CN1216602A - 管道防护功能部件 - Google Patents

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Abstract

提出了一用于影响或监视在管道中的流体介质,特别是在其管壁之间由一空腔分开的双层管壁的防护管道中的流体介质的防护功能部件,其中该部件有一由壁构成的外壳及一法兰,通过后者它可密封地与管道连接,其中该外壳全面地由一第二层壁(6)环绕,后者与第一层壁(5)由一空腔(7)分开,该空腔(7)气密地封闭,并可与一用于监视其内容的测量仪器连接,并且空腔(7)通过一个或多个孔(13)与一环槽(15)连接,后者环绕着管道引进法兰(1)的密封面(14)或它的密封装置(18)中。

Description

管道防护功能部件
本发明涉及一种影响或监视在管道中的流体介质、特别是在其管壁之间由一空腔分开的双层管壁的防护管道中的流体介质的防护功能部件，该部件有一由壁构成的外壳及法兰，通过后者它可密封地与管道连接。
在管道系统中可非常容易地运送易燃或易爆液体和气体，危及水的、有损健康的或有损环境的产品。因为运送的介质不受监视的溢出会造成很大的损害和危险，为了避免这种情况采用其管壁由一空腔互相分开的双层管壁的防护管道是众所周知的。用这种方式不仅直接改善对介质外溢的防护，而且还可能把该空腔与一监视在该空腔的内容的测量仪器相连接，例如与一专门气体的指示器或一测压仪相连接。以此可以在介质一进入该空腔就发出溢出信号，并随后切断通过管道的运送，这样可完全阻止向环境溢出的危险。
管道一般设有大量功能部件。例如止回阀或断流阀、闸门、泵或流量计，它们各通过法兰同管道管子连接，后者由刚性或柔性材料构成。在功能部件区域没有已为人所知的防止介质溢出的合适措施。这一方面导致功能部件在运行中是很大的危险源的结果，以致于在那里与管道相比较经常地发生漏泄。另一方面这意味着在敷设管道时很大的额外花费，因为在地下敷设也必须保证对这些功能部件能经常的、法律要求的接近。由此，在以前的技术中或者在一井中或者在一地上管道区段上安装功能部件，这样很大的额外费用是其缺点。除功能部件外，法兰本身是另外的特别经常出现不密封的区域，在这法兰上功能部件例如通过螺钉密封地与其相邻接的管道相连接。
在这个背景下，本发明把研制一个防护功能部件作为自己的任务，它要能易于监视地和改善地防止介质溢出，并且不要求直接接近元件。
这个任务按本发明是通过以下方案解决的，即外壳全面由一第二层壁环绕，第二层壁与第一层壁由一空腔分开，空腔气密地封闭，并且可与一用于监视其内容的测量仪器连接，并且通过一个或多个孔同一环槽连接，后者环绕着管道引进法兰密封面或它的密封装置中。
这一提出的防护功能部件是由一外壳环绕，后者在各侧有优先由钢做的双层壁，它们由一空腔互相分离，该空腔气密地封闭、并且是与一用于监视其内容的测量仪器可连接的、或者永久连接的。这样可以证实介质进入空腔、并在其从空腔溢到周围环境之前采取措施，特别是切断管道。为了也能证实在法兰区的不密封性，其封闭面设有一环绕着管道的环槽，它是比如铣上去的。环槽的深度选择为使法兰的密封也部分地进入其中，这样在其总长上留下一连贯的通道。通过一个或多个孔或者用其它方法形成的开口，使环槽底部同外壳的空腔相连。如果处于管道中的介质渗入密封面，以致直接出现溢出的危险，则它通过环槽和孔到达空腔，并且在那里由测量仪器证实。在这种情况下因此也能采取安全措施。
按本发明的防护元件的优点在于大大改善了防止运送的介质的溢出。虽然在传统的单壁管道中使用也是相宜的，但用于双层壁防护管道是优选的。由于改善了的保护作用使直接接触元件成为多余的，因为可在即将发生的溢出之前采取安全措施，并有足够的修理时间。不依赖于监视种类，这一提出的解决方案使得对最小的漏泄就能探出。特别是由此产生费用方面的很大优点，因为不需要修建地上管道段或接触井了。另外，功能部件的监视也不影响外面的外壳层和绝缘层。
按本发明的功能部件特别出现在断流装置中，也就是闸门或阀门中，在它们中较常出现在不可接触的区域装配的必要性。另外，按本发明的结构在止回阀中也是有优点的，它也同样须常常安装在不可接触处。许多其它功能部件，例如污泥箱、泵或流量计则与此相反，一般是能很容易接触地安装在差不多在一个泵站里，这样可以直接监视。
功能部件常有一插进流体介质的有效部分，例如断流阀的阀盘。主要是机械连接元件用于操作，后者穿过一个在外壳中的通道。例如一个阀盘通过一个主轴作为连接元件而运动，这样它可通过一个手轮或一个安在外壳上的电机调节。为了避免介质沿着通道溢出，在本发明的一个改进的构造中提出，这有效部分通过一个波纹管同外壳密封地连接，在波纹管的内部连接元件以终端嵌接。用这种方法流体介质与通道被分开，而波纹管由于其可变形性不妨碍有效部分的运动。具有优点的结果是明显改善了防止介质溢出。
在使用一波纹管时，如果处在它和外壳之间的空间同一监视其内容的测量仪器是可连接的，则是有益的，这样波纹管的失效也可被证实。
当连接元件的通道通过一个或多个衬套实现，即密封地紧贴在连接元件上的所谓安全衬套，可进一步改善对介质溢出的防护。特别是在多个套筒的情况下可用这个方案而不用波纹管也可达到好的密封。
压缩气体，例如压缩空气，或者真空用来填充在壳壁间的空腔。其结果是仅通过总压力的变化就可证实不密封性，这样作为测量装置用一个简单的气压计就足够了。既能证实朝向介质的内壁的不密封性，又能证实朝向环境的外壁的不密封性，原则上是有优点的，因为在这两种情况中出现介质溢出的明显增大了的危险。在用压缩空气或者真空填充时可满足这一要求，因为在这两种情况中发生压力变化。然而，带真空的空腔监视不可用于易燃的、易爆的和危及水的材料。因此，用一保护气体，例如氮气填充空腔也是可考虑的。如果保护气体处于空腔中，则一个专门的证实在管道中介质的装置作为测量仪器是有优点的，以便能在极小的漏泄时就能探测出。
如果按本发明的功能部件通过法兰连接到一双层防护管道上，则防护管道的空腔和外壳互相连接是有益的。为此，环槽将通过防护管道的法兰部分的开口与其空腔连接。在法兰中的密封此时设有一个或多个与管道平行的开口，或者由二个同心部件组成，以使环槽与管子的法兰部分的开口之间的连接不中断。
一个管部件的空腔的、越过其中的功能部件的连贯的连接有这样的优点，即很大的管段可由一个唯一的测量仪器监视。在证实有漏泄的情况下，存在确定损坏部位的位置问题。由此，在改进的构造中提出，在法兰和空腔之间的孔可通过一个断流装置，例如一个断流螺栓关闭。这时是涉及在防护管道的空腔和法兰之间的孔、还是在外壳和法兰之间的孔，原则上是无意义的。在这两种情况中管道可通过断流装置的关闭按段分开，以致大大简化漏泄的找寻。
防护管道功能部件的外壳横截面相当于它装在其中的管道的外横截面，即管道和外壳的外壁的结构，互相相当是有益的，用这种方法将避免在安装防护功能部件时的空腔问题，因为不发生相对于管道来说的横截面增大。直径的小偏差是可想象的，特别是稍微的增大，以便为了避免过大的流动阻力而使有足够大的功能部件开口截面成为可能。管道和外壳相对应的横截面特别用在那些不要求从外面操作的防护功能部件中。例如在止回阀中。
本发明的其它细节、特征和优点，可从下述描述中得出，在其中借助于附图进一步说明本发明的一个实施实例。原理图性质的附图中：
图1：通过一按本发明的断流阀的截面，
图2：通过一按本发明的止回阀的截面。
图1中的阀门可通过二个法兰(1)连接到一管道的管上，管道的走向由此沿一通道(2)继续，后者的横截面可以以这个阀门的一个阀盘(3)关闭或改变。阀盘(3)的操作通过一从这个阀门的外壳中伸出来的主轴(4)实现，后者是可通过一以终端面固定在其上的手轮运动的。
为了提高对介质从通道(2)中溢出的安全性，这个阀门由双层壁(5,6)包围，它们封闭空腔(7)。另外，这个空腔(7)设有一个接头(8)，通过它可连接一个检查其内容的测量仪器，特别是一个压力测量仪。如果现在阀门的内壁(5)损坏，那么在通道(2)中流动的介质不进入环境中，而是进入空腔(7)中。出现的压力变化可用接在接头(8)上的测量仪器证实，从而可采取安全措施，并可在发生通过外壁(6)的溢出之前更换这个阀门。如果空腔(7)由一不同于空气的其它介质或由一不同于外面气压的压力填充，则也可用这个测量仪器证实在外壁(6)中的漏泄。
机械操作元件，在例中是主轴(4)，通过阀门的外壳的通道要求特别防护。这个通道是通过多个衬套(9)，而所谓安全衬套实现的，它们密封地紧贴在主轴(4)上。主轴(4)的下端由一可变形的波纹管(10)包围，后者密封地与一阀盘(3)和内壁(5)连接。用这种方法在波纹管(10)和内壁(5)之间形成另一个空腔的空间(11)，其结果是在通道(2)中的介质不到达主轴(4)的通道。空间(11)也可借助于孔(12)通过一测量仪器监视，以便能证实衬套(9)或波纹管(10)的失效。
为了也能保证法兰(1)的监视，它们在内部设有孔(13)，后者把环绕它们的密封面(14)的环槽(15)同空腔(7)连接。在有损坏的密封的情况下，溢出的介质到达环槽(15)，并通过孔(13)导向空腔(7)，在那里通过接头(8)使测量仪器可证实。这里决定性的是环槽(15)差不多设置在密封面(14)的中间，以使在密封完全穿透之前就实现溢出的证实。用这种方法在法兰(1)区域也给出很好的溢出防护。
图2表示按本发明的止回阀，其中同种构件的附图标记与图1中的一致。阀的阀盘(3)固定在一压力弹簧(16)上，后者支撑在外壳的内壁(5)上。如果液体以此由上向下流过止回阀，则它处于打开状态，而在相反的流动方向时，压力弹簧(16)将阀盘(3)压向其阀座(17)，并由此关闭阀门。在本发明的这一构造中，空腔(7)的监视可例如通过一接头(8)实现，后者处在一个连接在法兰(1)上的构件上，并通过孔(13)同空腔(7)连接。环绕密封面(14)的环槽(15)做在其密封装置(18)中。
结果出现一易于监视的防护功能部件，它大大改善了对介质溢出的防护，并明显简化了管道的敷设，因为减少了对元件的可接近性的要求。安全性的改善在所有工业领域，特别是在化学工业中，由本发明进入了一个能以可靠的安全性避免环境破坏的阶段。

Claims (10)

1．影响或监视在管道中的流体介质，特别是在其管壁由一空腔分开的双层防护管道中的流体介质的防护功能部件，其中该部件有一由壁构成的外壳及一法兰，通过后者它可密封地与管道连接，其特征为：
-外壳全面地由一第二层壁(6)环绕，后者与第一层壁(5)之间由一空腔(7)分开，
-空腔(7)气密地封闭，并可与一用于监视其内容的测量仪器连接，
-且空腔(7)通过一个或多个孔(13)同一个环槽(15)相连接，后者环绕着管道引进法兰(1)的密封面(14)或它的密封装置(18)中。
2．按权利要求1的部件，其特征为：功能部件是一断流装置。
3．按权利要求1的部件，其特征为：功能部件是一止回阀。
4．按前述权利要求之一的部件，其特征为：功能部件有一插进流体介质的有效部分，它是通过一机械连接元件操作的，后者穿过一个在外壳中的通道，并且这有效部分通过一波纹管(10)同外壳连接，波纹管把流体介质与通道分开。
5．按权利要求4的部件，其特征为：在波纹管(10)和外壳之间封闭的空间(11)是同一监视其内容的测量仪器可连接的。
6．按前述权利要求之一的部件，其特征为：功能部件有一插进流体介质的有效部分，它是通过一机械连接元件操作的，后者穿过一个在外壳中的通道，并且这通道有一个或多个衬套(9)，后者密封地紧贴在连接元件上。
7．按前述权利要求之一的部件，其特征为：空腔(7)和/或空间(11)为真空、或含有压缩气体或气体。
8．按前述权利要求之一的部件，其特征为：环槽(15)同双层壁防护管道的空腔(7)通过在其法兰中的开口相连接。
9．按权利要求8的部件，其特征为：法兰(1)和空腔(7)之间的孔(13)可由一断流装置关闭。
10．按前述权利要求之一的部件，其特征为：外壳的横截面相当于外管道横截面。
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