CN105987240A

CN105987240A - 外置强化层的超高压金属软管

Info

Publication number: CN105987240A
Application number: CN201510091574.9A
Authority: CN
Inventors: 蒋新锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2016-10-05

Abstract

本发明公开了一种外置强化层的超高压金属软管，它包括法兰、接管、波纹管、钢丝、金属网套和软管。所述波纹管顺序密封连接接管及法兰。所述钢丝缠绕到波纹管波谷中直至平波峰，顺着波纹管的所有波峰轴向套装金属网套，在该层金属网套上再交替设置至少1层钢丝和1层金属网套，由缠绕钢丝组成对波纹管的周向强化层，以及由金属网套组成对波纹管的轴向强化层。为实现一体化连接，将金属网套和钢丝端部统一延伸到接管中段外壁处，用护套归集并束紧后统一作固定连接。本发明在常规波纹管上增设强化层结构很简单，能够实现承载能力和耐温倍增预期，满足超高压和耐极端温度工况要求。另外，所增强化层均为柔性结构，对波纹管的柔性补偿能力影响不大。

Description

外置强化层的超高压金属软管

技术领域

本发明涉及一种高压柔性管件，具体地讲，本发明涉及一种金属软管，特别是一种承载超高压的金属软管。

背景技术

在航空航天、石油化工及海洋油气钻探等行业一些重要设备中，需要配置既能耐高压、又能在极端温度条件下正常工作的软管，特别是工作压力高于10MPa，介质温度-196℃～200℃的软管。现有技术条件下制作的金属软管壁薄，柔性好，虽然能够耐极端温度，但不能承受超高压。采用橡胶材质或有机合成材料制成的软管，在常温条件下可以承受高压，但在极端温度条件下则耐压能力直线下降。目前，工程中也有使用金属万向节替代超高压软管的先例，该方案很好地解决了耐高压和耐极端温度的难题。尽管万向节可以变向，但不能完全替代软管，存在最大的问题是柔性不足，径向位移灵活性差，无承载轴向拉力的能力，不能满足配套设备的补偿需求。总的来说，现有技术制造的软管或万向节结构不尽合理，功能不够全面，不能满足工程实际需求。

发明内容

本发明主要针对现有技术存在的问题，提出一种外置强化层的超高压金属软管，该软管强化结构简单、密封可靠、不惧极端温度、耐压能力强、柔性足，补偿动作灵活。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

外置强化层的超高压金属软管，它包括法兰、接管、波纹管、钢丝、金属网套和护套。所述波纹管两端管口分别顺序密封连接接管及法兰，构成可用于外连接的金属软管。其改进之处在于：所述接管为圆直管，在接管中段外壁上设有环形槽。所述钢丝缠绕到波纹管的每只波谷中直至平波峰，顺着波纹管的所有波峰轴向套装金属网套，在该层金属网套上再交替设置至少1层钢丝和1层金属网套，顺序缠绕的钢丝组成对波纹管的周向强化层，外套的金属网套组成对波纹管的轴向强化层，金属网套两端和处在两层金属网套之间的钢丝端部，统一延伸到接管中段外壁处，用护套归集并束紧后统一作固定连接。

作为进一步改进方案，所述接管中段外壁上的环形槽轴向截面为锯齿形，锯齿角为30°～40°，锯齿统一斜向法兰一侧。

作为进一步改进方案，所述钢丝材质为法兰一侧不锈钢，直径0.3～3.0mm。

作为进一步改进方案，在波纹管的波谷中缠绕钢丝直径为0.2～1.5mm，在波纹管的波峰之外缠绕钢丝直径为1.5～3mm。

作为进一步改进方案，所述金属网套用材质为不锈钢丝编织，是一种纵向斜编结构的织物。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、在波纹管的波谷和波峰上增设强化层，结构简单，易实现产业化；

2、可根据承载压力大小决定在波纹管的波谷和波峰上增设强化层的层数，在多层强化层的保护下，薄壁波纹管的承压能力倍增，易达到设计指标；

3、处在波纹管外壁上的周向强化层和轴向强化层，均用细直径钢丝编排而成，具有一定的柔性，使得配套的波纹管仍然具有良好柔性，满足配套管道补偿要求；

4、波纹管和增设的强化层用金属材质制造，产品结构强度高、性能稳定，既能耐超高压，也能在极端温度条件下工作。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1中A处局部结构放大示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1

图1所示外置强化层的超高压金属软管实施例，配套在液氨传输管道中，口径为150mm，承载压力25MPa，传输介质温度-196℃。所述外置强化层的超高压金属软管，它包括法兰1、接管2、波纹管3、钢丝4、金属网套5和护套6。所述波纹管3两端管口分别密封连接一根接管2，在接管2的自由端密封连接法兰1，构成一种常规金属软管。所述的接管2为圆直管，在接管2中段上设有环形槽，开设环形槽的目的是强化钢丝4和金属网套5的嵌合，以提高相互连接强度来满足承载高压的要求。本实施例中的环形槽轴向截面为锯齿形，锯齿角为30°，锯齿统一斜向法兰1一侧。所述钢丝4为盘绕丝，依次缠绕到波纹管3的每只波谷中直至平波峰为止，因为考虑防腐要求，此处所用钢丝4采用材质为SUS304不锈钢，直径0.3mm。接着顺波纹管3的所有波峰轴向套装金属网套5。本实施例因承载超高压，仅靠上述强化结构仍然达不到强化预期，待在该层金属网套5上再交替设置二层钢丝4和二层金属网套5，即按缠绕一层钢丝4再罩套一层金属网套5。后缠绕的钢丝4材质同样是SUS304不锈钢，但直径比缠绕在波谷中的钢丝4粗一些，本实施例选用直径1.5mm的钢丝4。本发明分层缠绕在波纹管3波谷中和金属网套5之上的钢丝4，构成对波纹管3周向强化结构。分层套装的金属网套5用SUS304不锈钢丝编织，该织物是一种具有抗拉能力的纵向斜编织物，数层金属网套5共同套装构成对波纹管3的轴向强化层。为了实现波纹管3和后续缠绕的钢丝4和套装的金属网套5端部共同连接，将金属网套5两端和处在两层金属网套5之间的钢丝4端部，统一延伸到接管2中段外壁处，然后用护套6归集并束紧后统一作固定连接。通过一体化连接，使处在内层的薄壁波纹管3得到充分强化，以达到承载超高压的要求。本发明中的波纹管3尽管处在强化层之中，但自有的柔性并没有受到太多的损失，因其外置的金属网套5和所缠绕的钢丝4形成强化层仍然是柔性结构，所以波纹管3仍然有足够的柔性变形能力来满足管道补偿要求。另外，本发明中的波纹管3和增设的强化层均采用金属材质制造，产品结构强度高、性能稳定，既能耐超高压，也能耐低温，当然也可以在高温工况下稳定使用。

Claims

1.一种外置强化层的超高压金属软管，它包括法兰(1)、接管(2)、波纹管(3)、钢丝(4)、金属网套(5)和护套(6)；所述波纹管(3)两端管口分别顺序密封连接接管(2)及法兰(1)，构成可用于外连接的金属软管；其特征在于：所述接管(2)为圆直管，在接管(2)中段外壁上设有环形槽；所述钢丝(4)缠绕到波纹管(3)的每只波谷中直至平波峰，顺着波纹管(3)的所有波峰轴向套装金属网套(5)，在该层金属网套(5)上再交替设置至少1层钢丝(4)和1层金属网套(5)，顺序缠绕的钢丝(4)组成对波纹管(3)的周向强化层，外套的金属网套(5)组成对波纹管(3)的轴向强化层，金属网套(5)两端和处在两层金属网套(5)之间的钢丝(4)端部，统一延伸到接管(2)中段外壁处，用护套(6)归集并束紧后统一作固定连接。

2.根据权利要求1所述外置强化层的超高压金属软管，其特征在于：所述接管(2)中段外壁上的环形槽轴向截面为锯齿形，锯齿角为30°～40°，锯齿统一斜向法兰(1)一侧。

3.根据权利要求1所述外置强化层的超高压金属软管，其特征在于：所述钢丝(4)材质为不锈钢，直径0.3～3.0mm。

4.根据权利要求1所述外置强化层的超高压金属软管，其特征在于：在波纹管(3)的波谷中缠绕钢丝(4)直径为0.3～1.2mm，在波纹管(3)的波峰之外缠绕钢丝(4)直径为1.5～3mm。

5.根据权利要求1所述外置强化层的超高压金属软管，其特征在于：所述金属网套(5)用材质为不锈钢丝编织，是一种纵向斜编结构的织物。