CN201014082Y - 安全低温过渡接头 - Google Patents

Abstract

安全低温过渡接头。在两端设不同低温金属的端接头和过渡段，一般为奥氏体不锈钢和铝合金，中间用2～3种金属将两者焊接成整体，并设由两个半套环焊成的保护套环卡在两过渡段外侧两端面，在该处过渡段开U形周向环槽和端面环槽，形成弹性环；或在保护套环上开内圆环槽，形成弹性环。焊接前在保护套环两端施压，进行焊接，待焊缝冷却至80℃以下时卸压，而工作时，接头内通过接近零下200℃的低温流体，由此两过渡段收缩量大，弹性环回弹使保护套环保持夹持力。与现有接头比重量增加很少，但可防止热胀冷缩和振动产生的泄漏，安全可靠性大大增加。与现有法兰接头比重量轻、体积小、可用于小空间。本接头可用于液氮、液氧等低温流体管道系统。

Description

安全低温过渡接头

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种管道接头，特别是低温管道接头。

(二)背景技术：

低温流体(如液氮、液氧、液态天然气等物料及蒸汽，一般温度接近零下200℃左右)运送管道系统中，有的需要将两种低温金属管(如：奥氏体不锈钢管和铝合金管)采用过渡接头，实现可靠的无泄漏的焊连接，而这两种低温金属管用常规熔化焊是不能焊接的。

现有的低温过渡接头是在两种低温金属间添加两种或三种特定金属，采用扩散焊、爆炸焊、真空电子束焊等特种焊接方法将它们连接在一起，再经过精细的机械加工而成。

见图2，现有低温过渡接头之一：一端有与管道系统中低温不锈钢管焊接的奥氏体不锈钢端接头1和与它一体的过渡段2，另一端有与管道系统中低温铝合金管焊接的铝合金端接头4和与它一体的过渡段3，两过渡段2和3之间添加金属钛5和铝5.1，用上述特种焊接方法连为一体。但这种结构，很容易因使用中的某些原因(如热胀冷缩、振动等)而失效，导致上述低温流体泄漏，造成的损失是巨大的，甚至是人身伤亡。

见图3，现有低温过渡接头之二：为了防止图1结构的泄漏，在两过渡段2和3端面分别增设法兰盘7和8，并用一组螺拴9连接固紧。此结构与图2比可提高可靠性，但此结构体积大，重量增加两倍多，成本上升较多；其二，在某些特定环境(如飞行器上、某些设备内等)由于空间有限而不能使用。

(三)发明内容：

本实用新型提出的安全低温过渡接头，就是解决上述现有低温过渡接头可靠性差、体积大、成本高的问题。其技术方案如下：

安全低温过渡接头，在一端设端接头1和与它一体的靠中心的过渡段2；另一端设端接头4和与它一体的靠中心的过渡段3；两端的端接头和过渡段各为两种不同低温金属，两过渡段2和3之间用2～3种相适应的过渡金属将两者焊接成一体，其特征是

i.设由两个半套环焊接成的整体保护套环6卡在两过渡段2和3外侧两端面；

ii.在过渡段2或过渡段3中，靠近外端面处的外表面开周向环槽2.1和在该处开端面环槽2.3，以此在过渡段上形成弹性环2.2；或者在靠近保护套环6内端面处，开设内圆环槽6.1，以此在保护套环上形成弹性环6.2。

上述一端的端接头1和过渡段2可采用奥氏体不锈钢，另一端端接头3和过渡段4可采用铝合金或铜合金。

在上述过渡段上形成的弹性环2.2或在保护套环上形成的弹性环6.2均设在强度高的低温金属一端。上述保护套环6材料采用强度高的低温金属。

上述周向环槽2.1或内圆环槽6.1其横截面均采用U形为佳。

本实用新型有益效果：

i.本专利焊接前在保护套环两端施加一定压力P，进行焊接，待焊缝冷却至80℃以下时，才卸去施加的压力P，而工作时，过渡接头内通过的低温流体W温度接近零下200℃，由此两过渡段的收缩量较保护套环大，弹性环回弹(起弹簧垫圈作用)，使保护套环两端仍然保持一定的夹持力P，与图2现有接头比重量增加很小，但接头不易泄漏，可防止热胀冷缩、振动等原因造成的大事故，运行可靠安全。ii.本专利与图3现有有法兰的接头相比重量轻、体积小，可用于小空间。

(四)附图说明：

图1本实用新型结构图

图2现有低温过渡接头之一结构图

图3现有低温过渡接头之二结构图

(五)具体实施方式：

实施例1：本实施例1安全低温过渡接头如下组成：见图1

一端用奥氏体不锈钢制作的端接头1和与它一体的过渡段2，采用304不锈钢；另一端用5083(LF₄)防锈铝制作的端接头3和过渡段4；过渡金属采用工业纯钛5和2号工业纯铝(L₂)5.1，用扩散焊等将过渡金属与两端焊接为整体低温过渡接头。

设由两个304不锈钢半套环焊接成的整体保护套环6分别卡在两过渡段2和3外侧两端面2A和3A，在离端面2A距离Δ2处外表面开U形周向环槽2.1和端面环槽2.3，形成弹形环2.2。其中距离Δ2计算确定。焊缝6.3用304不锈钢焊条焊接。

焊接前在保护套环两端施加一定压力P，进行焊接，待焊缝冷却至80℃以下时，才卸去施加的压力P，而工作时，过渡接头内通过的低温流体W温度接近零下200℃，此两过渡段的收缩量较保护套环大，弹性环2.2向外回弹，使保护套环两端仍然保持一定的夹持力P，由此保证了过渡接头不易泄漏，运行可靠安全。

实施例2：见图1  本实施例2与实施例1不同之处如下：

在保护套环6距内端面距离Δ6处，开设内圆环槽6.1，以此在保护套环6上形成弹性环6.2。以此替代实施例1中的U形周向环槽2.1和端面环槽2.3，弹性环2.2。其中距离Δ6计算确定。当工作时，两过渡段的收缩量大，弹性环6.2向内回弹，保持夹持力和防止泄漏。

Claims (4)

1.安全低温过渡接头，在一端设端接头(1)和与它一体的靠中心的过渡段(2)；另一端设端接头(4)和与它一体的靠中心的过渡段(3)；两端的端接头和过渡段为两种不同的低温金属，两过渡段(2)和(3)之间用2～3种相适应的过渡金属将两者焊接成一体，其特征是

i.设由两个半套环焊接成的整体保护套环(6)卡在两过渡段(2)和(3)外侧两端面；

ii.在过渡段(2)或过渡段(3)，靠近外端面处的外表面开周向环槽(2.1)和在该处开端面环槽(2.3)，由此在过渡段上形成弹性环(2.2)；或者在靠近保护套环(6)内端面，开设内圆环槽(6.1)，以此在保护套环上形成弹性环(6.2)。

2.按权利要求1所述过渡接头，其特征是一端的端接头(1)和过渡段(2)采用奥氏体不锈钢，另一端端接头(3)和过渡段(4)采用铝合金或铜合金。

3.按权利要求1所述过渡接头，其特征是在过渡段上形成的弹性环(2.2)或在保护套环上形成的弹性环(6.2)均设在强度高的低温金属一端；保护套环(6)采用强度高的低温金属。

4.按权利要求1所述过渡接头，其特征是所述周向环槽(2.1)或内圆环槽(6.1)其横截面均为U形。

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