连接第一输送管道10,另一端连接一弯头201。

请继续参照图1,所述容器连接用压力管道还包括限位支架60及承载支架70,所述限位支架60设置于所述第一输送管道10的底部并与所述容器30连接,用于限制所述第一输送管道10沿垂直于所述外管101轴向的位移,所述承载支架70设置于所述第二输送管道20的底部以支撑所述第二输送管道20。具体的,所述限位支架60用于限制所述第一输送管道10除所述外管101轴向外其他所有方向上的位移,可采用u型管卡对所述外管101进行限位,防止所述外管101因晃动产生疲劳破坏,优选的,所述容器30的侧壁上可以焊接一钢板,通过所述钢板与所述限位支架60连接以使所述容器30基础沉降时所述限位支架60能够同步运动,进一步减小轴向上的应力。所述承载支架70设置于所述第二输送管道20的中间位置以承载所述第二输送管道20。

综上,本实用新型实施例提供了一种容器连接用压力管道,通过在供第一流体流通的第一输送管道外同轴设置一外管,避免了第一输送管道与容器的直接连接,有效的避免了第一输送管道与所述容器产生的连接缺陷,解决了由于容器基础沉降不均匀、液位波动或热胀冷缩引起的容器与第一输送管道交界处易产生疲劳破坏的问题,使得流体在流通过程中不易产生泄漏,从而提高了容器使用时的安全性,同时将所述第二输送管道设置成π型结构,能够利用管道的自身走向补偿热胀冷缩带来的热伸长问题,防止第一流体的泄漏。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型的技术方案的范围内,对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本实用新型的技术方案的内容,仍属于本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种容器连接用压力管道,用于输送第一流体,其特征在于,包括第一输送管道,所述第一输送管道的一端伸入一容器内,所述第一输送管道外部套接有一外管,所述外管至少位于所述第一输送管道与所述容器的交界处,且所述外管与所述容器密封连接。

2.如权利要求1所述的容器连接用压力管道,其特征在于,所述第一输送管道与所述外管位于所述容器内的一端密封连接,另一端通过一法兰连接,所述第一输送管道的外壁与所述外管的内壁之间具有一封闭的隔离层。

3.如权利要求2所述的容器连接用压力管道,其特征在于,所述隔离层具有一进料口和出料口,一第二流体通过所述进料口进入所述隔离层并通过所述出料口排出所述隔离层,所述第二流体的温度大于所述第一流体的温度。

4.如权利要求1所述的容器连接用压力管道,其特征在于,所述第一输送管道的另一端可拆卸连接一第二输送管道。

5.如权利要求4所述的容器连接用压力管道,其特征在于,所述第二输送管道包括多个直管,相邻两个所述直管通过弯头连接,且相邻两个所述直管不平行。

6.如权利要求5所述的容器连接用压力管道,其特征在于,至少一个所述直管与所述弯头之间连接有一补偿器,所述补偿器能够沿所述直管的轴向伸缩。

7.如权利要求6所述的容器连接用压力管道,其特征在于,所述补偿器的两端均通过法兰与所述弯头及所述直管连接。

8.如权利要求4所述的容器连接用压力管道,其特征在于,所述第二输送管道的平面图案呈l形、z形或π形。

9.如权利要求4所述的容器连接用压力管道,其特征在于,所述容器连接用压力管道还包括切断阀,所述切断阀设置于所述第一输送管道及所述第二输送管道之间,所述切断阀的两端均通过法兰与所述第一输送管道及所述第二输送管道连接。

10.如权利要求4-9中任一所述的容器连接用压力管道,其特征在于,所述容器连接用压力管道还包括限位支架及承载支架,所述限位支架设置于所述第一输送管道的底部并与所述容器连接,用于限制所述第一输送管道沿垂直于所述外管轴向的位移,所述承载支架设置于所述第二输送管道的底部以支撑所述第二输送管道。

技术总结
本实用新型提供了一种容器连接用压力管道,用于输送第一流体,包括第一输送管道,所述第一输送管道的一端伸入一容器内,所述第一输送管道外部套接有一外管,所述外管至少位于所述第一输送管道与所述容器的交界处,且所述外管与所述容器密封连接。通过在供第一流体流通的第一管道外设置一外管,有效的避免了第一输送管道与所述容器直接连接造成的连接缺陷,解决了由于容器基础沉降不均匀、液位波动及热胀冷缩引起的容器与第一输送管道交界处易产生疲劳破坏的问题,使得第一流体在流通过程中不易产生泄漏,从而提高了容器使用时的安全性。

技术研发人员:浦哲;石生芳;任彬;赵番;王洁璐;蔚道祥;李玮
受保护的技术使用者:上海市特种设备监督检验技术研究院
技术研发日:2019.08.21
技术公布日:2020.06.09

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