CN104033664A - 一种双壁管的外管及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种双壁管的外管及其安装方法，外管包含有两种内径规格即外层大管、外层小管，外层小管的外径小于外层大管的内径，外层大管和外层小管为同轴心，外层大管和外层小管通过多个可拆式无焊接法兰进行连接。双壁管结构简单实用，且采用的无焊接法兰技术为成熟技术，成本低廉，普通工具就可以进行组装，能灵活的使用在船舶上面，管道的密封性能优良。这种方案可维修性高，可靠性和安全性符合燃料管道的安全要求，巧妙的解决了双壁管道在施工中安装的难题，拆装方便，实用性能优，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

Description

一种双壁管的外管及其安装方法
技术领域
本发明涉及船上液化天然气的传输管道，尤其涉及一种双壁管的外管及其安装方法。
背景技术
由于是一种有效的减排手段，越来越多地使用LNG(液化天然气)作为燃料用于船舶运输应用。在未来的几十年中，天然气(NG)预计成为世界上最快增长的主要的能源来源。这个发展背后的驱动力是已知石油储量的消耗、环境保护的增加以及持续收紧的排放限制。所有主要的排放能够显著地减少以真正形成一个环境上的有效解决方案；特别是在传统的油基燃料的情况下，很难实现二氧化碳的减少。由甲烷(CH4)构成的天然气具有小浓度的如乙烷和丙烷的重碳氢化合物。在通常的外界条件下天然气是一种气体，但是可以通过将其冷却至-162℃而使其液化。在液态下，比容显著减小，从而允许使用一种相对于能源内容物来说合理大小的储罐。天然气的燃烧过程是洁净的。其高氢煤比(在所有化石燃料中最高)意味着相比于油基燃料具有更低的二氧化碳排放。当液化天然气时，除去了所有硫元素，其意味着零硫氧化物排放。天然气的洁净燃烧特性也相比于油基燃料显著地降低了氮氧化物和颗粒物的排放。天然气作为燃料不仅仅是一种环境上的有效解决方案，还具有在今天石油价格下的经济价值。
在内河船舶的运输中，由于内河两岸都是人员密集地区，其造成的污染危害更大。为了避免这一污染，中国在十二五期间要大力推进内河船舶油改气工程。欧洲的莱茵河、多瑙河，美国的密西西比河航道上已经在积极实施这项工程了。
但是天然气是易燃易爆气体，如果一旦发生泄漏进入充满各种电器设备、高温设备的船舶机舱，后果不堪设想。世界各大船级社和绝大多数政府都要求天然气作为燃料在船舶上应用时必须采用双壁管的供气方式，从而使燃气泄漏得控制在指定区域，以降低发生爆炸的可能性。
虽然双壁管能够提升天然气在输送过程中的安全性能，但双壁管在施工过程中的设计和安装却存在着难题，内层管得先套于外管里面，由于必须得先将内层管道之间进行密封、安装固定操作，所以在安装内层管时相邻外管之间必须留出空间供内层管进行操作，这样才可以依次的进行密封组装，但是到了最后一节的却无法事先套装在内管外面，否则就不能给内层管密封组装提供操作的空隙。当前采用的技术方案，有的采用先将外管上面留出一段缝隙，使内层管安装完毕时，外管采用焊接的方式进行密封，但这样的操作不灵活，在检修时非常的不方便，还有的技术方案是最后一节的外管采用波纹管的方式，在安装内层管时，将波纹管进行收缩，以提供内层管的安装空隙，内层管安装完毕时，将波纹管张开，进行密封固定，然而波纹管的造价比较高，伸缩范围有限且容易破损，同样存在着一定不足。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种双壁管的外管及其安装方法，以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种双壁管的外管及其安装方法，方便双层管的安装和拆检作业，便于液化天然气作为燃料在船舶上使用。该方法采用成熟的无焊接法兰技术，解决了双壁管现有技术的不足。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种双壁管的外管，外管包含有两种内径规格即外层大管、外层小管，外层小管的最大外径小于外层大管的内径，外层大管和外层小管为同轴心，外层大管和外层小管通过多个可拆式无焊接法兰进行连接。
无焊接法兰包含有：90度扩口式、沟槽式，可以跟据实际设计需求选用不同的形式。
无焊接法兰采用90度扩口式，外层大管和外层小管的扩口处于法兰衔接处均设置有通过固定环进行紧固的密封圈，外层大管和外层小管之间衔接处安装有挡圈，以提供实现密封的紧固力，两侧无焊接法兰通过四周设置的连接螺栓进行预紧，两侧无焊接法兰通过嵌入的密封圈进行密封。
无焊接法兰采用沟槽式，外层大管和外层小管通过沟槽内的环连接无焊接法兰，外层大管、外层小管与挡圈连接处均安装有密封圈，挡圈为组合垫圈，挡圈的一侧倒有斜角，无焊接法兰的密封通过四周设置的连接螺栓。
进一步，挡圈均为分体式结构，可以在内管安装前无需事先套在内管外。
一种双壁管的安装方法，将双壁管的内管插入外管内部，通过多个可拆式夹箍进行支撑，确保内管和外管同轴心，使内管与外管之间为一环腔，外管中的外层大管和外层小管的节数可以跟据实际的需求进行设计，由于外层大管的内径大于外层小管的最大外径，可以确保外层小管能够进入外层大管内部，在安装密封内管时外层小管可以推在外层大管里边，给内管安装留有足够的空间，便于组装操作，依次进行组装操作，可以从中间向两边进行密封，也可以两边向中间进行密封，不受方向的控制，在内管组装完成之后，再组装外管，到最后一节外管时，将外层小管从外层大管里边拉出来，填补最后外管和内管之间在轴向的空间，在外层大管和外层小管之间放置分体式挡圈，通过操作连接螺栓使无焊接法兰进行固定密封，结束外管和内管的安装。
本发明的优点在于，本发明的双壁管结构简单实用，且采用的无焊接法兰技术为成熟技术，成本低廉，普通工具就可以进行组装，能灵活的使用在船舶上面，管道的密封性能优良。这种方案可维修性高，可靠性和安全性符合燃料管道的安全要求，巧妙的解决了双壁管道在施工中安装的难题，拆装方便，实用性能优，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
附图说明
图1是本发明扩口式衔接剖面结构图；
图2是本发明沟槽式衔接剖面结构图；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明提出的一种双壁管的外管，外管包含有两种内径规格即外层大管10、外层小管20，外层小管20的外径小于外层大管10的内径，外层大管10和外层小管20为同轴心，外层大管10和外层小管20通过多个可拆式无焊接法兰30进行连接。
实施例1：
参见图1，无焊接法兰30采用90度扩口式，外层大管10和外层小管20的扩口处于法兰30衔接处均设置有通过固定环进行紧固的密封圈62，两侧无焊接法兰30通过四周设置的连接螺栓70进行预紧，两侧无焊接法兰30通过嵌入的密封圈61进行密封，外层大管10和外层小管20之间衔接处安装有挡圈40，与螺栓配合，以提供实现密封的紧固力。
本实施例内管80采用Φ114×6的普通钢管，内管80之间衔接的法兰30采用10100GB2506-89，外管的外层大管10采用φ325×8的普通钢管，外管的外层小管20采用Φ323×8的普通钢管，外层大管10和外层小管20采用的法兰为10100GB2506-89。
本实施例的安装过程为：将双壁管的内管80插入外管内部，通过多个可拆式夹箍进行支撑，确保内管和外管同轴心，使内管与外管之间为一环腔，外管中的外层大管10和外层小管20的节数可以跟据实际的需求进行设计，但是要满足外层大管10的长度要等于外层小管20的长度，由于外层大管10的内径大于外层小管20的扩口处的外径，在安装密封内管80时外层小管20可以推在外层大管10里边，给内管80安装留有足够的空间，便于组装操作，依次进行组装操作，可以从中间向两边进行密封，也可以两边向中间进行密封，不受方向的控制。在内管组装完成之后，组装外层管，到了最后一段外层管时，把外层小管20从外层大管10中拉出来，外层大管10和外层小管20之间放置分体式挡圈40，外层大管10和外层小管20的扩口处于法兰衔接处事先放置密封圈62及密封圈固定圈，无焊接法兰30的密封处同样安装有事先放置好的密封圈61，通过操作连接螺栓70使无焊接法兰30进行固定密封，结束外管和内管的安装。
在检修的过程中，可以通过连接螺栓70使无焊接法兰30松开，这样可以使外层小管20处于活动状态，取出分体式的挡圈，可以向外层大管10里边移动，对环腔内进行检查，增强使用的灵活性，拆装方便。
实施例2：
参见图2，无焊接法兰30采用沟槽式，外层大管10和外层小管20通过沟槽内的环50连接无焊接法兰30，外层大管10、外层小管20同挡圈40连接处均安装有密封圈60，挡圈40为组合垫圈，挡圈40的一侧倒有斜角41，无焊接法兰30的密封通过四周设置的连接螺栓70。倒角41的作用是当挡圈40被轴向挤压时，两半的中间结合部位可以收到周向的挤压力，起到密封作用。
本实施例采用的材质和实施例1相同。
本实施例的安装过程为：内管的安装和实施例1相同，外管的安装为：将外层小管20从外层大管10里边拉出来，在外层大管10和外层小管20之间放置分布式挡圈40，外层大管10、外层小管20同挡圈40连接处均安装有密封圈60，通过操作连接螺栓70使无焊接法兰30进行固定密封，由于挡圈40的一侧倒有斜角41，所以通过紧固连接螺栓70密封分体式组合垫片的轴向间隙。法兰轴向间隙通过各个事先放置好的密封圈实现，确保双壁管所有方向上的密封都能良好实现。拆装检修时同实施例1相同。
本发明的有益效果为：双壁管结构简单实用，且采用的材料为经常使用的管道，成本低廉，普通工具就可以进行组装，能灵活的使用在船舶上面，管道的密封性能优良，可维修性好，安全性和可靠性都能达到天然气燃料管道的要求，巧妙的解决了双壁管道在施工中安装的难题，拆装方便，实用性强，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，使用范围也能扩大到陆地设施，航空设施等其他领域，这些变化、改进和使用范围的扩大都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种双壁管的外管，其特征在于：外管包含有两种内径规格即外层大管、外层小管，外层小管的最大外径小于外层大管的内径，使外层小管可以推入外层大管内,外层大管和外层小管为同轴心，外层大管和外层小管通过多个可拆式无焊接法兰进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种双壁管的外管，其特征在于：无焊接法兰包含有：90度扩口式、沟槽式，可以跟据实际设计需求选用不同的形式。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种双壁管的外管，其特征在于：无焊接法兰采用90度扩口式，外层大管和外层小管的扩口处于法兰衔接处均设置有通过固定环进行紧固的密封圈，外层大管和外层小管之间衔接处安装有挡圈，以提供实现密封的紧固力，两侧无焊接法兰通过四周设置的连接螺栓进行预紧，两侧无焊接法兰通过嵌入的密封圈进行密封。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种双壁管的外管，其特征在于：无焊接法兰采用沟槽式，外层大管和外层小管通过沟槽内的环连接无焊接法兰，外层大管、外层小管与挡圈连接处均安装有密封圈，挡圈为组合垫圈，挡圈的一侧倒有斜角，无焊接法兰的密封通过四周设置的连接螺栓。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的一种双壁管的外管，其特征在于：所述的挡圈均为分体式结构，可以在内管安装前无需事先套在内管外。
6.一种双壁管的安装方法，其特征在于：将双壁管的内管插入外管内部，通过多个可拆式夹箍进行支撑，确保内管和外管同轴心，使内管与外管之间为一环腔，外管中的外层大管和外层小管的节数可以跟据实际的需求进行设计，由于外层大管的内径大于外层小管的最大外径，可以确保外层小管能够进入外层大管内部，在安装密封内管时外层小管可以推在外层大管里边，给内管安装留有足够的空间，便于组装操作，依次进行组装操作，可以从中间向两边进行密封，也可以两边向中间进行密封，不受方向的控制，在内管组装完成之后，再组装外管，到最后一节外管时，将外层小管从外层大管里边拉出来，填补最后外管和内管之间在轴向的空间，在外层大管和外层小管之间放置分体式挡圈，通过操作连接螺栓使无焊接法兰进行固定密封，结束外管和内管的安装。
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