CN103234084A - 一种高温流体管路密封绝热穿舱装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种高温流体管路密封绝热穿舱装置及其安装方法，穿舱装置包括高温流体管（6）、填料函（1）和填料函压盖（2），高温流体管（6）套置于填料函（1）内且穿过填料函压盖（2）上的内孔（10），并与内孔（10）孔壁之间余有均匀间隙，填料函（1）穿过甲板（7）或舱壁（8）并与甲板（7）或舱壁（8）焊接，填料函（1）内部其余空间填充有泥状填料（3），填料函（1）两端填充有石墨盘根（4），且石墨盘根（4）伸出填料函（1）端面外与填料函压盖（2）端面紧密接触。方法包括以下步骤：填料函（1）和填料函压盖（2）的除锈和油漆，填料函（1）的贯穿安装，高温流体管（6）的贯穿安装，充填密封填料，报检和绝热包扎。

Description

一种高温流体管路密封绝热穿舱装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种穿舱装置，更具体地说涉及一种高温流体管路密封绝热穿舱装置及其安装方法，属于船舶及海洋工程管路穿舱技术领域。

背景技术

沥青船等载运需要伴热的高粘度流体货品船舶，主要用于运载在45℃到200℃之间的液态沥青或者油制品。沥青是原油的最终产品，在正常温度下，它呈半固态；为了把沥青从炼油厂泵送到船上，或把沥青从船上排到岸上的储存容器中，就必须把它加热到相应的温度，在航行期间也要始终保持这一高温。驳运一般沥青适宜的温度约在160℃左右，一些要求高的沥青适宜的温度高达250℃左右，为了使沥青管路保持一定的温度，需要提供热油循环系统。热油循环系统由货舱区、货油运输管路和货油伴热管组成；货油运输管路和货油伴热管需要穿舱，而当下各类船舶以及海洋工程等项目船体结构复杂多变，有许许多多的特殊区域及气密、水密区域相应产生，因此技术要求日趋严格，对穿舱带来更高的技术要求。现有常规的穿舱方式有三种：腹板穿舱、套管穿舱、套管加腹板穿舱。这三种结构被广泛的应用在各种不同的有水密要求的舱壁和甲板结构上，但这几种方式都只能作为常温流体管路。而沥青船等载运高粘度流体货品时，货油运输管路为独立的高温流体管路或者带伴热管的高温流体管路，该类管路需要穿过有气密和/或水密要求的舱壁和甲板时，如果采用上述常规的穿舱方式，管路的高温将在很短的时间内使贯穿区域舱壁和甲板的油漆失效，从而导致有水密要求的舱壁和甲板暴露在水甚至是有一定压力的水环境的概率极高，油漆失效意味着防腐失效，最终导致舱壁和甲板腐蚀，降低其应有的强度，甚至导致蚀穿，破坏了原有的水密完整性。这些后果，均对船舶及其船上人命和财产安全构成危害。

中国实用新型专利授权公告号： CN201680069U、授权公告日：2010年12月22日，名称为《金属管路穿舱密封装置》的实用新型专利中，提供一种金属管路穿舱密封装置，包括与舱壁或甲板焊接的通舱框及至少一根金属通舱管，在所述的通舱框内用耐火纤维包裹金属管，并填充其余空间，在通舱框两头的空间内填满膨胀阻燃密封胶。该实用新型中金属通舱管可以在任何位置穿过通舱框，能提供紧凑、多样的通舱形式，具有广泛的通用性；可以承受通舱管和通舱框之间轻微的相对移动；同时管路更改、维修方便。但是，该实用新型只能适用于常温管路工作，保证气密、水密和防火完整性；不能对高温流体经过金属管路时所造成的轴向和径向膨胀位移进行跟随补偿，更不能保证在金属管路大位移和极端条件下本实用新型的完整性，从而难以保证高温流体或带伴热管的高温流体经过金属管路穿舱的气密、水密完整性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的穿舱装置不能对流经高温流体时所造成的轴向和径向膨胀位移进行跟随补偿、不能保证流经高温流体时膨胀位移条件下穿舱装置本身完整性等的问题，提供一种高温流体管路密封绝热穿舱装置及其安装方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，包括高温流体管，所述的高温流体管套置于填料函内，当作为甲板穿舱装置时，所述的填料函穿过甲板并与甲板焊接，当作为舱壁穿舱装置时，所述的填料函穿过舱壁并与舱壁焊接，填料函两端设置有填料函压盖，所述的填料函压盖上设置有内孔，高温流体管穿过内孔且与内孔孔壁之间余有均匀间隙，在填料函内部、高温流体管与填料函内壁之间的空间填充有泥状填料，在填料函两端、高温流体管与填料函内壁之间的空间填充有石墨盘根，且石墨盘根伸出填料函端面外与填料函压盖端面紧密接触。

所述的填料函内设置有一根或多根伴热管，所述的伴热管位于高温流体管外部，所述填料函压盖上对应伴热管设置有通孔，伴热管穿过通孔且与通孔孔壁之间余有间隙，在填料函内部、高温流体管和伴热管与填料函内壁之间的空间填充有泥状填料，在填料函两端、高温流体管和伴热管与填料函内壁之间的空间填充有石墨盘根，且石墨盘根伸出填料函端面外与填料函压盖端面紧密接触。

所述的通孔为半圆形孔，通孔与内孔相连通，所述伴热管穿过通孔时伴热管截面的圆心、通孔的圆心和内孔的圆心在一条直线上。

所述的伴热管为两根，当作为甲板穿舱装置时，两根伴热管沿高温流体管圆周对称均匀布置，当作为舱壁穿舱装置时，两根伴热管沿高温流体管下圆周对称均匀布置。

所述的高温流体管与内孔孔壁之间的间隙在1到5mm之间。

所述的石墨盘根缠充填压紧后厚度不小于10mm。

所述石墨盘根伸出填料函端面外的厚度不小于1mm。

一种高温流体管路密封绝热穿舱装置安装方法，包括以下步骤：步骤一，填料函和填料函压盖的除锈和油漆，填料函和填料函压盖的除锈和油漆规格与所在甲板或舱壁的规格相同；步骤二，填料函的贯穿安装，当作为甲板穿舱装置时，填料函穿过甲板并与甲板焊接，当作为舱壁穿舱装置时，填料函穿过舱壁并与舱壁焊接，焊接高度不小于该处甲板或舱壁要求的焊接高度，同时对焊缝进行密性试验并报检；步骤三，高温流体管的贯穿安装，将高温流体管套置于填料函内且穿过填料函压盖上的内孔，同时对高温流体管进行定位固定，并调整高温流体管与内孔孔壁之间间隙使其保持均匀；步骤四，充填密封填料，当作为甲板穿舱装置时，将甲板底部填料函压盖通过螺栓与填料函联接紧固，当作为舱壁穿舱装置时，将舱壁一端填料函压盖通过螺栓与填料函联接紧固，然后将石墨盘根缠绕充填不小于10mm，接着填充泥状填料，再接着将石墨盘根缠绕充填压紧后不小于10mm，使石墨盘根伸出填料函端面外的厚度不小于1mm，再将甲板顶部填料函压盖或者舱壁另一端填料函压盖通过螺栓与填料函联接紧固，保证填料函压盖与填料函端面之间经螺栓均匀收紧后约有不小于1mm的间隙，以确认填料函压盖对泥状填料和石墨盘根已经压紧，最后，将最先通过螺栓联接紧固的一端填料函压盖拆开，增加石墨盘根缠绕充填，使石墨盘根伸出填料函端面外的厚度不小于1mm，保证填料函压盖与填料函端面之间经螺栓均匀收紧后约有不小于1mm的间隙，以确认填料函压盖对泥状填料和石墨盘根已经压紧；步骤五，报检和绝热包扎，每充填完成一层石墨盘根或泥状填料后应检验填充是否均匀致密并报检，检验合格后进行下一层的填充，在本穿舱装置报检合格后，按管路设计规定的材料和要求进行管路绝热包扎，当有防火等级要求时，绝热包扎应与防火等级一致。

当填料函内、高温流体管外部设置有一根或多根伴热管时，填料函压盖上对应伴热管设置有通孔，所述步骤三中还包括伴热管的贯穿安装，即将伴热管套置于填料函内且穿过填料函压盖上的通孔，同时对伴热管进行定位固定，并调整伴热管使伴热管截面的圆心、通孔的圆心和内孔的圆心在一条直线上。

所述的步骤四中当充填石墨盘根和泥状填料时应借助细木棍使其充填致密。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、密封、绝热效果好，保证高温流体管路穿舱装置的气密、水密、绝热完整性。本发明中高温流体管路套置于填料函内，在填料函内部、高温流体管与填料函内壁之间的空间填充有泥状填料，在填料函两端、高温流体管与填料函内壁之间的空间填充有石墨盘根，本发明中选择的泥状填料和石墨盘根具有良好的柔软跟随性、耐高温高压、气密、水密、绝热性能，能够很好地填充满填料函内部、高温流体管与填料函内壁之间的空间，充分实现密封和绝热功能，使高温流体的温度不至于传递到填料函及填料函压盖以及穿舱装置所在的甲板和舱壁，避免填料函及填料函压盖以及穿舱装置所在的甲板和舱壁油漆被破坏失效，从而保证本穿舱装置贯穿区域油漆的防腐完整性；本穿舱装置工作时，填料函内部高温流体管由于高温产生的轴向和径向膨胀位移，能够被泥状填料和石墨盘根的柔性进行跟随补偿，保证了高温流体管工作时膨胀位移条件下穿舱装置本身的完整性，从而可靠保证本高温流体管路穿舱装置的气密、水密、绝热完整性。

2、适用范围广泛。本发明的穿舱装置可以由高温流体管单独作为高温流体管路；也可以在高温流体管外部设置一根或多根伴热管，从而能够对流经高温流体管的流体进行伴热，具有广泛的适用性。

3、提出一种简单、高效的安装本发明中的穿舱装置的方法，同时维修方便。本发明中的安装方法，先对填料函和填料函压盖进行除锈和油漆、然后进行填料函的贯穿安装、接下来对高温流体管贯穿安装、再充填密封填料、最后进行报检和绝热包扎，本安装方法简单、明确，能实现快捷、高效的安装本发明中的穿舱装置；当对本发明中的穿舱装置进行检修时，则仅需检查、补充填料函两端的石墨盘根并压紧即可，维修非常方便。

附图说明

图1是本发明甲板穿舱件结构示意图。

图2是本发明舱壁穿舱件结构示意图。

图3是图1中填料函压盖结构示意图。

图4是图2中填料函压盖结构示意图。

图5是填料函结构示意图。

图中，填料函1，填料函压盖2，泥状填料3，石墨盘根4，螺栓5，高温流体管6，甲板7，舱壁8，伴热管9，内孔10，通孔11。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对发明作进一步的详细描述。

参见图1-图5，一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，包括高温流体管6，所述的高温流体管6套置于填料函1内；本穿舱装置既可以作为甲板穿舱装置，也可以作为舱壁穿舱装置，当作为甲板穿舱装置时，填料函1穿过甲板7并与甲板7焊接，当作为舱壁穿舱装置时，填料函1穿过舱壁8并与舱壁8焊接。填料函1两端设置有填料函压盖2，所述的填料函压盖2上设置有圆形的内孔10，通常情况下内孔10设置在填料函压盖2的中部，高温流体管6穿过内孔10且与内孔10孔壁之间余有均匀间隙，通常情况下高温流体管6与内孔10孔壁之间的间隙在1到5mm之间。在填料函1内部、高温流体管6与填料函1内壁之间的空间填充有泥状填料3，在填料函1两端、高温流体管6与填料函1内壁之间的空间填充有石墨盘根4，本实施例中石墨盘根4缠充填压紧后厚度不小于10mm；本发明中选择的泥状填料3和石墨盘根4良好的耐高温高压、气密、水密、绝热性能，可发挥密封和绝热作用，同时石墨盘根4可对泥状填料3起到限位作用。石墨盘根4伸出填料函1端面外与填料函压盖2端面紧密接触，本实施例中石墨盘根4伸出填料函1端面外的厚度不小于1mm，以保证填料函压盖2与填料函1端面之间经螺栓5均匀收紧后约有不小于1mm的间隙，以确认填料函压盖2对泥状填料3和石墨盘根4已经压紧。当本发明中的穿舱装置需要检修时，则仅需检查、补充两端的石墨盘根4即可。

参见图1-图5，一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，所述的填料函1内设置有一根或多根伴热管9，伴热管9的数量根据具体热量需求计算而定。伴热管9位于高温流体管6外部，所述填料函压盖2上对应伴热管9设置有通孔11，伴热管9穿过通孔11且与通孔11孔壁之间余有间隙；本实施例中通孔11为半圆形孔，通孔11与内孔10相连通，伴热管9穿过通孔11时伴热管9截面的圆心、通孔11的圆心和内孔10的圆心在一条直线上，这样可以保证伴热管9与通孔11的孔壁之间的间隙是对称的。在填料函1内部、高温流体管6和伴热管9与填料函1内壁之间的空间填充有泥状填料3，在填料函1两端、高温流体管6和伴热管9与填料函1内壁之间的空间填充有石墨盘根4，本实施例中石墨盘根4缠充填压紧后厚度不小于10mm；且石墨盘根4伸出填料函1端面外与填料函压盖2端面紧密接触，本实施例中石墨盘根4伸出填料函1端面外的厚度不小于1mm，以保证填料函压盖2与填料函1端面之间经螺栓5均匀收紧后约有不小于1mm的间隙，以确认填料函压盖2对泥状填料3和石墨盘根4已经压紧。当作为甲板穿舱装置时，两根或以上数量的伴热管9沿高温流体管6圆周对称均匀布置，本实施例中伴热管9为两根，两根伴热管9沿高温流体管6圆周对称均匀布置；当作为舱壁穿舱装置时，一根伴热管9位于高温流体管6底部，两根或以上数量的伴热管9沿高温流体管6下圆周对称均匀布置，本实施例中伴热管9为两根，两根伴热管9沿高温流体管6下圆周对称均匀布置。当本发明中的船舱装置需要检修时，则仅需检查、补充两端的石墨盘根4即可。

一种高温流体管路密封绝热穿舱装置安装方法，包括以下五个步骤。步骤一，填料函1和填料函压盖2的除锈和油漆，填料函1和填料函压盖2的除锈和油漆规格与所在甲板7或舱壁8的规格相同。步骤二，填料函1的贯穿安装，当作为甲板穿舱装置时，填料函1穿过甲板7并与甲板7焊接，当作为舱壁穿舱装置时，填料函1穿过舱壁8并与舱壁8焊接，焊接高度不小于该处甲板7或舱壁8要求的焊接高度，同时对焊缝进行密性试验并报检，一般采用超声波或抽真空或等效方式对焊缝进行密性试验。步骤三，高温流体管6的贯穿安装，将高温流体管6套置于填料函1内且穿过填料函压盖2上的内孔10，同时对高温流体管6进行定位固定，一般采用管子架在穿舱装置两端对高温流体管6进行定位固定，并调整高温流体管6与内孔10孔壁之间间隙使其保持均匀；通常情况下高温流体管6与内孔10孔壁之间的间隙在1到5mm之间。步骤四，充填密封填料，当作为甲板穿舱装置时，将甲板7底部填料函压盖2通过螺栓5与填料函1联接紧固，当作为舱壁穿舱装置时，将舱壁8一端填料函压盖2通过螺栓5与填料函1联接紧固；然后将石墨盘根4缠绕充填不小于10mm，接着填充泥状填料3；再接着将石墨盘根4缠绕充填压紧后不小于10mm，使石墨盘根4伸出填料函1端面外的厚度不小于1mm；再将甲板7顶部填料函压盖2或者舱壁8另一端填料函压盖2通过螺栓5与填料函1联接紧固，保证填料函压盖2与填料函1端面之间经螺栓5均匀收紧后约有不小于1mm的间隙，以确认填料函压盖2对泥状填料3和石墨盘根4已经压紧；最后，将最先通过螺栓5联接紧固的一端填料函压盖2拆开，增加石墨盘根4缠绕充填，使石墨盘根4伸出填料函2端面外的厚度不小于1mm，保证填料函压盖2与填料函1端面之间经螺栓5均匀收紧后约有不小于1mm的间隙，以确认填料函压盖2对泥状填料3和石墨盘根4已经压紧；同时当充填石墨盘根4和泥状填料3时应借助细木棍使其充填致密。步骤五，报检和绝热包扎，每充填完成一层石墨盘根4或泥状填料3后应检验填充是否均匀致密并报检，检验合格后进行下一层的填充，在本穿舱装置报检合格后，按管路设计规定的材料和要求进行管路绝热包扎，当有防火等级要求时，绝热包扎应与防火等级一致。当本发明中的检修时仅需检查、补充两端的耐高温高压石墨盘根4，并压紧。

一种高温流体管路密封绝热穿舱装置安装方法，当填料函1内、高温流体管6外部设置有一根或多根伴热管9时，填料函压盖2上对应伴热管9设置有通孔11，所述步骤三中还包括伴热管9的贯穿安装，即将伴热管9套置于填料函1内且穿过填料函压盖1上的通孔11，同时对伴热管9进行定位固定，并调整伴热管9使伴热管9截面的圆心、通孔11的圆心和内孔10的圆心在一条直线上。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，包括高温流体管（6），其特征在于：所述的高温流体管（6）套置于填料函（1）内，当作为甲板穿舱装置时，所述的填料函（1）穿过甲板（7）并与甲板（7）焊接，当作为舱壁穿舱装置时，所述的填料函（1）穿过舱壁（8）并与舱壁（8）焊接，填料函（1）两端设置有填料函压盖（2），所述的填料函压盖（2）上设置有内孔（10），高温流体管（6）穿过内孔（10）且与内孔（10）孔壁之间余有均匀间隙，在填料函（1）内部、高温流体管（6）与填料函（1）内壁之间的空间填充有泥状填料（3），在填料函（1）两端、高温流体管（6）与填料函（1）内壁之间的空间填充有石墨盘根（4），且石墨盘根（4）伸出填料函（1）端面外与填料函压盖（2）端面紧密接触。

2.根据权利要求1所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，其特征在于：所述的填料函（1）内设置有一根或多根伴热管（9），所述的伴热管（9）位于高温流体管（6）外部，所述填料函压盖（2）上对应伴热管（9）设置有通孔（11），伴热管（9）穿过通孔（11）且与通孔（11）孔壁之间余有间隙，在填料函（1）内部、高温流体管（6）和伴热管（9）与填料函（1）内壁之间的空间填充有泥状填料（3），在填料函（1）两端、高温流体管（6）和伴热管（9）与填料函（1）内壁之间的空间填充有石墨盘根（4），且石墨盘根（4）伸出填料函（1）端面外与填料函压盖（2）端面紧密接触。

3.根据权利要求2所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，其特征在于：所述的通孔（11）为半圆形孔，通孔（11）与内孔（10）相连通，所述伴热管（9）穿过通孔（11）时伴热管（9）截面的圆心、通孔（11）的圆心和内孔（10）的圆心在一条直线上。

4.根据权利要求2或3所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，其特征在于：所述的伴热管（9）为两根，当作为甲板穿舱装置时，两根伴热管（9）沿高温流体管（6）圆周对称均匀布置，当作为舱壁穿舱装置时，两根伴热管（9）沿高温流体管（6）下圆周对称均匀布置。

5.根据权利要求1或2所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，其特征在于：所述的高温流体管（6）与内孔（10）孔壁之间的间隙在1到5mm之间。

6.根据权利要求1或2所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，其特征在于：所述的石墨盘根（4）缠充填压紧后厚度不小于10mm。

7.根据权利要求1或2或6所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置，其特征在于：所述石墨盘根（4）伸出填料函（1）端面外的厚度不小于1mm。

8.根据权利要求1所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，填料函（1）和填料函压盖（2）的除锈和油漆，填料函（1）和填料函压盖（2）的除锈和油漆规格与所在甲板（7）或舱壁（8）的规格相同；

步骤二，填料函（1）的贯穿安装，当作为甲板穿舱装置时，填料函（1）穿过甲板（7）并与甲板（7）焊接，当作为舱壁穿舱装置时，填料函（1）穿过舱壁（8）并与舱壁（8）焊接，焊接高度不小于该处甲板（7）或舱壁（8）要求的焊接高度，同时对焊缝进行密性试验并报检；

步骤三，高温流体管（6）的贯穿安装，将高温流体管（6）套置于填料函（1）内且穿过填料函压盖（2）上的内孔（10），同时对高温流体管（6）进行定位固定，并调整高温流体管（6）与内孔（10）孔壁之间间隙使其保持均匀；

步骤四，充填密封填料，当作为甲板穿舱装置时，将甲板（7）底部填料函压盖（2）通过螺栓（5）与填料函（1）联接紧固，当作为舱壁穿舱装置时，将舱壁（8）一端填料函压盖（2）通过螺栓（5）与填料函（1）联接紧固，然后将石墨盘根（4）缠绕充填不小于10mm，接着填充泥状填料（3），再接着将石墨盘根（4）缠绕充填压紧后不小于10mm，使石墨盘根（4）伸出填料函（1）端面外的厚度不小于1mm，再将甲板（7）顶部填料函压盖（2）或者舱壁（8）另一端填料函压盖（2）通过螺栓（5）与填料函（1）联接紧固，保证填料函压盖（2）与填料函（1）端面之间经螺栓（5）均匀收紧后约有不小于1mm的间隙，以确认填料函压盖（2）对泥状填料（3）和石墨盘根（4）已经压紧，最后，将最先通过螺栓（5）联接紧固的一端填料函压盖（2）拆开，增加石墨盘根（4）缠绕充填，使石墨盘根（4）伸出填料函（2）端面外的厚度不小于1mm，保证填料函压盖（2）与填料函（1）端面之间经螺栓（5）均匀收紧后约有不小于1mm的间隙，以确认填料函压盖（2）对泥状填料（3）和石墨盘根（4）已经压紧；

步骤五，报检和绝热包扎，每充填完成一层石墨盘根（4）或泥状填料（3）后应检验填充是否均匀致密并报检，检验合格后进行下一层的填充，在本穿舱装置报检合格后，按管路设计规定的材料和要求进行管路绝热包扎，当有防火等级要求时，绝热包扎应与防火等级一致。

9.根据权利要求8所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置安装方法，其特征在于：当填料函（1）内、高温流体管（6）外部设置有一根或多根伴热管（9）时，填料函压盖（2）上对应伴热管（9）设置有通孔（11），所述步骤三中还包括伴热管（9）的贯穿安装，即将伴热管（9）套置于填料函（1）内且穿过填料函压盖（1）上的通孔（11），同时对伴热管（9）进行定位固定，并调整伴热管（9）使伴热管（9）截面的圆心、通孔（11）的圆心和内孔（10）的圆心在一条直线上。

10.根据权利要求8或9所述的一种高温流体管路密封绝热穿舱装置安装方法，其特征在于：所述的步骤四中当充填石墨盘根（4）和泥状填料（3）时应借助细木棍使其充填致密。

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