專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬陶瓷內(nèi)襯熱補(bǔ)償伸縮節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種復(fù)合型金屬陶瓷內(nèi)襯熱補(bǔ)償伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)主要用于在較高溫度下輸送粉末顆粒和含粉末顆粒流體介質(zhì)所需要的熱補(bǔ)償伸縮節(jié)管接頭。
為了滿足熱漲冷縮要求，直管之間每隔一定距離需要安裝一個(gè)熱補(bǔ)償管接頭。目前常用的管接頭形式主要有快裝式柔性接頭管、管卡式柔性管接頭、不銹鋼波紋膨脹節(jié)等。然而，從已投入使用的陶瓷復(fù)合鋼管的實(shí)際效果來(lái)看，由于粉末顆粒選擇性的沖刷和磨損的交互作用，陶瓷復(fù)合鋼管有時(shí)仍出現(xiàn)泄漏失效，其泄漏位置不在直管其它部分，而是在與陶瓷復(fù)合鋼管直管相連接的管接頭附近及其管配件上，如蝦米彎焊接彎頭的焊縫附近區(qū)以及與管接頭相接觸的直管段。
從磨穿直管段的破壞機(jī)理來(lái)看，其破壞模式屬于磨損與沖刷交互作用引起的復(fù)合失效，失效機(jī)理頗為復(fù)雜。目前用的最多的快裝式柔性接頭管和管卡式柔性管接頭因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的原因，難于使與其相接觸的直管段免于顆粒磨損和沖刷，而不銹鋼波紋膨脹節(jié)因價(jià)格高以及耐磨性不佳也未能大量使用。因此，如何解決管接頭與鋼管之間因顆粒磨損和沖刷引起的泄漏問(wèn)題，已是陶瓷復(fù)合鋼管在耐磨管線工程中應(yīng)用迫切需要解決的實(shí)際問(wèn)題，具有重大的工程意義和技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本實(shí)用新型的熱補(bǔ)償伸縮節(jié)是一種復(fù)合型金屬陶瓷內(nèi)襯伸縮節(jié)，如


圖1所示。它是由外套筒、內(nèi)套筒、壓環(huán)三部分組成，內(nèi)套筒套入外套筒口徑內(nèi)。外套筒為兩塊外圓相同、不同孔徑法蘭和金屬陶瓷復(fù)合套管組成(見(jiàn)圖2)，其中復(fù)合套管內(nèi)壁通過(guò)自蔓延高溫合成方法，被燒結(jié)一層高耐磨、抗沖刷性好的的先進(jìn)金屬陶瓷結(jié)構(gòu)材料，如TiB2、Al2O3或TiB2/Al2O3等。與直管相連的外套筒一端法蘭孔徑與內(nèi)套筒管的直徑相同，以防顆粒沖刷；另一端法蘭與壓環(huán)相配合，壓環(huán)(見(jiàn)圖3)由一段鋼管與法蘭相組成，壓環(huán)的直管部份套入外套管并壓住其與外套筒內(nèi)壁之間的密封件，用螺栓將壓環(huán)與外套筒壓緊，并通過(guò)壓緊密封件使內(nèi)、外套筒的動(dòng)配合密封。根據(jù)輸送介質(zhì)的不同，伸縮節(jié)上的密封件一般可用石棉繩、丁氰橡膠、改性天然橡膠或有色金屬墊圈等材料。內(nèi)套筒由一塊法蘭和燒結(jié)金屬陶瓷復(fù)合套管組成(見(jiàn)圖4)，該法蘭與直管上的法蘭螺栓連接。其中伸縮節(jié)上四塊法蘭外圓和螺栓孔中心圓直徑均相同。
本實(shí)用新型的熱補(bǔ)償伸縮節(jié)口徑可根據(jù)連接直管的口徑而變化，可達(dá)50～800mm，一般范圍的直管口徑均能用本實(shí)用新型的伸縮節(jié)來(lái)連接。
伸縮節(jié)內(nèi)、外套筒套管部分的長(zhǎng)度可在200～1000mm范圍。較大范圍的套筒位移達(dá)到了熱補(bǔ)償要求。
由于使用了復(fù)合陶瓷內(nèi)襯的套筒內(nèi)壁，大大增強(qiáng)了伸縮節(jié)的抗磨損、耐沖刷、熱補(bǔ)償性能，復(fù)合套筒材料可以是金屬管壁內(nèi)復(fù)合TiB2、Al2O3等。
密封件可以是橡膠墊圈、或是金屬墊圈或是石棉繩制成的墊圈。
如
圖1所示，這種復(fù)合型伸縮節(jié)是通過(guò)內(nèi)、外套筒的相對(duì)位移達(dá)到熱補(bǔ)償要求的，并具有一定的縱橫向自由偏轉(zhuǎn)角和較大的熱伸縮量，特殊要求時(shí)通過(guò)加大內(nèi)、外套筒的套管長(zhǎng)度即可輕松達(dá)到大熱伸縮補(bǔ)償量。由于被連接直管之間用法蘭連接，伸縮節(jié)進(jìn)出口兩端始終保持平整，基本上消除了粉末顆粒和流體介質(zhì)產(chǎn)生的渦流現(xiàn)象，抗磨損和沖刷性能相當(dāng)優(yōu)越。此外，這種伸縮節(jié)管接頭制作簡(jiǎn)單、成本較低，且兩端法蘭連接和安裝維護(hù)十分方便，其成品費(fèi)用比不銹鋼型波紋膨脹節(jié)低得多，因而是與金屬陶瓷復(fù)合鋼管配合使用的最理想的熱補(bǔ)償伸縮節(jié)，必將在有顆粒磨損與沖刷以及需要一定熱補(bǔ)償?shù)膹?fù)雜工況下發(fā)揮作用。
上述圖中1是外套筒，2是內(nèi)套筒，3是螺栓，4是壓環(huán)，5是內(nèi)套筒，6是直管。
權(quán)利要求1.一種金屬陶瓷內(nèi)襯熱補(bǔ)償伸縮節(jié)，它是由內(nèi)套筒、外套筒、壓環(huán)等部件組成，其特征是內(nèi)套筒在外套筒內(nèi)，外套筒是兩塊外圓相同、不同孔徑法蘭及金屬陶瓷內(nèi)襯的套管組成，與直管相聯(lián)的外套筒一端法蘭孔徑與內(nèi)套筒的通徑相同，其另一端法蘭與壓環(huán)有螺栓相配，壓環(huán)是一段直管與法蘭組成，壓環(huán)的直管與外套筒內(nèi)壁之間有密封件；內(nèi)套筒是一塊法蘭和金屬陶瓷內(nèi)襯的套管組成，其法蘭與直管上的法蘭螺栓聯(lián)接；由上述部件組成的伸縮節(jié)，其四塊法蘭外圓和螺栓孔中心直徑均相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷內(nèi)襯熱補(bǔ)償伸縮節(jié)，其特征是套筒口徑是50～800mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷內(nèi)襯熱補(bǔ)償伸縮節(jié)，其特征是內(nèi)、外套筒套管的長(zhǎng)度是200～1000mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷內(nèi)襯熱補(bǔ)償伸縮節(jié)，其特征是內(nèi)、外套筒套管內(nèi)層是金屬陶瓷材料復(fù)合層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷內(nèi)襯熱補(bǔ)償伸縮節(jié)，其特征是密封件是石棉繩或墊圈。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是用于耐磨鋼管管接頭的一種復(fù)合型金屬瓷內(nèi)襯熱補(bǔ)償伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)中所用的熱補(bǔ)償管接頭,如快裝式柔性接頭管、管卡式柔性管接頭和不銹鋼波紋膨脹節(jié)等,由于輸送的粉末顆粒有選擇性磨損和沖刷的交互作用,均有磨穿泄漏失效現(xiàn)象的發(fā)生。本實(shí)用新型復(fù)合型熱補(bǔ)償伸縮節(jié)是由外套筒、內(nèi)套筒、壓環(huán)三部分組成,外套筒是兩塊法蘭和金屬陶瓷內(nèi)襯的套管組成,內(nèi)套筒是一塊法蘭和金屬陶瓷內(nèi)襯的套管組成,壓環(huán)是一段直管與法蘭組成,壓環(huán)與外套筒一端法蘭配合,并有密封件密封,內(nèi)套筒套入外套筒經(jīng)密封件密封,通過(guò)內(nèi)套筒和外套筒之間的相對(duì)移動(dòng)達(dá)到熱補(bǔ)償作用。經(jīng)使用效果良好。
文檔編號(hào)F16L27/12GK2504469SQ0125479
公開(kāi)日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2001年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月20日
發(fā)明者楊振國(guó) 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)