CN109084103A - 一种真空绝热管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空绝热管，涉及管道输送技术领域，包括管体，所述管体包括内管以及套接在内管外部的外管，所述外管上设置有真空抽嘴，所述管体的两端分别设置有阴接头和阳接头，所述阳接头上设置有与管体同轴的插接管，所述阴接头上设置有套接管，所述套接管中沿其轴向开设有与插接管形状相同的空腔。本发明使相邻的两段真空绝热管可通过将阴接头与阳接头的插接实现连接，无需现场焊接，连接方便，拆卸也方便，可以有效地提供工作效率。本发明还提供了一种真空绝热管的制备方法，不仅提高了真空绝热管的强度，而且有效提高了耐高温和耐腐蚀性能。

Description

一种真空绝热管
技术领域
本发明涉及管道输送技术领域，特别是涉及一种真空绝热管。
背景技术
在压力容器、压力管道等配套设备中，特别是LNG场站，加气站等类似低温场合，真空绝热管作为普遍使用的低温管道，它的主要作用是可有效减少液体在输送过程中的吸热蒸发，减少LNG的损耗。
真空绝热管在组成输送管道时需要将若干根真空绝热管进行连接，目前真空绝热管连接时一般采用焊接接头或真空法兰接头，焊接接头采用裸管焊接，接头处漏热量大，而真空法兰接头采用真空绝热的方式连接，接头尺寸要求高，造成成本高，安装精度高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种真空绝热管。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种真空绝热管，包括管体，所述管体包括内管以及套接在内管外部的外管，所述外管上设置有真空抽嘴，所述管体的两端分别设置有阴接头和阳接头，所述阳接头上设置有与管体同轴的插接管，所述阴接头上设置有套接管，所述套接管中沿其轴向开设有与插接管形状相同的空腔。
进一步地，所述插接管上设置有可沿垂直于管体长度方向屈伸弹性片，所述空腔远离阳接头的端部设置成可将弹性片逐渐压缩的喇叭状开口，所述空腔内设置有可使弹性片逐渐伸开的腔体。
前所述的一种真空绝热管，插接管上设置有至少两个弹性片，所述弹性片对称设置在插接管上。
前所述的一种真空绝热管，内管与外管之间设置有支撑件。
前所述的一种真空绝热管，外管的两端均设置有法兰，所述法兰的连接端面设置有密封垫圈。
前所述的一种真空绝热管，管体的化学成分的质量百分比为：C：0.12-0.16%、W：0.36-0.41%、Nb：0.55-0.63%、Si：1.33-1.55%、Cr：1.12-1.34%、Ni：2.68-2.82%、Mo：0.38-0.44%、Ti：0.45-0.51%，余量为Fe以及不可避免的杂质。
一种真空绝热管的制备方法，包括以下步骤：
S1：将除Ni、Ti以外的原料加入至电炉中，进行混合加热熔化，待原料全部熔化后，当电炉温度升至1550-1600℃后，加入Ni，保温5-8min后加入Ti，保温3-4min后将合金溶液温度提升至1650-1700℃；
S2：对合金溶液进行扒渣，然后将合金溶液降温至1530-1560℃，然后将合金溶液浇入铸型中，待合金溶液凝固后取出管材；
S3：对管材进行清砂、打磨，然后加入至加热炉中，随炉加热至600-650℃，保温14-16h，然后待炉温降至280℃后取出铸件，空冷至室温；
S4：对管材进行喷砂处理，然后采用乙炔氧焰将不断送出的铝丝熔化，并用压缩空气吹附到钢构件表面，形成蜂窝状的铝喷涂层，然后用环氧树脂涂料填充铝喷涂层中的细孔；
S5：对管材进行超声波探伤处理，探伤合格后得到真空绝热管。
前所述的一种真空绝热管的制备方法，S4中压缩空气的流速为8-10m/s。
前所述的一种真空绝热管的制备方法，S4中铝喷涂层的厚度为80-100μm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在管体的两端分别设置阴接头和阳接头，阳接头上设置有插接管，阴接头上设置套接管，套接管中设置有供插接管插入的空腔，相邻的两段真空绝热管可通过将阴接头与阳接头的插接实现连接，无需现场焊接，连接方便，拆卸也方便，可以有效地提供工作效率；
（2）本发明中在插接管上设置有弹性片，插接管插入至套接管时弹性片先被压缩，到达空腔内的腔体时弹性片弹出，将插接管卡在套接管中，使真空绝热管连接更为稳固；
（3）本发明在外管的两端还设置有法兰，当插接管与套接管连接好后可通过法兰实现进一步地固定，连接更为稳固；在法兰的连接端面设置有密封垫圈，保证了法兰连接后的密封性；
（4）本发明在外管与内管之间还设置有支撑件，增强了外管与内管之间的支撑强度，避免抽真空时气压将外管与内管压紧。
（5）本发明在真空绝热管的原料中加入Ti、W、Nb，在熔炼时可与C反应生成高硬度的碳化物，从而使真空绝热管的硬度提高了18-21%；加入了Mo、W等元素，属于VⅠB元素，可以增加钢中原子间在高温下的结合力，提高金属键的强度，从而使真空绝热管的耐高温性能提高了25-29%；在加入原料时，后加入Ni以及Ti，有利于提高Ni和Ti的收得率，并稳定合金溶液中的元素含量，从而使制得的真空绝热管具有更高的强度；
（6）本发明在制备真空绝热管时，采用乙炔氧焰熔化铝丝后用压缩空气吹附至真空绝热管表面，再填涂环氧树脂，使真空绝热管的耐腐蚀性能提高了22-25%，相比不锈钢产品的成本降低了45-50%，而且使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、管体；2、内管；3、外管；4、真空抽嘴；5、阴接头；6、阳接头；7、插接管；8、套接管；9、空腔；10、弹性片；11、开口；12、腔体；13、支撑件；14、法兰。
具体实施方式
为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。
本实施例提供了一种真空绝热管，如图1所示，包括管体1，管体1包括内管2以及套接在内管2外部的外管3，内管2与外管3之间设置有若干个管内支撑件13，外管3上连通有真空抽嘴4。
在管体1的左端设置有阳接头6，阳接头6固定连接在内端的右端，在阳接头6上设置有与管体1同轴的插接管7，插接管7上设置有可沿垂直于管体1长度方向屈伸弹性片10，弹性片10设置有两个，对称设置在插接管7的左端，弹性片10可在插接管7的内壁和外壁同时进行屈伸。
在管体1的右端设置有阴接头5，阴接头5固定连接在内管2的右端，在阴接头5上设置有与管体1同轴的套接管8，在套接管8中沿其轴向开设有与插接管7形状相同的空腔9，空腔9的右端设置成可将弹性片10逐渐压缩的喇叭状开口11，即开口11的直径从右往左逐渐变小，在空腔9内设置有腔体12，腔体12的直径从右往左逐渐变大，当插接管7插入至空腔9中时，弹性片10先被压缩，然后到达腔体12时，弹性片10逐渐伸开。
在外管3的两端均设置有法兰14，外管3左端的法兰14与内管2的左端处于同一竖直平面内，外管3的右端与套接管8的右端处于同一竖直平面内，当后一根真空绝热管的插接管7插入至前一根真空绝热管的套接管8中完成连接时，后方真空绝热管左端的法兰14正好与前方真空绝热管右端的法兰14接触。其中管体1上左端法兰14的左端面和右端法兰14的右端面上都设置有密封垫圈。
具体说明如下：
当相邻的两根真空绝热管进行连接时，先将后一根真空绝热管的插接管7插入至前一根真空绝热管的套接管8中，插入时，插接管7左端的弹性片10先保持正常状态进入开口11，随着插接管7逐渐插入空腔9，开口11的直径逐渐变小，使弹性片10逐渐被压缩，随后弹性片10保持压缩状态进行空腔9内部，插接管7逐渐进入空腔9内，当弹性片10到达空腔9内的腔体12处时，由于腔体12的直径逐渐变大，使弹性片10逐渐伸开，直至回到正常状态，这时插接管7与套接管8完全连接，这时后方真空绝热管左端的法兰14正好与前方真空绝热管右端的法兰14接触，将相邻的两个法兰14连接好就完成了相邻两根真空绝热管之间的连接；需要拆卸时只需将法兰14先打开，然后通过外力将插接管7从套接管8中拉出即可。
本实施例还提供了一种真空绝热管的制备方法，包括以下步骤：
S1：将除Ni、Ti以外的原料加入至电炉中，进行混合加热熔化，待原料全部熔化后，当电炉温度升至1550-1600℃后，加入Ni，保温5-8min后加入Ti，保温3-4min后将合金溶液温度提升至1650-1700℃；
S2：对合金溶液进行扒渣，然后将合金溶液降温至1530-1560℃，然后将合金溶液浇入铸型中，待合金溶液凝固后取出管材；
S3：对管材进行清砂、打磨，然后加入至加热炉中，随炉加热至600-650℃，保温14-16h，然后待炉温降至280℃后取出铸件，空冷至室温；
S4：对管材进行喷砂处理，然后采用乙炔氧焰将不断送出的铝丝熔化，并用流速为10m/s的压缩空气吹附到钢构件表面，形成蜂窝状的铝喷涂层，铝喷涂层的厚度为90μm，然后用环氧树脂涂料填充铝喷涂层中的细孔；
S5：对管材进行超声波探伤处理，探伤合格后得到真空绝热管。
本发明制得的真空绝热管硬度超过60HRC，在400℃高温下放置3h未产生明显变化。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种真空绝热管，包括管体(1)，所述管体(1)包括内管(2)以及套接在内管(2)外部的外管(3)，所述外管(3)上设置有真空抽嘴(4)，其特征在于：所述管体(1)的两端分别设置有阴接头(5)和阳接头(6)，所述阳接头(6)上设置有与管体(1)同轴的插接管(7)，所述阴接头(5)上设置有套接管(8)，所述套接管(8)中沿其轴向开设有与插接管(7)形状相同的空腔(9)。
2.根据权利要求1所述的一种真空绝热管，其特征在于：所述插接管(7)上设置有可沿垂直于管体(1)长度方向屈伸弹性片(10)，所述空腔(9)远离阳接头(6)的端部设置成可将弹性片(10)逐渐压缩的喇叭状开口(11)，所述空腔(9)内设置有可使弹性片(10)逐渐伸开的腔体(12)。
3.根据权利要求2所述的一种真空绝热管，其特征在于：所述插接管(7)上设置有至少两个弹性片(10)，所述弹性片(10)对称设置在插接管(7)上。
4.根据权利要求1所述的一种真空绝热管，其特征在于：所述内管(2)与外管(3)之间设置有支撑件(13)。
5.根据权利要求1所述的一种真空绝热管，其特征在于：所述外管(3)的两端均设置有法兰(14)，所述法兰(14)的连接端面设置有密封垫圈。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种真空绝热管，其特征在于：所述管体(1) 的化学成分的质量百分比为：C：0.12-0.16%、W：0.36-0.41%、Nb：0.55-0.63%、Si：1.33-1.55%、Cr：1.12-1.34%、Ni：2.68-2.82%、Mo：0.38-0.44%、Ti：0.45-0.51%，余量为Fe以及不可避免的杂质。
7.一种如权利要求6所述的真空绝热管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将除Ni、Ti以外的原料加入至电炉中，进行混合加热熔化，待原料全部熔化后，当电炉温度升至1550-1600℃后，加入Ni，保温5-8min后加入Ti，保温3-4min后将合金溶液温度提升至1650-1700℃；
S2：对合金溶液进行扒渣，然后将合金溶液降温至1530-1560℃，然后将合金溶液浇入铸型中，待合金溶液凝固后取出管材；
S3：对管材进行清砂、打磨，然后加入至加热炉中，随炉加热至600-650℃，保温14-16h，然后待炉温降至280℃后取出铸件，空冷至室温；
S4：对管材进行喷砂处理，然后采用乙炔氧焰将不断送出的铝丝熔化，并用压缩空气吹附到钢构件表面，形成蜂窝状的铝喷涂层，然后用环氧树脂涂料填充铝喷涂层中的细孔；
S5：对管材进行超声波探伤处理，探伤合格后得到真空绝热管。
8.根据权利要求7所述的一种真空绝热管的制备方法，其特征在于：所述S4中压缩空气的流速为8-10m/s。
9.根据权利要求7所述的一种真空绝热管的制备方法，其特征在于：所述S4中铝喷涂层的厚度为80-100μm。
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