CN113418081A - 一种天然气管道防护装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气管道防护装置及其使用方法。现有的天然气管道防护设施都未能充分考虑防御第三方冲击、减振与防爆问题。本发明中背板一的一端在外壁开设有凹槽一，另一端在内壁设有一体成型的勾环一；背板二的一端在外壁开设有凹槽二，另一端在内壁设有一体成型的勾环二；背板一和背板二的内侧壁均胶粘蜂窝型芯板，蜂窝型芯板内侧胶粘面板；蜂窝型芯板内填充有泡沫铝芯体；背板一的转臂一和背板二的转臂二通过转轴铰接；背板一的凹槽一与背板二的凹槽二在轴向上对齐，背板一的勾环一与背板二的勾环二在轴向上对齐；面板内壁固定设有沿轴向间距布置的两个减振机构组。本发明兼备防御第三方冲击、减振以及防爆功能。
Description
技术领域
本发明属于管道防护技术领域，具体涉及一种天然气管道防护装置及其使用方法。
背景技术
天然气是一种洁净环保的优质能源，供应稳定，能够改善空气质量，带动经济繁荣并改善环境。天然气管道运输具有运输成本低、占地少、建设快、运输量大等优势，是天然气输送的首选方案，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着我国城镇化和基础设施等的快速发展，管道逐渐被各种建筑物所包围，然而由于防护设施不足，天然气管道存在着相当严重的安全隐患。天然气管道安全关系到管道周边居民的公共安全和生态环境安全。由于天然气具有易燃易爆的特点，管道一旦遭到破坏，极易导致火灾爆炸等重特大事故；特别是在人口密集区域，可能会造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失。
在实际工况下，天然气管道可能会面临外部的物理性冲击，或者面临外界干扰所造成的振动问题，这可能会对管道的结构(比如接头、焊缝等)产生不利影响，从而影响管道的使用寿命甚至造成安全隐患。而现有的天然气管道防护设施都未能充分考虑防御第三方冲击、减振与防爆问题，难以对管道自身以及周边设施与人员的安全提供良好的屏障。
因此，如何使天然气管道的防护装置兼备防御第三方冲击、减振与防爆功能，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种天然气管道防护装置及其使用方法。
本发明一种天然气管道防护装置，包括背板一、蜂窝型芯板、泡沫铝芯体、面板、背板二、转轴和减振机构；背板一、蜂窝型芯板、泡沫铝芯体、面板和背板二均呈半圆筒形。所述背板一的一端在外壁开设有凹槽一，另一端在内壁设有一体成型的勾环一，凹槽一与勾环一匹配，且凹槽一靠近端面的侧壁高度h低于另一侧侧壁高度，h与勾环一的高度相等；背板一的一侧开设有通孔一，另一侧设有一体成型的转臂一；所述背板二的一端在外壁开设有凹槽二，另一端在内壁设有一体成型的勾环二，凹槽二与勾环二匹配，且凹槽二靠近端面的侧壁高度以及勾环二的高度均为h；背板二的一侧开设有通孔二，另一侧设有一体成型的转臂二；背板一和背板二的内侧壁均胶粘蜂窝型芯板，蜂窝型芯板内侧胶粘面板；蜂窝型芯板内填充有泡沫铝芯体；所述转臂一的中心孔与转臂二的中心孔通过转轴铰接；背板一的凹槽一与背板二的凹槽二在轴向上对齐，背板一的勾环一与背板二的勾环二在轴向上对齐；面板内壁固定设有沿轴向间距布置的两个减振机构组；所述的减振机构组由沿周向间距布置的两个减振机构组成。
优选的，所述背板一的外侧壁位于通孔一两侧位置和转臂一中部位置均设有一体成型的加筋板一。
优选的，所述的背板二的外侧壁位于通孔二两侧位置和转臂二中部位置均设有一体成型的筋板二。
优选的，所述的的蜂窝型芯板由多块金属波纹板层叠焊接而成，且相邻两块金属波纹板焊接前先填充泡沫铝芯体；金属波纹板通过冲压工艺制备；泡沫铝芯体的制备过程为：首先由熔体发泡法制备闭孔泡沫铝板，然后对闭孔泡沫铝板进行电火花线切割处理得到泡沫铝芯体。
优选的，所述胶粘的胶粘剂采用环氧树脂。
优选的，所述背板一和背板二的材料均为钢。
优选的，所述蜂窝型芯板和面板的材料均为铝合金。
优选的，所述的减振机构包括筒座、外弹簧、内弹簧、撑板、撑块和筒盖；优选的，筒座由筒体、弹簧柱和基座组成；基座与固定框固定，固定框与焊接；弹簧柱与基座一体成型；筒体套置在弹簧柱外，并与基座焊接；筒体开设有开口，筒体外壁设有外螺纹；内弹簧套置在弹簧柱上，外弹簧套置在内弹簧外；所述的撑板由支承板、滑杆和固定板组成；固定板与支承板一体成型；支承板开设有通孔三，固定板开设有通孔四；所述的滑杆与支承板焊接，并与筒体的开口构成滑动副；支承板与内弹簧和外弹簧均接触；所述的撑块由焊接在一起的顶块和撑杆组成；顶块的顶面为圆弧面；撑杆开设有通孔五；所述的筒盖由一体成型的螺纹环和盖板组成；螺纹环内壁设有内螺纹，盖板开设有通孔六；撑杆与盖板的通孔六构成滑动副，并插入支承板的通孔三中；支承板的通孔四与撑杆的通孔五通过螺栓一和螺母一连接；螺纹环的内螺纹与与筒体的外螺纹连接。
该天然气管道防护装置的使用方法，具体如下：
步骤一、将一个天然气管道防护装置的背板一连同背板一上的蜂窝型芯板、泡沫铝芯体和面板套在天然气管道外，背板二连同背板二上的蜂窝型芯板、泡沫铝芯体和面板套在天然气管道外；然后，将背板一的通孔一与背板二的通孔二通过螺栓二和螺母二固定连接，完成一个天然气管道防护装置的组装。
步骤二、另取一个天然气管道防护装置，将当前然气管道防护装置中背板一的勾环一嵌入前一个天然气管道防护装置中背板一的凹槽一内，背板二的勾环二嵌入前一个天然气管道防护装置中背板二的凹槽二内；然后，将当前天然气管道防护装置中背板一的通孔一与背板二的通孔二通过螺栓二和螺母二固定连接。
步骤三、重复步骤二，直至需要防护的天然气管道外均装配好天然气管道防护装置。
本发明具有的有益效果：
本发明通过高强度钢材加工而成的背板一与背板二防御第三方对天然气管道的冲击；通过减振机构减小外界干扰所造成的天然气管道振动；通过蜂窝型芯板与泡沫铝芯体来吸收天然气管道发生爆炸事故时产生的冲击能量；高韧性铝合金加工而成的面板和高强度钢材加工而成的背板一、背板二相结合，能够有效降低天然气管道发生爆炸事故对周边设施与人员造成的损伤。因此，本发明兼备防御第三方冲击、减振以及防爆功能。
附图说明
图1是本发明的整体结构爆炸图；
图2是本发明中背板一的结构立体图；
图3是本发明中面板的结构立体图；
图4是本发明中背板二的结构立体图；
图5是本发明的整体结构立体图；
图6是本发明中减振机构的爆炸图；
图7是本发明中减振机构的剖视图；
图8是本发明中减振机构的结构立体图；
图9是本发明中背板一与背板二分离的示意图；
图10是本发明中背板一与背板二闭合的示意图；
图11是本发明天然气管道防护装置多个组装的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种天然气管道防护装置，包括背板一1、蜂窝型芯板3、泡沫铝芯体4、面板5、背板二7、转轴8和减振机构；背板一1、蜂窝型芯板3、泡沫铝芯体4、面板5和背板二7均呈半圆筒形。背板一1的一端在外壁开设有凹槽一1-1，另一端在内壁设有一体成型的勾环一1-4，凹槽一1-1与勾环一1-4匹配，且凹槽一1-1靠近端面的侧壁高度h低于另一侧侧壁高度，h与勾环一1-4的高度相等；背板一1的一侧开设有通孔一1-2，另一侧设有一体成型的转臂一1-5；背板二7的一端在外壁开设有凹槽二7-1，另一端在内壁设有一体成型的勾环二7-4，凹槽二7-1与勾环二7-4匹配，且凹槽二7-1靠近端面的侧壁高度以及勾环二7-4的高度均为h；背板二7的一侧开设有通孔二7-2，另一侧设有一体成型的转臂二7-5；背板一1和背板二7的内侧壁均胶粘蜂窝型芯板3，蜂窝型芯板3内侧胶粘面板5；蜂窝型芯板3内填充有泡沫铝芯体4；转轴8插入转臂一1-5的中心孔和转臂二7-5的中心孔内，且转轴8两端均进行铆接处理；背板一1的凹槽一1-1与背板二7的凹槽二7-1在轴向上对齐，背板一1的勾环一1-4与背板二7的勾环二7-4在轴向上对齐；面板5内壁固定设有沿轴向间距布置的两个减振机构组；减振机构组由沿周向间距布置的两个减振机构组成。
作为一个优选实施例，背板一1外侧壁位于通孔一1-2两侧位置和转臂一1-5中部位置均设有一体成型的加筋板一1-3。
作为一个优选实施例，背板二7外侧壁位于通孔二7-2两侧位置和转臂二7-5中部位置均设有一体成型的筋板二7-3。
作为一个优选实施例，蜂窝型芯板3由多块金属波纹板层叠焊接而成，且相邻两块金属波纹板焊接前先填充泡沫铝芯体4；金属波纹板通过冲压工艺制备；泡沫铝芯体4的制备过程为：首先由熔体发泡法制备闭孔泡沫铝板，然后对闭孔泡沫铝板进行电火花线切割处理得到泡沫铝芯体4。
作为一个优选实施例，胶粘的胶粘剂采用环氧树脂。
如图6、图7和图8所示，减振机构包括筒座11、外弹簧9、内弹簧10、撑板13、撑块14和筒盖16；筒座11由筒体11-1、弹簧柱11-2和基座11-3组成；基座11-3与固定框5-1固定，固定框5-1与焊接；弹簧柱11-2与基座11-3一体成型；筒体11-1套置在弹簧柱11-2外，并与基座11-3焊接；筒体11-1开设有开口11-1-1，筒体11-1外壁设有外螺纹11-1-2；内弹簧10套置在弹簧柱11-2上，外弹簧9套置在内弹簧10外；撑板13由支承板13-1、滑杆13-2和固定板13-3组成；固定板13-3与支承板13-1一体成型；支承板13-1开设有通孔三13-1-1，固定板13-3开设有通孔四13-3-1；滑杆13-2与支承板13-1焊接，并与筒体11-1的开口11-1-1构成滑动副；支承板13-1与内弹簧10和外弹簧9均接触；撑块14由焊接在一起的顶块14-1和撑杆14-2组成；顶块14-1的顶面为圆弧面；撑杆14-2开设有通孔五14-2-1；筒盖16由一体成型的螺纹环16-1和盖板16-2组成；螺纹环16-1内壁设有内螺纹16-1-1，盖板16-2开设有通孔六16-2-1；撑杆14-2与盖板16-2的通孔六16-2-1构成滑动副，并插入支承板13-1的通孔三13-1-1中；支承板13-1的通孔四13-3-1与撑杆14-2的通孔五14-2-1通过螺栓一15和螺母一12连接；螺纹环16-1的内螺纹16-1-1与与筒体11-1的外螺纹11-1-2连接。
如图9和图10所示，本发明天然气管道防护装置，通过高强度钢材加工而成的背板一与背板二防御第三方对天然气管道的冲击；通过减振机构减小外界干扰所造成的管道振动；通过蜂窝型芯板与泡沫铝芯体来吸收天然气管道发生爆炸事故时产生的冲击能量；高韧性铝合金加工而成的面板和高强度钢材加工而成的背板一、背板二相结合，能够有效降低天然气管道发生爆炸事故对周边设施与人员造成的损伤。因此，本发明兼备防御第三方冲击、减振以及防爆功能。
该天然气管道防护装置的使用方法，具体如下：
步骤一、将一个天然气管道防护装置的背板一1连同背板一1上的蜂窝型芯板3、泡沫铝芯体4和面板5套在天然气管道外，背板二7连同背板二7上的蜂窝型芯板3、泡沫铝芯体4和面板5套在天然气管道外；然后，将背板一1的通孔一1-2与背板二7的通孔二7-2通过螺栓二2和螺母二6固定连接，完成一个天然气管道防护装置的组装。
步骤二、如图11所示，另取一个天然气管道防护装置，将当前然气管道防护装置中背板一1的勾环一1-4嵌入前一个天然气管道防护装置中背板一1的凹槽一1-1内，背板二7的勾环二7-4嵌入前一个天然气管道防护装置中背板二7的凹槽二7-1内；然后，将当前天然气管道防护装置中背板一1的通孔一1-2与背板二7的通孔二7-2通过螺栓二2和螺母二6固定连接。
步骤三、重复步骤二，直至需要防护的天然气管道外均装配好天然气管道防护装置。
拆卸时，天然气管道防护装置也是一个个拆卸，先将螺栓二2和螺母二6从背板一1的通孔一1-2与背板二7的通孔二7-2中拧出，然后将背板一1和背板二7与受防护天然气管道分离。
Claims (9)
1.一种天然气管道防护装置，包括背板一和泡沫铝芯体；其特征在于：还包括蜂窝型芯板、面板、背板二、转轴和减振机构；背板一、蜂窝型芯板、泡沫铝芯体、面板和背板二均呈半圆筒形；所述背板一的一端在外壁开设有凹槽一，另一端在内壁设有一体成型的勾环一，凹槽一与勾环一匹配，且凹槽一靠近端面的侧壁高度h低于另一侧侧壁高度，h与勾环一的高度相等；背板一的一侧开设有通孔一，另一侧设有一体成型的转臂一；所述背板二的一端在外壁开设有凹槽二，另一端在内壁设有一体成型的勾环二，凹槽二与勾环二匹配，且凹槽二靠近端面的侧壁高度以及勾环二的高度均为h；背板二的一侧开设有通孔二，另一侧设有一体成型的转臂二；背板一和背板二的内侧壁均胶粘蜂窝型芯板，蜂窝型芯板内侧胶粘面板；蜂窝型芯板内填充有泡沫铝芯体；所述转臂一的中心孔与转臂二的中心孔通过转轴铰接；背板一的凹槽一与背板二的凹槽二在轴向上对齐，背板一的勾环一与背板二的勾环二在轴向上对齐；面板内壁固定设有沿轴向间距布置的两个减振机构组；所述的减振机构组由沿周向间距布置的两个减振机构组成。
2.根据权利要求1所述的一种天然气管道防护装置，其特征在于：所述背板一的外侧壁位于通孔一两侧位置和转臂一中部位置均设有一体成型的加筋板一。
3.根据权利要求1所述的一种天然气管道防护装置，其特征在于：所述的背板二的外侧壁位于通孔二两侧位置和转臂二中部位置均设有一体成型的筋板二。
4.根据权利要求1所述的一种天然气管道防护装置，其特征在于：所述的的蜂窝型芯板由多块金属波纹板层叠焊接而成，且相邻两块金属波纹板焊接前先填充泡沫铝芯体；金属波纹板通过冲压工艺制备；泡沫铝芯体的制备过程为：首先由熔体发泡法制备闭孔泡沫铝板，然后对闭孔泡沫铝板进行电火花线切割处理得到泡沫铝芯体。
5.根据权利要求1所述的一种天然气管道防护装置，其特征在于：所述胶粘的胶粘剂采用环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的一种天然气管道防护装置，其特征在于：所述背板一和背板二的材料均为钢。
7.根据权利要求1所述的一种天然气管道防护装置，其特征在于：所述蜂窝型芯板和面板的材料均为铝合金。
8.根据权利要求1所述的一种天然气管道防护装置，其特征在于：所述的减振机构包括筒座、外弹簧、内弹簧、撑板、撑块和筒盖；优选的，筒座由筒体、弹簧柱和基座组成；基座与固定框固定，固定框与焊接；弹簧柱与基座一体成型；筒体套置在弹簧柱外，并与基座焊接；筒体开设有开口，筒体外壁设有外螺纹；内弹簧套置在弹簧柱上，外弹簧套置在内弹簧外；所述的撑板由支承板、滑杆和固定板组成；固定板与支承板一体成型；支承板开设有通孔三，固定板开设有通孔四；所述的滑杆与支承板焊接，并与筒体的开口构成滑动副；支承板与内弹簧和外弹簧均接触；所述的撑块由焊接在一起的顶块和撑杆组成；顶块的顶面为圆弧面；撑杆开设有通孔五；所述的筒盖由一体成型的螺纹环和盖板组成；螺纹环内壁设有内螺纹，盖板开设有通孔六；撑杆与盖板的通孔六构成滑动副，并插入支承板的通孔三中；支承板的通孔四与撑杆的通孔五通过螺栓一和螺母一连接；螺纹环的内螺纹与与筒体的外螺纹连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种天然气管道防护装置的使用方法，其特征在于：该方法具体如下：
步骤一、将一个天然气管道防护装置的背板一连同背板一上的蜂窝型芯板、泡沫铝芯体和面板套在天然气管道外，背板二连同背板二上的蜂窝型芯板、泡沫铝芯体和面板套在天然气管道外；然后，将背板一的通孔一与背板二的通孔二通过螺栓二和螺母二固定连接，完成一个天然气管道防护装置的组装；
步骤二、另取一个天然气管道防护装置，将当前然气管道防护装置中背板一的勾环一嵌入前一个天然气管道防护装置中背板一的凹槽一内，背板二的勾环二嵌入前一个天然气管道防护装置中背板二的凹槽二内；然后，将当前天然气管道防护装置中背板一的通孔一与背板二的通孔二通过螺栓二和螺母二固定连接；
步骤三、重复步骤二，直至需要防护的天然气管道外均装配好天然气管道防护装置。
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