CN109990032A - 吸能装置及防甩击约束件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸能装置及防甩击约束件，吸能装置包括第一钢板、第二钢板和多道支撑体；每一道支撑体包括多根支撑杆，所述多根支撑杆的一端沿着第一钢板上的一个圆周依次均匀地固定连接，另一端对应地沿着第二钢板上的圆周依次均匀地固定连接，且所述多根支撑杆分别与第一钢板之间倾斜形成相同的夹角；且相邻支撑体中的支撑杆与第一钢板之间形成反向的夹角。防甩击约束件包括多个吸能装置、底板以及连接板；所述吸能装置的第一钢板与底板连接，第二钢板与连接板连接。本发明吸能装置吸能效果良好，防甩击约束件既能保证能够吸收管道甩击的能量，同时又保证其传递给土建或钢梁结构的力不超过规范要求。
Description
技术领域
本发明涉及吸能装置，具体地指一种吸能装置及防甩击约束件，用于防止安全壳内外的高能和中能管道破裂后产生巨大能量。
背景技术
在核电设计过程中，需对安全壳内外的高能和中能管道进行发生假想性断管事件及其后续效应的设计分析，并专门设计应对假想管道破裂的防护措施，这些防护措施常采用带吸能装置结构的防甩击约束件，该类型的防甩击约束件固定在土建结构或钢架结构上，一旦发生诸如管道破裂之类的事故，管道瞬间产生很大的冲击力使管道甩击到带吸能装置的防甩击约束件上，同时，其能量也被甩击约束件的吸能装置所吸收，从而对管道位移进行限制。
在许多情况下，由于高能流体管道破裂产生巨大能量，而不同结构形式的吸能装置起到的效果也会不同，因此设计何种吸能结构既能保证能够吸收管道甩击的能量，同时又保证其传递给土建或钢梁结构的力不超过规范要求成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种吸能装置及防甩击约束件，该吸能装置能够有效吸收高能流体管道破裂产生巨大能量
实现本发明目的采用的技术方案是一种吸能装置，其包括第一钢板、第二钢板和多道支撑体；每一道支撑体包括多根支撑杆，所述多根支撑杆的同一端沿着第一钢板上的一个圆周依次均匀地固定连接，另一端对应地沿着第二钢板上的圆周依次均匀地固定连接，所述多根支撑杆分别与第一钢板之间倾斜形成相同的夹角；且相邻支撑体中的支撑杆与第一钢板之间形成反向的夹角。
此外，本发明还提供一种防甩击约束件，其包括多个上述的吸能装置、固定在土建结构或钢架结构上的底板以及连接板；所述吸能装置的第一钢板与底板连接，第二钢板与连接板连接。
本发明具有如下优点：
由于本发明在吸能装置上设置众多规则排列的倾斜支撑杆，使其产生多个剪切面，当管道甩击作用力打到吸能装置的钢板上后，诸多的剪切面使支撑杆局部受剪切产生变形，从而吸收能量。由于本吸能装置设置了众多支撑杆，且相邻道支撑体中大型支撑杆倾斜方向相反，其刚度能够防止结构突然屈曲的发生。本发明提供的吸能装置设置的众多倾斜支撑杆形成类网状结构，吸能效果良好，使用该吸能装置的防甩击约束件既能保证能够吸收管道甩击的能量，同时又保证其传递给土建或钢梁结构的力不超过规范要求。
附图说明
图1为本发明吸能装置的立体图。
图2为图1的主视图。
图3为图2的a-a向剖视图。
图4为图2的b-b向剖视图。
图5为具有两个吸能装置的防甩击约束件的结构示意图。
图中标号：1-第一道支撑体中的支撑杆，2-第二道支撑体中的支撑杆，3-钢板，4-吸能装置，5-底板，6-连接板，7-调节垫板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
如图1～4所示，本发明吸能装置包括第一和第二两块钢板3和多道支撑体，每一道支撑体包括多根支撑杆，多根支撑杆的一端沿着第一钢板上的一个圆周依次均匀地固定连接，另一端对应地沿着第二钢板上的圆周依次均匀地固定连接，且多根支撑杆分别与第一钢板之间倾斜形成相同的夹角；一道支撑体中的支撑杆和第一钢板之间形成的夹角α，则与该支撑体相邻道支撑体中的支撑杆和第一钢板之间形成的反方向的夹角α，将更有利于吸能。
本实施例以两道支撑体进行说明，第一道支撑体包括若干根支撑杆1，第二道支撑体包括若干根支撑杆2，支撑杆1、2为不锈钢空心钢管，钢板3为圆形碳钢板材，支撑杆1、2的两端通过焊接的形式固定在两块钢板上。本发明提供的吸能装置并不限上述材料、不限上述支撑杆结构形式、不限上述钢板形状。
具体地，第一道支撑体中的支撑杆1有m根，第二道支撑体中的支撑杆2有n根，支撑杆1和支撑杆2分别均匀地布置在钢板3的直径为d1和d2的圆周上。支撑杆1为正倾斜方向布置，倾斜角度为p，支撑杆2为负倾斜方向布置，倾斜角度为q。使用本发明吸能装置时，根据吸能装置所吸收的能量的大小，确定支撑杆根数m、n、布置在钢板的圆周直径d1、d2以及支撑杆倾斜角度p、q，从而达到最佳的效果。
实施例2
作为本发明吸能装置的一种应用，即设有本发明吸能装置4的防甩击约束件的结构如图5所示，防甩击约束件中吸能装置4的数量和相对位置根据具体所需吸收的甩击能量和甩击件所布置的空间环境而确定，本实施例以两个吸能装置4进行说明。
本发明防甩击约束件包括设置在土建结构或钢架结构上的底板5，底板5上至少设置一个吸能装置4，吸能装置4的另一端设有连接板6，连接板6上设有至少一个调节垫板7，本实施例根据管道与防甩击约束件之间的间隙，设置调节垫板7的数量和厚度。
使用本发明提供的防甩击约束件时，管道破裂产生的甩击力作用在调节垫板上，并将力传递到吸能装置，吸能装置通过支撑杆的屈服变形吸收一定能量之后，作用在土建或钢架上的力就减少了，从而减轻土建或钢架结构的负担。
Claims (9)
1.一种吸能装置，其特征在于：包括第一钢板、第二钢板和多道支撑体；每一道支撑体包括多根支撑杆，所述多根支撑杆的同一端沿着第一钢板上的一个圆周依次均匀地固定连接，另一端对应地沿着第二钢板上的圆周依次均匀地固定连接，所述多根支撑杆分别与第一钢板之间倾斜形成相同的夹角；且相邻支撑体中的支撑杆与第一钢板之间形成反向的夹角。
2.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于：所述支撑杆的两端通过焊接分别与第一钢板和第二钢板固定连接。
3.根据权利要求2所述的吸能装置，其特征在于：所述支撑杆为不锈钢空心钢管，所述第一、第二钢板为碳钢制作而成。
4.根据权利要求3所述的吸能装置，其特征在于：所述第一、第二钢板为圆形钢板。
5.一种防甩击约束件，其特征在于：包括多个权利要求1所述的吸能装置、固定在土建结构或钢架结构上的底板以及连接板；所述吸能装置的第一钢板与底板连接，第二钢板与连接板连接。
6.根据权利要求5所述的防甩击约束件，其特征在于：还包括至少一个调节垫板，所述调节垫板设于所述连接板上。
7.根据权利要求6所述的防甩击约束件，其特征在于：所述支撑杆的两端通过焊接分别与第一钢板和第二钢板固定连接。
8.根据权利要求7所述的防甩击约束件，其特征在于：所述支撑杆为不锈钢空心钢管，所述第一、第二钢板为碳钢制作而成。
9.根据权利要求8所述的防甩击约束件，其特征在于：所述第一、第二钢板为圆形钢板。
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2019
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