CN107654787A

CN107654787A - 用于so2烟气管道膨胀节的连接结构

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Publication number: CN107654787A
Application number: CN201711121157.XA
Authority: CN
Inventors: 任兆兴; 陈洪泽; 尤代富; 严成钢
Original assignee: China 19th Metallurgical Corp
Current assignee: China 19th Metallurgical Corp
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2018-02-02

Abstract

本发明公开了一种连接结构，尤其是公开了一种用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，属于冶金生产设备附件设计建造技术领域。提供一种能显著的延长SO₂烟气收集输送管道尤其是是膨胀节管道使用寿命的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构。所述的连接结构包括波纹膨胀节本体，所述的SO₂烟气管道通过所述的波纹膨胀节本体沿轴向可伸缩的连接为一个整体，所述的连接结构还包括防腐耐蚀组件，所述的防腐耐蚀组件布置在所述波纹膨胀节本体的内侧；运行过程中的所述波纹膨胀节本体的内侧壁通过所述的防腐耐蚀组件防护。

Description

用于SO2烟气管道膨胀节的连接结构

技术领域

本发明涉及一种连接结构，尤其是涉及一种用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，属于冶金生产设备附件设计建造技术领域。

背景技术

铜冶炼厂产生的烟气含硫非常重，不能对空排放，因而采用管道收集烟气制作硫酸。SO2烟气在收集输送中温度降低后会产生大量冷凝酸，对金属具有较强腐蚀性。目前市面上的波纹膨胀节材质较薄，在SO₂烟气在收集输送过程中烟气和产生的冷凝酸与之直接接触出现严重的酸蚀破坏。实际生产中，一个新膨胀节在正常情况下3个月左右就会被烟气冷凝产生的冷凝酸腐蚀穿孔，造成SO₂烟气外漏污染环境。

由于更换一个不锈钢膨胀节更换成本非常高，最少需要停产2～3天,且更换后使用寿命又过于短暂，因此当出现漏点后，一般只能采用制作半节夹套，填塞胶泥进行封堵，这种方法可快速堵漏，但使用寿命不长，并且不能对管道热胀冷缩实现调节作用，导致影响生产且存在安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能显著的延长SO₂烟气收集输送管道尤其是是膨胀节管道使用寿命的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，包括波纹膨胀节本体，所述的SO₂烟气管道通过所述的波纹膨胀节本体沿轴向可伸缩的连接为一个整体，所述的连接结构还包括防腐耐蚀组件，所述的防腐耐蚀组件布置在所述波纹膨胀节本体的内侧；运行过程中的所述波纹膨胀节本体的内侧壁通过所述的防腐耐蚀组件防护。

本发明的有益效果是：本申请通过以现有的SO₂烟气管道以及连接该SO₂烟气管道的波纹膨胀节本体为基础，然后增加设置一套防腐耐蚀组件，并将所述的防腐耐蚀组件布置在所述波纹膨胀节本体的内侧，使运行过程中的所述波纹膨胀节本体的内侧壁通过所述的防腐耐蚀组件防护。这便在采用本申请所述的SO₂烟气收集输送管道收集并输送铜冶炼厂产生的含硫非常重的烟气时，可以有效的避免具有腐蚀性的SO₂烟气以及吸水降温后冷凝产的酸性液体直接与所述的SO₂烟气收集输送管道尤其是是膨胀节管道直接接触，达到延长SO2烟气收集输送管道尤其是是膨胀节管道使用寿命的目的。

进一步的是，所述的防腐耐蚀组件包括耐蚀导流筒，所述耐蚀导流筒的两端分别与所述波纹膨胀节本体以外的SO₂烟气管道的内侧壁密封连接。

上述方案的优选方式是，所述的耐蚀导流筒由不锈钢材料制成，由不锈钢材料制成的所述述耐蚀导流筒的气体输入端与所述波纹膨胀节本体以外的SO₂烟气管道的内侧壁焊接连接，由不锈钢材料制成的所述述耐蚀导流筒的气体输出端与所述波纹膨胀节本体以外的SO₂烟气管道的内侧壁滑动连接。

进一步的是，在所述耐蚀导流筒的内侧壁上还衬接有KPI防腐胶泥。

上述方案的优选方式是，所述的KPI防腐胶泥通过焊接在该内侧壁上的锚爪衬接在所述的内侧壁上。

进一步的是，在所述的波纹膨胀节本体上还设置有酸液导出孔。

上述方案的优选方式是，在所述SO₂烟气管道的内侧壁上也设置顶有所述的KPI防腐胶泥。

进一步的是，所述的连接结构还包括调节拉杆，位于所述波纹膨胀节本体两端的SO₂烟气管道的位置通过所述的调节拉杆限定。

附图说明

图1为本发明用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构常温状态的结构示意图；

图2为本发明用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构冷凝状态的结构示意图；

图3为本发明用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构热胀状态的结构示意图。

图中标记为：波纹膨胀节本体1、SO₂烟气管道2、防腐耐蚀组件3、耐蚀导流筒4、KPI防腐胶泥5、锚爪6、酸液导出孔7、调节拉杆8。

具体实施方式

如图1、图2以及图3所示是本发明提供的一种能显著的延长SO₂烟气收集输送管道尤其是是膨胀节管道使用寿命的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构。所述的连接结构包括波纹膨胀节本体1，所述的SO₂烟气管道2通过所述的波纹膨胀节本体1沿轴向可伸缩的连接为一个整体，其特征在于：所述的连接结构还包括防腐耐蚀组件3，所述的防腐耐蚀组件3布置在所述波纹膨胀节本体1的内侧；运行过程中的所述波纹膨胀节本体1的内侧壁通过所述的防腐耐蚀组件3防护。本申请通过以现有的SO₂烟气管道2以及连接该SO₂烟气管道2的波纹膨胀节本体1为基础，然后增加设置一套防腐耐蚀组件3，并将所述的防腐耐蚀组件3布置在所述波纹膨胀节本体1的内侧，使运行过程中的所述波纹膨胀节本体1的内侧壁通过所述的防腐耐蚀组件3防护。这便在采用本申请所述的SO₂烟气管道2收集并输送铜冶炼厂产生的含硫非常重的烟气时，可以有效的避免具有腐蚀性的SO₂烟气以及吸水降温后冷凝产的酸性液体直接与所述的SO₂烟气管道2尤其是是膨胀节管道直接接触，达到延长SO₂烟气收集输送管道尤其是是膨胀节管道使用寿命的目的。

上述实施方式中，为了适应本申请所述的膨胀节本体1沿轴向的伸缩结构，并在该结构运行时仍能保证对膨胀节本体1内侧壁的有效防护，所述的防腐耐蚀组件3包括耐蚀导流筒4，所述耐蚀导流筒4的两端分别与所述波纹膨胀节本体1以外的SO₂烟气管道2的内侧壁密封连接。此时，所述的耐蚀导流筒4的优选结构为由不锈钢材料制成，由不锈钢材料制成的所述述耐蚀导流筒4的气体输入端与所述波纹膨胀节本体1以外的SO₂烟气管道2的内侧壁焊接连接，由不锈钢材料制成的所述述耐蚀导流筒4的气体输出端与所述波纹膨胀节本体1以外的SO₂烟气管道2的内侧壁滑动连接。而且，在所述耐蚀导流筒4的内侧壁上还衬接有KPI防腐胶泥5。进一步的，为了真适应膨胀节本体1沿轴向的伸缩结构，避免伸缩过程中KPI防腐胶泥5脱落，所述的KPI防腐胶泥5通过焊接在该内侧壁上的锚爪6衬接在所述的内侧壁上。所述的连接结构还包括调节拉杆8，位于所述波纹膨胀节本体1两端的SO₂烟气管道2的位置通过所述的调节拉杆8限定。同时，为了避免冷凝酸液长期积集对所述波纹膨胀节本体1造成损害，在所述的波纹膨胀节本体1上还设置有酸液导出孔7。与此同时，在所述SO₂烟气管道2的内侧壁上也设置顶有所述的KPI防腐胶泥5。

综上所述，采用本申请提供的连接结构具有以下的有益效果：

1、该“SO2烟气管道膨胀节耐酸蚀处理结构”不需要特殊材料和复杂的制造工艺要求，原材料的选配容易，安装简单，制造成本低廉，极具推广价值，市场前景十分广阔。

2、该设备采用δ3毫米及δ5毫米304不锈钢板制造，采用了大波纹平面设计，可在不拆除伸缩节的前提下进行反复修补及更换波纹。

3、该设备安装方便简单，内衬KPI防腐胶泥延伸至导流筒，耐酸腐蚀性能更强，且防腐层可反复修补，较大地延长了膨胀节的使用寿命。

实施例一

本申请所述连接结构的具体制作过程如下：

一、本申请所述的连接结构的组成

1、膨胀节本体1的制作：所述的膨胀本体1包括“环形筋板”、“伸缩波纹”以及“接管”即为SO₂烟气管道2的一部分，本申请将其独立出来，以便于制作更换。“环形筋板”可采用3mm厚304不锈钢制作，圆环内径为管道外径，筋板高度宜在250mm～300mm之间。“伸缩波纹”可采用5mm厚304不锈钢卷板制作，波纹宽度宜在1000mm～1200mm之间。“接管”采用304不锈钢卷板制作，长度宜在300mm～400mm之间，卷板壁厚宜与烟气管道壁厚相等，便于焊接连接。

2、“防腐锚爪”即上述的锚爪，可采用8号铁丝或Ф4～Ф5钢筋制作，长度50mm左右。“导流筒”即上述的耐蚀导流筒4，可采用5mm厚304不锈钢卷板制作，一侧焊在膨胀节本体1进气侧一端的接管上，宽度需大于“伸缩波纹”宽度，当“伸缩波纹”调节管道热胀冷缩时，“导流筒”需能够全部遮挡住“伸缩波纹”。注意：“导流筒”的出气侧的端口是活动的，即：膨胀节本体1进气侧的“导流筒”的端口应焊在“接管”上，出气侧的“导流筒”的端口不能与“接管”焊上。

二、“SO2烟气管道膨胀节耐酸蚀处理结构”加工制作

1、按照烟管直径，采用与烟管同壁厚的304不锈卷钢制作两根长度约为350mm～400mm的膨胀节“接管”。

2、根据“接管”外径进行筋板放样，使用等离子切割机在3mm厚304不锈钢板上割切下“环形筋板”圆环2套，圆环内径与“接管”的外径相等，筋板高度在250mm～300mm之间。

3、分别将两根“接管”与两个“环形筋板”焊接，如附图1、2、3所示。

4、按照烟管直径放样，采用5mm厚304不锈钢卷板制作膨胀节“伸缩波纹”弧形板8块。弧形板长度为“伸缩波纹”长度，一般在1000mm～1200mm之间比较合适。弧形板的弧长按公式L＝πR×圆心角÷360计算，圆心角为45°，直径R＝烟管直径+2倍筋板高度。

将8块弧形板焊接在两个“环形筋板”外径上，形成“伸缩波纹”筒，选取一块弧形在其中心开孔并焊接DN80短管及φ80法兰,用以排出膨胀节“伸缩波纹”内部产生的冷凝酸，如图1所示。

5、按照“伸缩波纹”制作方法，采用5mm厚304不锈钢卷板制作膨胀节“导流筒”弧形板板8块，其长度大于“伸缩波纹”弧形板长度约100mm，以便完全遮盖信膨胀节伸缩波纹。“导流筒”弧形板的弧长按公式L＝πR×圆心角÷360计算，圆心角为45°，直径R＝接管的直径。将8块弧形板焊接在个“接管”上，形成“导流筒”，注意：导流筒的一端焊在膨胀节一端的接管上，作为膨胀节的进气端，并做标志；另一端不能焊接，需开口活动，即：导流筒的一端是活动的，该端为膨胀节的出气端，如附图1、2、3所示。

6、用8号铁丝或Ф4～Ф5钢筋制作“防腐锚爪”并焊在膨胀节内部的“导流筒”和接管上，如下图所示，“防腐锚爪”长度约50mm左右。

7、采用Ф27全纹螺杆制作4根“调节拉杆”，采用20mm厚钢板制作“调节拉杆”支架，4付支架每隔90°分别焊在膨胀节“接管”上。“调节拉杆”两端螺帽调节至膨胀节最大极限后，拉杆两端应各有15～20长度富裕。

二、膨胀节现场安装

1、调节膨胀节4根“调节螺杆”，使膨胀节“环形筋板”与膨胀节“接管”呈垂直状态。

2、膨胀节两端的接管与烟气管道焊接连接安装，需注意膨胀节的安装方向：导流筒的活动口应在出气侧；排酸口应在膨胀节底部并垂直于地面。

3、使用U-PVCφ80管制作一根冷凝酸引酸管,管子一端安装一个PVCφ80法兰盘，用以与膨胀节底部排酸管法兰对接。将U-PVCφ80引酸管连接在膨胀节“伸缩波纹”底部排酸口法兰上，在地面放一酸桶，用水将引酸管口水封，该酸桶用来接膨胀节“伸缩波纹”内的冷凝酸。

4、通过SO2烟气管道上的检修人孔门进入膨胀节内部，将KPI防腐胶泥涂抹在膨胀节内部“导流筒”及“接管”上，通过“防腐锚爪”使KPI防腐胶泥固定良好。

Claims

1.一种用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，包括波纹膨胀节本体(1)，所述的SO₂烟气管道(2)通过所述的波纹膨胀节本体(1)沿轴向可伸缩的连接为一个整体，其特征在于：所述的连接结构还包括防腐耐蚀组件(3)，所述的防腐耐蚀组件(3)布置在所述波纹膨胀节本体(1)的内侧；运行过程中的所述波纹膨胀节本体(1)的内侧壁通过所述的防腐耐蚀组件(3)防护。

2.根据权利要求1所述的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，其特征在于：所述的防腐耐蚀组件(3)包括耐蚀导流筒(4)，所述耐蚀导流筒(4)的两端分别与所述波纹膨胀节本体(1)以外的SO₂烟气管道(2)的内侧壁密封连接。

3.根据权利要求2所述的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，其特征在于：所述的耐蚀导流筒(4)由不锈钢材料制成，由不锈钢材料制成的所述述耐蚀导流筒(4)的气体输入端与所述波纹膨胀节本体(1)以外的SO₂烟气管道(2)的内侧壁焊接连接，由不锈钢材料制成的所述述耐蚀导流筒(4)的气体输出端与所述波纹膨胀节本体(1)以外的SO2烟气管道(2)的内侧壁滑动连接。

4.根据权利要求2或3所述的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，其特征在于：在所述耐蚀导流筒(4)的内侧壁上还衬接有KPI防腐胶泥(5)。

5.根据权利要求所述的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，其特征在于：所述的KPI防腐胶泥(5)通过焊接在该内侧壁上的锚爪(6)衬接在所述的内侧壁上。

6.根据权利要求5所述的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，其特征在于：在所述的波纹膨胀节本体(1)上还设置有酸液导出孔(7)。

7.根据权利要求5所述的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，其特征在于：在所述SO2烟气管道(2)的内侧壁上也设置顶有所述的KPI防腐胶泥(5)。

8.根据权利要求1所述的用于SO₂烟气管道膨胀节的连接结构，其特征在于：所述的连接结构还包括调节拉杆(8)，位于所述波纹膨胀节本体(1)两端的SO₂烟气管道(2)的位置通过所述的调节拉杆(8)限定。