CN114607838A - 深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构 - Google Patents

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Abstract

一种深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，包括一号舱舱壁和二号舱舱壁，两舱内部均安装有穿舱焊接件，两个穿舱焊接件之间通过钛合金管连接，所述穿舱焊接件的中部设置有贯通孔，钛合金管内部贯穿有不锈钢管，不锈钢管的两端均通过连接结构与穿舱焊接件固定，所述连接结构为：包括通过螺栓与穿舱焊接件固定的密封端盖，密封端盖的一端伸入穿舱焊接件的贯通孔中，并配合安装球型接头，球型接头与不锈钢管焊接，所述球型接头与密封端盖之间通过外套螺母锁紧。通过钛合金光和不锈钢管结合的连接结构，可以有效的保证连接强度和抗腐蚀能力，能够同时满足氧气传输和承压的双重需求，可适用于深度范围较广的多型深海装备中。

Description

深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构
技术领域
本发明涉及深海管路穿舱连接技术领域，尤其是一种深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构。
背景技术
深海钛合金材质多耐压壳体装备中，若氧源和耗氧者处于不同耐压舱内，需要在多个耐压壳体间铺设气态氧气输送专用通道。一方面，装备所处的深海环境，要求管路应具备长期耐高压和抗海水腐蚀等特性，同时可在管路破损后，保证耐压舱与海水隔绝；另一方面，管道内需长期输送气态高纯氧，与钛合金材质具备良好的焊接性，同时要求管路材质应与氧气具有良好的相容性。目前，能够同时满足上述要求的材料技术应用尚不成熟。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，从而使其可靠性高，能够同时满足氧气传输和承压的双重需求，可适用于深度范围较广的多型深海装备中。
本发明所采用的技术方案如下：
一种深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，包括一号舱舱壁和二号舱舱壁，所述一号舱舱壁和二号舱舱壁的内部均安装有穿舱焊接件，两个穿舱焊接件之间通过钛合金管连接，所述穿舱焊接件的中部设置有贯通孔，所述钛合金管内部贯穿有不锈钢管，不锈钢管的两端均通过连接结构与穿舱焊接件固定，所述连接结构为：包括通过螺栓与穿舱焊接件固定的密封端盖，所述密封端盖的一端伸入穿舱焊接件的贯通孔中，并配合安装球型接头，所述球型接头与不锈钢管焊接，所述球型接头与密封端盖之间通过外套螺母锁紧。
作为上述技术方案的进一步改进：
密封端盖与穿舱焊接件之间的接触面上安装有挡圈和O型密封圈。
所述钛合金管位于海水中的管路部分制成弯曲形式。
所述密封端盖的结构为：包括呈十字型结构的端盖本体，所述端盖本体的水平方向开有中心通孔，所述中心通孔的端头设置有与球型接头配合的喇叭口，所述端盖本体的垂直方向开有安装螺栓的螺栓孔，所述端盖本体垂直方向的内端面开有大凹坑。
所述外套螺母的中部开有台阶孔，所述外套螺母的外圈设置有外配合面。
所述外配合面与穿舱焊接件的贯通孔内壁面之间留有间隙。
所述球型接头呈一体式结构。
所述球型接头的中间开有中心孔，所述球型接头的一端设置有球头面，所述球头面处的球型接头上设置有凸起，所述球型接头的另一端设置有倒角。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过钛合金光和不锈钢管结合的连接结构，可以有效的保证连接强度和抗腐蚀能力，能够同时满足氧气传输和承压的双重需求，可适用于深度范围较广的多型深海装备中。
同时，本发明还具备如下有点：
1)外层管采用钛合金管，具有耐海水腐蚀等特性，同时可承受不同海洋深度环境下的外压；
2)内层管采用不锈钢材质，与氧气相容性好，可保证内部管路与传输氧气的安全；
3)钛合金管破裂后，“外套螺母+球型接头”的连接形式可将海水隔绝在舱外，与钛合金管组成双重保障，结构可靠性高；
4)舱外管路弯曲的结构形式，允许管路在不同深度下发生一定的位移，拓宽了该连接形式的应用范围。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图中A部的局部放大图。
图3为本发明密封端盖的结构示意图。
图4为本发明外套螺母的结构示意图。
图5为本发明球型接头的结构示意图。
其中：1、密封端盖；2、螺栓；3、穿舱焊接件；4、钛合金管；5、不锈钢管；6、球型接头；7、外套螺母；8、挡圈；9、O型密封圈；10、一号舱舱壁；11、二号舱舱壁；
101、端盖本体；102、螺栓孔；103、大凹坑；104、中心通孔；105、喇叭口；
601、球头面；602、凸起；603、中心孔；604、倒角；
701、外配合面；702、台阶孔。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1-图5所示，本实施例的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，包括一号舱舱壁10和二号舱舱壁11，一号舱舱壁10和二号舱舱壁11的内部均安装有穿舱焊接件3，两个穿舱焊接件3之间通过钛合金管4连接，穿舱焊接件3的中部设置有贯通孔，钛合金管4内部贯穿有不锈钢管5，不锈钢管5的两端均通过连接结构与穿舱焊接件3固定，连接结构为：包括通过螺栓2与穿舱焊接件3固定的密封端盖1，密封端盖1的一端伸入穿舱焊接件3的贯通孔中，并配合安装球型接头6，球型接头6与不锈钢管5焊接，球型接头6与密封端盖1之间通过外套螺母7锁紧。
密封端盖1与穿舱焊接件3之间的接触面上安装有挡圈8和O型密封圈9。
钛合金管4位于海水中的管路部分制成弯曲形式。
密封端盖1的结构为：包括呈十字型结构的端盖本体101，端盖本体101的水平方向开有中心通孔104，中心通孔104的端头设置有与球型接头6配合的喇叭口105，端盖本体101的垂直方向开有安装螺栓2的螺栓孔102，端盖本体101垂直方向的内端面开有大凹坑103。
大凹坑103内安装挡圈8和O型密封圈9。
外套螺母7的中部开有台阶孔702，外套螺母7的外圈设置有外配合面701。
台阶孔702正好与球型接头6的凸起602匹配。
外配合面701与穿舱焊接件3的贯通孔内壁面之间留有间隙。
球型接头6呈一体式结构。
球型接头6的中间开有中心孔603，球型接头6的一端设置有球头面601，球头面601处的球型接头6上设置有凸起602，球型接头6的另一端设置有倒角604。
本发明的具体结构和功能如下：
主要包括密封端盖1、螺栓2、穿舱焊接件3、钛合金管4、不锈钢管5、球型接头6、外套螺母7、挡圈8和O型密封圈9等。
穿舱焊接件3直接焊接在舱壁上，舱外一端与钛合金管4通过焊接相连，舱内一端与密封端盖1通过螺栓2连接。
在球型接头6上套有外套螺母7，球型接头6与不锈钢管5焊接。
外套螺母7与密封端盖1通过螺纹连接，在接触面上装有挡圈8和O型密封圈9。为保证供氧管路穿舱段足够的安装空间，同时允许多体结构各舱之间的微量位移，结构外处于海水中的管路可设计成弯曲形式(结构形式见图1，其形式和弯曲程度可以根据各耐压壳体定量设计)。管路进入二号舱时，采用与一号舱对称的结构形式。
如图1所示，本发明提供的连接结构为“钛合金管+不锈钢管”的形式，钛合金管4位于外层，具备强度高、抗腐蚀能力强，对内层不锈钢管5起保护作用；不锈钢管5为内层管，用于输送氧气，实现氧与钛合金管4的隔离。
本发明可实现舱室和高压海水环境的隔绝，阻止舱室外高压海水进入舱室。外层管正常时，高压海水被隔绝在舱外。
当钛合金管4破裂时：
一方面，球型接头6与密封端盖1之间为线接触密封，在外界高压海水作用下越压越紧，海水无法通过供氧管道内部进入舱室；另一方面，密封端盖1和穿舱焊接件3之间装有O型密封圈9和挡圈8，高压海水也不会通过端盖处进入舱内。通过上述两重保障，可在外层钛合金管4破裂后，由内层不锈钢管5继续短时保障用氧需求，为装备继续短期使用或等待救援争取时间。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.一种深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，包括一号舱舱壁(10)和二号舱舱壁(11)，其特征在于：所述一号舱舱壁(10)和二号舱舱壁(11)的内部均安装有穿舱焊接件(3)，两个穿舱焊接件(3)之间通过钛合金管(4)连接，所述穿舱焊接件(3)的中部设置有贯通孔，所述钛合金管(4)内部贯穿有不锈钢管(5)，不锈钢管(5)的两端均通过连接结构与穿舱焊接件(3)固定，所述连接结构为：包括通过螺栓(2)与穿舱焊接件(3)固定的密封端盖(1)，所述密封端盖(1)的一端伸入穿舱焊接件(3)的贯通孔中，并配合安装球型接头(6)，所述球型接头(6)与不锈钢管(5)焊接，所述球型接头(6)与密封端盖(1)之间通过外套螺母(7)锁紧。
2.如权利要求1所述的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，其特征在于：密封端盖(1)与穿舱焊接件(3)之间的接触面上安装有挡圈(8)和O型密封圈(9)。
3.如权利要求1所述的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，其特征在于：所述钛合金管(4)位于海水中的管路部分制成弯曲形式。
4.如权利要求1所述的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，其特征在于：所述密封端盖(1)的结构为：包括呈十字型结构的端盖本体(101)，所述端盖本体(101)的水平方向开有中心通孔(104)，所述中心通孔(104)的端头设置有与球型接头(6)配合的喇叭口(105)，所述端盖本体(101)的垂直方向开有安装螺栓(2)的螺栓孔(102)，所述端盖本体(101)垂直方向的内端面开有大凹坑(103)。
5.如权利要求1所述的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，其特征在于：所述外套螺母(7)的中部开有台阶孔(702)，所述外套螺母(7)的外圈设置有外配合面(701)。
6.如权利要求5所述的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，其特征在于：所述外配合面(701)与穿舱焊接件(3)的贯通孔内壁面之间留有间隙。
7.如权利要求1所述的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，其特征在于：所述球型接头(6)呈一体式结构。
8.如权利要求1所述的深海钛合金材质耐压壳间传输氧的管路穿舱连接结构，其特征在于：所述球型接头(6)的中间开有中心孔(603)，所述球型接头(6)的一端设置有球头面(601)，所述球头面(601)处的球型接头(6)上设置有凸起(602)，所述球型接头(6)的另一端设置有倒角(604)。
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