CN201215222Y - 新型安全低温过渡接头 - Google Patents

Abstract

新型安全低温过渡接头。在两端设不锈钢和铝合金端接头和过渡段，中间用2～3种金属焊接成整体。设一个半套环卡在铝合金过渡段外侧端面、外圆面及一段不锈钢的外圆面，并与不锈钢过渡段突出的半环对接焊接为一整体；并在半套环内端面的退刀槽和开的内圆环槽间形成弹性环。焊接前在两过渡段两端施压，待焊缝冷却低于80℃时卸压，而工作时，接头内通过零下200℃的低温流体，由此两过渡段收缩量大，弹性环回弹使半套环保持夹持力。与现有带法兰接头比体积小、可用于小空间；与现有无套环接头比重量增加极少，但可防止热胀冷缩、振动等产生的泄漏，更安全可靠。与专利双半套环接头比，减少一个环，工艺更简单。本接头可用于液氮、液氧、液态天燃气等低温流体管道系统。

Description

新型安全低温过渡接头

(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其蒸汽，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和纯铝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。

中国实用新型专利‘安全低温过渡接头’(ZL200720078407.1)采用了两个半套环焊接成的整体保护套环卡在两过渡段和外侧两端面；并在奥氏体不锈钢过渡段外圆和端面均开环槽，形成弹性环，以实现热胀冷缩、振动时接头保持预紧力而不易泄漏，运行可靠安全，且比上述接头体积小。但此低温接头的结构还不十分简单，有待改进之处。

(三)发明内容：

本实用新型提供的新型安全低温过渡接头，就是提供一种对‘安全低温过渡接头’(ZL200720078407.1)使用效果相同，结构更简单的低温过渡接头。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.设一个半套环6卡在过渡段3外侧端面和外圆面以及伸向过渡段2的一段外圆面，与过渡段2突出的半环2.1对接焊接为一整体。ii.在半套环6内端面有退刀槽6.1，在半套环6内圆面开有内圆环槽6.3，由此在半套环上形成轴向的弹性环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。上述半套环6形成的弹性环6.2均设在强度低的低温金属一端；半套环6采用与端接头1相同的金属材料。

本实用新型有益效果：

i.本专利焊接前在半套环6端面3A和奥氏体不锈钢过渡段2端面2A之间施加一定压力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半套环大，弹性环6.2回弹(起弹簧垫圈作用)，使两端面仍然保持一定的夹持力P，与图2现有接头比重量增加更小，且接头不易泄漏，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更轻、体积更小，可用于小空间。iii.与中国专利‘安全低温过渡接头’(ZL200720078407.1)相比，结构上减少一个环，不锈钢用量减少，成本降低；工艺更简单，产品使用更可靠。

(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新型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4和与它一体的过渡段3；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。

设由一个304不锈钢半套环6卡在过渡段3外侧端面3A和外圆面以及伸向过渡段2的一段外圆面，与304不锈钢过渡段2突出的半环2.1对接焊接为一整体。在半套环6内端面有退刀槽6.1，在半套环6内圆面开有内圆环槽6.3，由此在半套环上形成轴向的弹性环6.2。其中距离Δ₆计算确定。半套环6半外圆筒壁厚B取为8mm，半套环端面3A和不锈钢过渡段2端面2A间宽度B取为58mm。焊缝6.4用304不锈钢焊条焊接。

焊接前在两端面3A和2A间施加一定压力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半套环大，弹性环6.2向外回弹，使两端面3A和2A间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。

Claims (3)

1.新型安全低温过渡接头，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.设一个半套环(6)卡在过渡段(3)外侧端面和外圆面以及伸向过渡段(2)的一段外圆面，与过渡段(2)突出的半环(2.1)对接焊接为一整体；

ii.在半套环内端面有退刀槽(6.1)，在半套环内圆面开有内圆环槽(6.3)，由此在半套环上形成轴向的弹性环(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。

3.按权利要求1所述过渡接头，其特征是半套环(6)形成的弹性环(6.2)均设在强度低的低温金属一端；半套环(6)采用与端接头(1)同材质的低温金属。

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