CN106052469A - 专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，包括筒体，筒体内设有特材内管，特材内管的端部设有内部连接法兰，筒体的壁上设有带反向法兰补强管，带反向法兰补强管的外端通过外部紧固螺栓和外部垫片固定有开孔法兰盖，特材接管穿过开孔法兰盖并焊接固定，特材接管的内端通过内部紧固件及垫片与特材内管的内部连接法兰连接，特材接管的外端设有对接法兰。带反向法兰补强管的内壁与所述特材接管的外壁之间的留有空隙。适用于碳钢设备与不锈钢、双相钢等特殊材质内伸管的连接，既解决了切向开孔补强不良、焊接操作不便和异种钢材质焊接质量控制难度大等问题，又可利用内部低温介质缓解高温的伴热介质对焊接接头部位的不良影响，还能够实现结构件的替换。

Description

专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构

技术领域

本发明涉及一种化工、石油化工和炼油等生产领域的设备，尤其涉及一种专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构。

背景技术

化工、石油化工和炼油等生产领域的生产过程中经常需要采用高温蒸汽对设备内的工艺介质进行加热的情况。以某尿素装置设备尿素水解器(见图1)为例，其设备内介质为操作温度235℃的尿素、CO₂、NH₃、H₂O等，内部蒸汽伴热管沿筒体切向设置，其内介质操作温度430℃，设计温度为450℃。该设备壳体材质采用Q345R与S31603复合板。

现有技术中，将蒸汽管与设备筒体的连接采用不锈钢锻管切向与复合板筒体直接焊接形式(见图2)，设备筒体碳钢部分与不锈钢伴热管的连接形式出现异种钢焊接，且切向连接对开孔补强要求及焊接操作不利，而异种钢焊接受材料及焊接工艺的影响，存在一定的质量风险；设备筒体碳钢部分与不锈钢伴热管的连接形式出现异种钢焊接情况，且该异种钢连接部位会接触到450℃介质，存在安全隐患；若设备整体采用不锈钢制造又会产生极大的材料浪费与成本浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，包括筒体，所述筒体内设有特材内管，所述特材内管的端部设有内部连接法兰，所述筒体的壁上设有带反向法兰补强管，所述带反向法兰补强管的外端通过外部紧固螺栓和外部垫片固定有开孔法兰盖，特材接管穿过所述开孔法兰盖并焊接固定，所述特材接管的内端通过内部紧固件及垫片与所述特材内管的内部连接法兰连接，所述特材接管的外端设有对接法兰。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，既解决了切向开孔补强不良、焊接操作不便和异种钢材质焊接质量控制难度大等问题，又可利用内部低温介质缓解高温的伴热介质对焊接接头部位的不良影响，还能够实现结构件的替换。尤其适用于受伴热介质高温度引起的所采用内伴热管材质与筒体的材质差异较大的场合，如碳钢设备筒体与不锈钢或双相钢等特殊材质内伸管的连接，且适用于设备筒体内介质腐蚀严重而采用特殊材质管(管内介质为高温蒸汽或普通介质)，但设备筒体使用复合板制造的场合。

附图说明

图1为现有技术中以某尿素装置设备尿素水解器为例的原结构示意图。

图2为现有技术中将蒸汽管与设备筒体的连接采用不锈钢锻管切向与复合板筒体直接焊接形式的局部放大图。

图3为本发明实施例提供的专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构的结构示意图。

图中：

筒体1、特材内管2、内部连接法兰3、内部紧固件及垫片4、带反向法兰补强管5、开孔法兰盖6、外部紧固螺栓7、外部垫片8、特材接管9、对接法兰10。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，其较佳的具体实施方式是：

包括筒体，所述筒体内设有特材内管，所述特材内管的端部设有内部连接法兰，所述筒体的壁上设有带反向法兰补强管，所述带反向法兰补强管的外端通过外部紧固螺栓和外部垫片固定有开孔法兰盖，特材接管穿过所述开孔法兰盖并焊接固定，所述特材接管的内端通过内部紧固件及垫片与所述特材内管的内部连接法兰连接，所述特材接管的外端设有对接法兰。

所述带反向法兰补强管沿所述筒体径向设置并焊接固定。

所述带反向法兰补强管的内壁与所述特材接管的外壁之间的留有空隙。

所述反向法兰补强管与所述筒体采用同类材质，所述开孔法兰盖与所述特材接管采用同类材质。

本发明的专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，适用于碳钢设备与不锈钢、双相钢等特殊材质内伸管的连接，既解决了切向开孔补强不良、焊接操作不便和异种钢材质焊接质量控制难度大等问题，又可利用内部低温介质缓解高温的伴热介质对焊接接头部位的不良影响，还能够实现结构件的替换。既可满足工艺设计要求的用内伴热管加热设备内部介质的作用，又可以改善设备接管与筒体焊接结构所需的开孔补强要求、承受应力要求、同材质焊接要求，制造条件便利且有利于质量控制。

具体实施例：

如图3所示，包括特材内管2、内部连接法兰3、内部紧固件及垫片4、带反向法兰补强管5、开孔法兰盖6、外部紧固螺栓7、外部垫片8、特材接管9、对接法兰10；特材内管2与特材接管9通过内部连接法兰3、内部紧固件及垫片4进行连接，以上各件构成第一组可拆卸组件；所述特材接管9与开孔法兰盖6焊接连接，并通过外部紧固螺栓7、外部垫片8装配在带反向法兰补强管5，以上各件构成第二组可拆卸组件；所述带反向法兰补强管5沿筒体径向与设备筒体1相焊接；所述带反向法兰补强管5与特材接管9之间的留有空隙；所述反向法兰补强管5与设备筒体1通常为同类材质，所述特材内管2、内部连接法兰3、内部紧固件及垫片4、特材接管9、对接法兰10受伴热管内高温介质的限制(同时兼顾设备工艺介质腐蚀性影响)需使用特殊材质制造，所述开孔法兰盖6与相焊接连接的特材接管9采用同类特殊材质。

其中：

所述特材内管2与特材接管9通过内部连接法兰3、内部紧固件及垫片4进行连接，以上各件构成第一组可拆卸组件；所述特材接管9与开孔法兰盖6焊接连接，并通过外部紧固螺栓7、外部垫片8装配在带反向法兰补强管5，以上各件构成第二组可拆卸组件；所述带反向法兰补强管5沿筒体径向与筒体1相焊接；所述反向法兰补强管5与特材接管9之间的留有空隙，空隙内部介质为设备工艺介质，温度比伴热介质低；

所述反向法兰补强管5与设备筒体1通常为同类材质，所述特材内管2、内部连接法兰3、内部紧固件及垫片4、特材接管9、对接法兰10受接管内部高温介质的限制需使用特殊材质制造，所述开孔法兰盖6与相焊接连接的特材接管9采用同类特殊材质；

所述反向法兰补强管5与特材接管9之间空隙内的较低温度介质对特材接管9与开孔法兰盖6连接部位具有一定的降温保护作用；所述带反向法兰补强管5沿筒体径向与筒体1相焊接，避免原切向开孔补强不足或焊接难度大的问题，接管径向连接有利于焊接操作，开孔处焊接结构应力状况更优；当设备壳体压力更高时，带反向法兰补强管5与筒体连接端的结构可改为马鞍形整体锻件制造，能有效缓解内部应力作用的影响；筒体1与带反向法兰补强管5的焊接避免了异种钢焊接带来的隐患，仅需保证开孔法兰盖6与相焊接连接的特材接管9为特殊要求材质，节省了特殊材料的消耗，降低了制造难度，有利于质量控制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，其特征在于，包括筒体，所述筒体内设有特材内管，所述特材内管的端部设有内部连接法兰，所述筒体的壁上设有带反向法兰补强管，所述带反向法兰补强管的外端通过外部紧固螺栓和外部垫片固定有开孔法兰盖，特材接管穿过所述开孔法兰盖并焊接固定，所述特材接管的内端通过内部紧固件及垫片与所述特材内管的内部连接法兰连接，所述特材接管的外端设有对接法兰。

2.根据权利要求1所述的专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，其特征在于，所述带反向法兰补强管沿所述筒体径向设置并焊接固定。

3.根据权利要求2所述的专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，其特征在于，所述带反向法兰补强管的内壁与所述特材接管的外壁之间的留有空隙。

4.根据权利要求1、2或3所述的专用于特殊材质内伴热管与设备连接结构，其特征在于，所述反向法兰补强管与所述筒体采用同类材质，所述开孔法兰盖与所述特材接管采用同类材质。