CN114076240A - 一种膨胀节及其管段布置与控制方法 - Google Patents

一种膨胀节及其管段布置与控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种膨胀节及其管段布置与控制方法，包括波纹管，所述波纹管的两端对称连接有连接管，所述波纹管的外侧套有第一腔体壳，所述第一腔体壳的两端分别与连接管固定，所述的第一腔体壳外侧套有第二腔体壳，第一腔体壳与第二腔体壳之间设有密封垫块，所述的第二腔体壳上连接有压力计，第一腔体壳、第二腔体壳、密封垫块、压力计共同与连接管及波纹管构成密闭气室。本发明的膨胀节采用柔性垫块与波纹管共同消减二次应力的方法，既可以提供部分轴向变形，也可以提供横向变形，与此同时，柔性垫块既可以对管路系统的盲板力有很好的缓冲作用，也可以很好的保护波纹管防止其受盲板力拉伸而破坏，可以更好地使用于管道设计当中，使管系更为稳定。

Description

一种膨胀节及其管段布置与控制方法
技术领域
本发明涉及一种膨胀节，尤其涉及一种膨胀节及其管段布置与控制方法。
背景技术
在管道布置过程中，往往需要在一定距离管段增加Π型网管，以消减管道温度改变等因素引起的二次应力，但Π型弯管处极易产生水锤，以造成弯管处的直接破坏或疲劳破坏，从而影响整个管系的寿命；此外解决二次应力的另一个方法就是使用膨胀节，但由于国内工艺问题，膨胀节的不锈钢波纹管容易破坏，产生泄露问题，膨胀节泄露在具体工程实际中，补救措施复杂，并容易对管道应力产生极大的影响，从而危害整个管系的安全。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种膨胀节及其管段布置与控制方法，从而降低水锤对管段的直接或疲劳伤害，提高管网系统稳定性，延长管系的使用寿命。
技术方案：本发明包括波纹管，所述波纹管的两端对称连接有连接管，所述波纹管的外侧套有第一腔体壳，所述第一腔体壳的两端分别与连接管固定，所述的第一腔体壳外侧套有第二腔体壳，第一腔体壳与第二腔体壳之间设有密封垫块，所述的第二腔体壳上连接有压力计，所述的第一腔体壳、第二腔体壳、密封垫块、压力计共同与连接管及波纹管构成密闭气室。
所述连接管的末端焊接有法兰盘，用于膨胀节与管段的连接。
所述的连接管采用不锈钢直管，一方面起连接作用，另一方面也是膨胀节的主要支撑骨架。
所述的波纹管采用奥氏体不锈钢波纹，管波纹管和柔软密封垫块配合消减管系二次应力，既可以提供部分轴向变形，也可以提供横向变形。
所述膨胀节的管段布置，包括膨胀节，所述膨胀节的两端分别与管段连接，其连接管路上分别设有电磁阀，两侧的电磁阀之间连接有弯管，采用直管工作、弯管预防的方法，通过自动化手段对管段进行控制，可有效解决膨胀节波纹管泄露问题，此外弯管对二次应力仍有较好的消减作用，解决了当波纹管泄露时，管段的及时防护和二次应力的快速消减等问题。
所述的电磁阀及压力计均与控制器连接。
所述膨胀节的两端管段处均连接三通管，左侧三通口连接第一电磁三通球阀，右侧三通口连接第二电磁三通球阀。
所述的第一电磁三通球阀与第二电磁三通球阀之间连接有弯管。
所述膨胀节的两端分别通过法兰盘与管段连接。
所述管段的控制方法，包括以下步骤：
(1)第一电磁三通球阀、第二电磁三通球阀左右连通，管道内液体从直管段流经膨胀节，压力计、控制器处于工作状态；
(2)控制器对比压力计探测压力值与预设压力值大小关系；
(3)当压力计探测压力值超过预设值时，控制器接收到压力超值信号后控制第一电磁三通球阀左下联通，第二电磁三通球阀右下联通，管道内液体从弯管5流出，并发出膨胀节处压力超值情况警报，当压力计探测压力值未超过预设值时，第一电磁三通球阀、第二电磁三通球阀左右联通，管道内液体从直管段流经膨胀节，压力计、控制器处于工作状态。
有益效果：
(1)本发明的膨胀节可以减少管网系统Π型弯管的使用，减少管网系统弯管的数量，从而降低水锤对管段的直接或疲劳伤害，提高管网系统稳定性，延长管系的使用寿命；
(2)膨胀节采用柔性垫块与波纹管共同消减二次应力的方法，相较于传统的波纹管膨胀节只能提供单一方向变形，本发明的膨胀节既可以提供部分轴向变形，也可以提供横向变形，与此同时，柔性垫块既可以对管路系统的盲板力有很好的缓冲作用，也可以很好的保护波纹管防止其受盲板力拉伸而破坏，可以更好地使用于管道设计当中，使管系更为稳定；
(3)膨胀节采用奥氏体不锈钢波纹管和柔软密封垫块配合消减管系二次应力，柔性垫块可以有效的缓解管段震动，降低管系所受疲劳，使管线系统和波纹管的使用寿命更长；
(4)膨胀节及其管段布置采用直管工作、弯管预防的方法，通过自动化手段对管段进行控制，可有效解决膨胀节波纹管泄露问题，此外弯管对二次应力仍有较好的消减作用，解决了当波纹管泄露时，管段的及时防护和二次应力的快速消减等问题；
(5)膨胀节及其管段布置与控制方法，采用智能控制方法，全自主控制，有效的解决了传统波纹管使用过程中易泄露、难探查的问题，布置方便，控制方法简单，通用性强。
附图说明
图1为本发明的膨胀节剖面结构示意图；
图2为本发明的管段布置示意图；
图3为本发明的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的膨胀节1包含法兰盘11、连接管12、波纹管13、第一腔体壳14、第二腔体壳15、密封垫块16、压力计17，其中，波纹管13的两端对称焊接有连接管12，连接管12的末端焊接有法兰盘11，用于膨胀节1与管段的连接，连接管12为不锈钢直管，一端焊接法兰盘11，另一端与波纹管13焊接，一方面起连接作用，另一方面也是膨胀节1的主要支撑骨架。
波纹管13外侧套有第一腔体壳14，第一腔体壳14的两端分别与连接管12焊接，第一腔体壳14外侧套有第二腔体壳15，第一腔体壳14与第二腔体壳15之间设有密封垫块16，第二腔体壳15上连接有压力计17。第一腔体壳14、第二腔体壳15、密封垫块16、压力计17共同与连接管12及波纹管13构成一个密闭气室，当管段的波纹管13发生泄露时，气室内气压增大，方便压力计17捕捉泄露信号。
波纹管13采用奥氏体不锈钢波纹管，密封垫块16采用柔性密封垫块，本发明采用奥氏体不锈钢波纹管和柔软密封垫块配合消减管系二次应力，既可以提供部分轴向变形，也可以提供横向变形，与此同时，柔性垫块既可以对管路系统的盲板力有很好的缓冲作用，也可以很好的保护波纹管防止其受盲板力拉伸而破坏，从而有效的缓解管段震动，降低管系所受疲劳，使管线系统和波纹管的使用寿命更长。
如图2所示，膨胀节1的两端分别通过法兰盘11与需消减二次应力的直管段连接，在膨胀节1左右两端管段处连接三通管，左侧三通口连接第一电磁三通球阀3，右侧三通口连接第二电磁三通球阀4，第一电磁三通球阀3与第二电磁三通球阀4之间连接有弯管5，第一电磁三通球阀3与第二电磁三通球阀4及压力计17均与控制器2连接。采用直管工作、弯管预防的方法，通过自动化手段对管段进行控制，可有效解决膨胀节波纹管泄露问题，此外弯管对二次应力仍有较好的消减作用，解决了当波纹管泄露时，管段的及时防护和二次应力的快速消减等问题。
如图3所示，管段的控制方法包括以下步骤：
(1)第一电磁三通球阀3、第二电磁三通球阀4左右连通，管道内液体从直管段流经膨胀节1，压力计17、控制器2处于工作状态；
(2)控制器2对比压力计17探测压力值与预设压力值大小关系；
(3)当压力计17探测压力值超过预设值时，控制器2接收到压力超值信号后控制第一电磁三通球阀3左下联通，第二电磁三通球阀4右下联通，管道内液体从弯管5流出，并发出膨胀节1处压力超值情况警报，当压力计17探测压力值未超过预设值时，第一电磁三通球阀3、第二电磁三通球阀4左右联通，管道内液体从直管段流经膨胀节1，压力计17、控制器2处于工作状态。

Claims (10)

1.一种膨胀节，其特征在于，包括波纹管(13)，所述波纹管(13)的两端对称连接有连接管(12)，所述波纹管(13)的外侧套有第一腔体壳(14)，所述第一腔体壳(14)的两端分别与连接管(12)固定，所述的第一腔体壳(14)外侧套有第二腔体壳(15)，第一腔体壳(14)与第二腔体壳(15)之间设有密封垫块(16)，所述的第二腔体壳(15)上连接有压力计(17)，所述的第一腔体壳(14)、第二腔体壳(15)、密封垫块(16)、压力计(17)共同与连接管(12)及波纹管(13)构成密闭气室。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀节，其特征在于，所述连接管(12)的末端焊接有法兰盘(11)。
3.根据权利要求1或2所述的一种膨胀节，其特征在于，所述的连接管(12)采用不锈钢直管。
4.根据权利要求1所述的一种膨胀节，其特征在于，所述的波纹管(13)采用奥氏体不锈钢波纹管。
5.基于权利要求1～4任一项所述膨胀节的管段布置，其特征在于，包括膨胀节(1)，所述膨胀节(1)的两端分别与管段连接，其连接管路上分别设有电磁阀，两侧的电磁阀之间连接有弯管(5)。
6.根据权利要求5所述的膨胀节的管段布置，其特征在于，所述的电磁阀及压力计(17)均与控制器(2)连接。
7.根据权利要求5所述的膨胀节的管段布置，其特征在于，所述膨胀节(1)的两端管段处均连接三通管，左侧三通口连接第一电磁三通球阀(3)，右侧三通口连接第二电磁三通球阀(4)。
8.根据权利要求7所述的膨胀节的管段布置，其特征在于，所述的第一电磁三通球阀(3)与第二电磁三通球阀(4)之间连接有弯管(5)。
9.根据权利要求7所述的膨胀节的管段布置，其特征在于，所述膨胀节(1)的两端分别通过法兰盘(11)与管段连接。
10.根据权利要求5所述管段的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)第一电磁三通球阀、第二电磁三通球阀左右连通，管道内液体从直管段流经膨胀节，压力计、控制器处于工作状态；
(2)控制器对比压力计探测压力值与预设压力值大小关系；
(3)当压力计探测压力值超过预设值时，控制器接收到压力超值信号后控制第一电磁三通球阀左下联通，第二电磁三通球阀右下联通，管道内液体从弯管5流出，并发出膨胀节处压力超值情况警报，当压力计探测压力值未超过预设值时，第一电磁三通球阀、第二电磁三通球阀左右联通，管道内液体从直管段流经膨胀节，压力计、控制器处于工作状态。
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