CN112032451A - 一种高能管道断裂防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高能管道断裂防护装置，包括第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第一弹性吸能管、第二弹性吸能管、第四支撑板、第五支撑板；第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第一弹性吸能管、第二弹性吸能管、第四支撑板、第五支撑板由上到下顺序连接在一起。第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板分别为防滑接触板、柔性缓冲板和连接板。防滑接触板表面为波浪形结构。第一弹性吸能管由若干环状弹性模块叠加组成。本发明由于其结构，会通过变形吸收部分甩击能量。然后剩余能量传递到弹性吸能管，再通过弹性吸能管的分级变形压缩能力吸收大量能量，以达到限制甩击、减少甩击伤害的目的。

Description

一种高能管道断裂防护装置
技术领域
本发明属于能源动力工程技术领域，涉及一种管道防护装置，具体涉及一种可用于能源动力工程领域的高能管道断裂防护的能量吸收装置，用于核电站内防止管道环向破裂后导致管道甩动损坏周围设施。
背景技术
在能源动力工程领域，很多管道需要在正常运行工况下输送高温、高压介质，如在核电站管道系统中，正常工况下最高运行温度超过93.33℃，最高运行压力超过1.896MPa的管道被定义为高能管道。由于这些高能管道内部的温度与压力都处于较高的水平，管道发生断裂后，在泄漏的高能流体反向冲击力的作用下，管道会产生高速甩动现象，对其周围结构物或设备造成严重破坏，因而受到国内外蒸汽供应系统设计师、用户、安全评审人员的高等重视。通常这类高能管道的防甩件设计成由4至6根钢材料弯曲成U型，两端底部必须与管道甩击相反方向的混凝土桩相连接。但是如果管道离混凝土桩距离较远，则无法安装U型防甩件或对其防甩击性能有影响。且当甩击发生时产生刚性碰撞，对U型箍和管道表面均可能造成变形甚至较大程度的损坏。
发明内容
为了解决传统U型箍防甩件所存在的问题，本发明提供了一种可用于能源动力工程领域的高能管道断裂防护的能量吸收装置，可以解决传统防甩件的安装问题，并且对防护过程起到优化作用。
本发明所采用的技术方案是：一种高能管道断裂防护装置，其特征在于：包括第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第一弹性吸能管、第二弹性吸能管、第四支撑板、第五支撑板；
所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第一弹性吸能管、第二弹性吸能管、第四支撑板、第五支撑板由上到下顺序连接在一起。
作为优选，所述第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板分别为防滑接触板、柔性缓冲板和连接板。第一块板主要起防滑和抗甩击的作用，第二块板用于减震，第三块板装有螺母孔等用于拆卸方便。
作为优选，所述防滑接触板表面为波浪形结构。
作为优选，所述第一弹性吸能管由若干环状弹性模块叠加组成。
作为优选，所述第二弹性吸能管采用具有高于第一弹性吸能管的弹性模量的弹簧钢制作而成，用于格挡在第一弹性吸能管和刚性支撑板之间，防止在受突发重压的情况下第一弹性吸能管直接撞击在刚性支撑板上从而造成损坏。
作为优选，所述第四支撑板为避震垫。
作为优选，所述第五支撑板为不锈钢板且上面装有螺母孔等装置，拆卸更换方便，且不影响弹性吸能管的整体结构。
作为优选，所述第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板分别为不锈钢板、避震垫和不锈钢板。
本发明管道防甩装置，在高能管道产生环向破口时，管内高能流体喷射出会对管道产生一个反作用力，即喷射力。喷射力推动管道运动，甩击到本发明管道防甩装置时，首先与上部支撑板接触。上部支撑板由于其结构，会通过变形吸收部分甩击能量。然后剩余能量传递到弹性管，再通过弹性吸能管的分级变形压缩能力吸收大量能量，以达到限制甩击、减少甩击伤害的目的。
本发明的优点是：
1、结构简单、成本低廉，可以广泛使用于高能管道限制甩击。
2、工作可靠、吸能效率高，有效避免管道甩击对周围设施和人员造成伤害。
3、弥补传统管道防甩的安装位置限制的缺陷。
4、具有可持续利用能力，且造成的管道和防甩件的磨损较小
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请见图1，本发明提供的一种高能管道断裂防护装置，包括第一支撑板1、第二支撑板2、第三支撑板3、第一弹性吸能管4、第二弹性吸能管5、第四支撑板6、第五支撑板7；第一支撑板1、第二支撑板2、第三支撑板3、第一弹性吸能管4、第二弹性吸能管5、第四支撑板6、第五支撑板7由上到下顺序连接在一起。第一支撑板1、第二支撑板2和第三支撑板3分别为防滑接触板、柔性缓冲板和连接板。防滑接触板表面为波浪形结构。第一弹性吸能管4由若干环状弹性模块叠加组成。
本实施例的第二弹性吸能管5采用具有高于第一弹性吸能管4的弹性模量的弹簧钢制作而成，用于阻断第一弹性吸能管4受突发重压时直接撞击在第五支撑板7上从而造成损坏；第四支撑板6为避震垫；第五支撑板7为不锈钢板。
本实施例的第一支撑板1、第二支撑板2和第三支撑板3分别为不锈钢板、避震垫和不锈钢板。
本发明的第一支撑板1(防滑接触板)在发生管道破裂甩动时直接与甩击管道接触，第一支撑板1(防滑接触板)表面的高摩擦系数以及宽面锯齿状的表面结构可以在较大的甩击力下卡住管道防止管道滑移，然后通过第二支撑板2(柔性缓冲板)吸收小部分管道甩击的能量，再将其传递到第一弹性吸能管4上，第一弹性吸能管4上面的分级环状弹性装置可以通过压缩和形变的方法来吸收大部分的能量，且有较大的吸能缓冲空间，不会像传统的防甩装置那样受到较大的破坏，最终通过第四支撑板6和第五支撑板7来抵抗剩余的冲击能量，从而达到防甩的效果。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种高能管道断裂防护装置，其特征在于：包括第一支撑板(1)、第二支撑板(2)、第三支撑板(3)、第一弹性吸能管(4)、第二弹性吸能管(5)、第四支撑板(6)、第五支撑板(7)；
所述第一支撑板(1)、第二支撑板(2)、第三支撑板(3)、第一弹性吸能管(4)、第二弹性吸能管(5)、第四支撑板(6)、第五支撑板(7)由上到下顺序连接在一起。
2.根据权利要求1所述的高能管道断裂防护装置，其特征在于：所述第一支撑板(1)、第二支撑板(2)和第三支撑板(3)分别为防滑接触板、柔性缓冲板和连接板。
3.根据权利要求2所述的高能管道断裂防护装置，其特征在于：所述防滑接触板表面为波浪形结构。
4.根据权利要求1所述的高能管道断裂防护装置，其特征在于：所述第一弹性吸能管(4)由若干环状弹性模块叠加组成。
5.根据权利要求1所述的高能管道断裂防护装置，其特征在于：所述第二弹性吸能管(5)采用具有高于第一弹性吸能管(4)的弹性模量的弹簧钢制作而成。
6.根据权利要求1所述的高能管道断裂防护装置，其特征在于：所述第四支撑板(6)为避震垫。
7.根据权利要求1所述的高能管道断裂防护装置，其特征在于：所述第五支撑板(7)为不锈钢板。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的高能管道断裂防护装置，其特征在于：所述第一支撑板(1)、第二支撑板(2)和第三支撑板(3)分别为不锈钢板、避震垫和不锈钢板。
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