CN204300605U - 一种管道甩击限制件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道甩击限制件，包括套装在管道外侧的U型拉杆、分别设置在所述U型拉杆两个端部的限位部以及分别套设在所述U型拉杆两端的连接件，所述连接件与固定装置相连接且所述U型拉杆与连接件可以自由滑动；管道发生甩击时，所述限位部跟随所述U型拉杆滑动并抵接在所述连接件上，吸收管道破裂后的甩动能量，减轻对周围系统及设备的危害，保证核电厂运行的安全性；本实用新型所记载的管道甩击限制件的U型拉杆套装在管道的外侧，并且与管道之间预留有间隙，因此管道在任意方向发生甩动时，管道甩击限制件均能达到良好、均匀的吸能效果；并且本实用新型结构简单，造价低，制造工艺、装配工艺简单，适宜批量化生产。

Description

一种管道甩击限制件

技术领域

本实用新型涉及核电技术领域，更具体地说，涉及一种核电厂管道防甩击限制件。

背景技术

管道甩击限制件通常应用于核电厂内的高能管道系统，管道突然破裂，泄漏的高压流体会对管道产生很大的横向力，在力的作用下，破裂的管道会获得很高的横向速度，通常会绕着管道上的一个局部变形区作高速旋转运动，考虑到管道甩动和流体冲击产生的动态效应，为了在可能出现管道破裂后进行紧急停堆和减轻管道破裂产生的后果，要设置管道甩击限制件来吸收管道的甩动动能，减少由于管道甩动引起的对周围管道、设备或仪表的破坏，维护核电厂的运行安全。

现有的拉伸型防甩击限制件通常为U型，其结构如图1所示，U型杆固定在刚性支座1b上，弯曲部分环绕住管道5并留有可调节的间隙，管道5甩动时，利用U型杆1a的塑性变形来吸收能量，根据需要可以设计多组。U型拉杆1a端部紧固接头包括拉杆2a、金属丝3a和套筒4a，金属丝3a缠绕在拉杆1a上，套筒4a套在拉杆2a和金属丝3a外面，套筒4a的内表面设计为内突型，套筒4a的内径由两端向中间逐渐减小，挤压后能够在拉杆2a上形成两个锥面，紧固接头如图2所示。

现有的拉伸型防甩击限制件的套筒4a制造工艺复杂，质量控制不易；现有技术套筒4a的内表面需设计为内突型，套筒4a的内径由两端向中间逐渐减小，要求套筒4a内表面母线是平滑的曲线，制造工艺复杂，不容易质量控制；拉杆2a端部紧固接头装配工艺复杂，要求拉杆2a的材料硬度小于套筒4a的材料硬度，套筒4a的材料硬度小于金属丝3a的材料硬度；拉杆1a的材料屈服强度小于套筒4a的材料屈服强度，套筒4a的材料屈服强度小于金属丝3a的材料屈服强度。

另外，拉伸型防甩击限制件一般需要庞大的防甩击钢结构，占用相当大的主厂房面积，给工艺专业管道布置带来难度；同时钢框架防甩击结构设计过程繁琐，用钢量大，造价高；钢结构安装难度大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题提出一种能够均匀吸收核电厂高能管道破裂后管道甩击能量，减轻管道甩击对周边系统及设备危害的管道甩击限制件。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种管道甩击限制件，应用于核电厂的高能管道系统，包括套装在管道外侧的U型拉杆、分别设置在所述U型拉杆两个端部的限位部以及分别套设在所述U型拉杆两端的连接件，所述连接件与固定装置相连接且所述U型拉杆与连接件可以自由滑动；管道发生甩击时，所述U型拉杆带动所述限位部移动并最终抵接在所述连接件上，吸收管道破裂后的甩动能量，减轻对周围系统及设备的危害，保证核电厂运行的安全性。

在本实用新型中，所述连接件为一螺套，所述螺套的内径大于所述U型拉杆的外径，所述固定装置设置有与所述螺套的外螺纹相配套的螺纹连接件，使得所述螺套可靠的连接固定在所述固定装置上。

在本实用新型中，所述螺套一端设置有过渡段，所述过渡段设有倒锥形内孔且小径端半径与所述螺套内径相同，所述倒锥形内孔的锥角的大小为30°。

在本实用新型中，所述过渡段周向均布有多个缺口。

在本实用新型中，所述限位部包括分别固定套设在所述U型拉杆两个端部的压套，所述压套用于抵接在所述螺套上限制所述U型拉杆。

在本实用新型中，所述压套与U型拉杆端部之间为螺纹连接，具体的，所述压套设有内螺纹，所述U型拉杆端部设有与所述压套内螺纹相配套的外螺纹。

在本实用新型中，所述压套与U型拉杆端部之间为过盈连接。

在本实用新型中，所述U型拉杆的端部的直径大于所述U型拉杆的中部的直径，具体的，将U型拉杆的端部进行墩制使得U型拉杆的端部直径变大，然后再在经过墩制的U型拉杆的端部上制作螺纹或者进行其他操作。

在本实用新型中，所述连接件与限位部之间套设有弹性缓冲件，具体的，该弹性缓冲件可以使用伸缩弹簧。

本实用新型所记载的管道甩击限制件的U型拉杆套装在管道的外侧，并且与管道之间预留有间隙，缓冲管道甩击的能量，U型拉杆通过固定装置固定，达到良好、均匀的吸能效果，当管道发生破裂而甩动时，U型拉杆能有效的吸收甩动的能量。由于U型拉杆套装在管道的外侧，因此管道在任意方向发生甩动时，管道甩击限制件均能达到良好、均匀的吸能效果，减轻对周围系统及设备的危害，提高了核电厂运行的安全性；并且本实用新型结构简单，造价低，制造工艺、装配工艺简单，适宜批量化生产。

附图说明

图1为现有的拉伸型防甩击限制件的结构示意图；

图2为现有的拉伸型防甩击限制件的紧固接头的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中的管道甩击限制件的结构示意图一；

图4为本实用新型一实施例中的管道甩击限制件的结构示意图二；

图5为本实用新型一实施例中的管道甩击限制件的结构示意图三；

图6为本实用新型一实施例中的压套的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例中的螺套的结构示意图；

图8为本实用新型一实施例中的螺套的俯视结构示意图；

图9为本实用新型一实施例中的U型拉杆端部墩制后的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图及实施例，对本实用新型的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。

一种管道甩击限制件，应用于核电厂高能管道系统中，用于限制高能管道破裂而出现的甩击，保护管道5周边的设备，参照图3、图4，管道甩击限制件具体包括套装在管道5外侧的U型拉杆1、分别设置在U型拉杆1两个端部的限位部3以及分别套设在U型拉杆1两端的连接件2，U型拉杆1的弧形部分与管道5的外径相配套，使得U型拉杆1可以完全配合所要保护的管道5外型而不会出现卡滞等现象。参照图4，连接件2与固定装置4相连接且U型拉杆1与连接件2可以自由滑动，具体的，连接件2的作用是将U型拉杆1与固定装置4建立连接，将管道5甩击的能够通过连接件2传递到固定装置4上；参照图3，正常情况下，连接件2与限位部3之间不相互抵接并且间隔一定距离，该段距离给U型拉杆1在发生甩击时留下反应时间；优选的，连接件2和限位部3之间套设有伸缩弹簧(图中未示)，缓冲对连接件2与限位部3之间的冲击。固定装置4一般固设在厂房的剪力墙上或者是支撑管道5的钢架结构上，为U型拉杆1提供最终的受力支撑。在高能管道破裂发生甩击时，参照图5，U型拉杆1跟随管道5冲击向远离固定装置4的方向运动，U型拉杆1的端部11U型拉杆1带动设置在U型拉杆1的端部11的限位部3移动并最终抵接在连接件2上，吸收管道5破裂后的甩动能量，阻止管道5进一步甩动，减轻对周围系统及设备的危害，保证核电厂运行的安全性。

在一具体实施例中，参照图3，为方便连接件2与固定装置4之间的安装拆卸，连接件2与固定装置4之间采用螺纹连接，具体的，参照图7、图8，连接件2为一螺套7，螺套7的内径大于U型拉杆1的外径，使得螺套7与U型拉杆1之间能够自由滑动，螺套7的内壁面光滑且两端圆弧过渡，避免对U型拉杆1的表面造成损伤。固定装置4设置有与螺套7的外螺纹72相配套的螺纹连接件，具体的，可以使预埋在墙体内或者是焊接固定在钢架结构上的螺纹套筒，使得螺套7牢靠地连接固定在固定装置4上，进而将U型拉杆1连接固定在固定装置4上。由于螺套7是管道5甩击时的直接受力部件，因此螺套7的外螺纹72在完成螺纹加工后，必须对螺套7的外螺纹72的螺纹表面进行磁粉探伤，以确保螺套7的质量满足规定的要求。

在一具体实施例中，在发生管道5甩击时，U型拉杆1与螺套7之间的相对速度极快，并且由于管道5甩击的角度随机，一般不可能沿着U型拉杆1的轴心运动，这就必然导致U型拉杆1在运动过程中与螺套7端部会有接触甚至是剧烈摩擦。为尽量避免U型拉杆1在螺套7处可能的损伤，参照图7、图8，螺套7一端设置有过渡段73，过渡段73设有倒锥形内孔且小径端半径与螺套7内径相同，倒锥形内孔的锥角的大小为30°，同时在过渡段73周向均匀布置对个缺口71，优选的，缺口71为对称布置的四个缺口71。螺套7通过采用倒锥形的过渡段73结构，部分限制U型拉杆1的变形方向，使得U型拉杆1的变形更加的平缓，最大限度的避免了U型拉杆1部分表面的结构破坏，保持U型拉杆1的高强度连接，传递最大的轴向力。

在一具体实施例中，限位部3与连接件2相互配合将U型拉杆1与固定装置4建立连接关系，将U型拉杆1所承受的外力传递给固定装置4，进而将管道5逼停，保证管道5周边设备的安全，因此限位部3与U型拉杆1连接的可靠性是一个关键型因素。具体的，限位部3包括分别固定套设在U型拉杆1的端部11的压套6，压套6用于对U型拉杆1进行限位，参照图3，在正常状态时，压套6与与螺套7之间不直接抵接在一起，两者之间距离一端距离，当发生甩击事件时，参照图5，压套6向螺套7靠近并抵接在螺套7上限制U型拉杆1，限制U型拉杆1进一步运动，对管道5形成限制，吸收管道5破裂后的甩动能量，减轻对周边系统级设备的损伤，保证核电厂的运行安全。

优选的，参照图6，压套6与U型拉杆1的端部11之间为螺纹连接，具体的，压套6设有内螺纹61，U型拉杆1的端部11设有与压套6的内螺纹61相配套的外螺纹。压套6不需要借助其他工具既可以直接旋入U型拉杆1的端部11，方便管道甩击限制件的组装以及更换维护。

在另一具体实施例中，压套6与U型拉杆1的端部11之间为过盈连接，压套6与U型拉杆1的端部11之间具有装配过盈，装配后压套6和U型拉杆1之间的径向变形使压套6和U型拉杆1之间的配合面间产生很大的压力，管道5甩击产生的载荷靠着相伴而生的摩擦力来承载。压套6与U型拉杆1采用过盈配合进行连接，大大简化了压套6和U型拉杆1的结构，降低了加工难度，节约了生产成本。

在一具体实施例中，压套6和U型拉杆1的端部11采用螺纹连接，需要在U型拉杆1上制作螺纹，这样会使得U型拉杆1上的螺纹段的直径小于无螺纹段的直径，直接影响U型拉杆1的机械强度。具体，会使得螺纹段的抗拉抗剪强度变弱，特别是螺纹段与无螺纹段的连接过渡处，由于尺寸变化而有可能存在应力集中的现象，成为U型拉杆1的薄弱点。同样，采用过盈配合也存在相同的问题。未解决上述的问题，参照图9，U型拉杆1采用不等径结构，U型拉杆1的端部11的直径大于U型拉杆1的中部12的直径；具体的，U型拉杆1的端部11的直径至少需要满足在U型拉杆1的端部11螺纹小径大于等于U型拉杆1的中部12的直径。U型拉杆1采用不等径结构至少可以保证U型拉杆1的螺纹段与无螺纹段的机械强度相同。U型拉杆1采用端部11直径较大于中部12直径的结构时，在U型拉杆1的端部11与中部12连接段采用圆弧过渡，避免尺寸的急剧变化，尽量避免应力集中的出现，保证U型拉杆1的结构强度。

优选的，为使得U型拉杆1的端部11直径大于U型拉杆1的中部12尺寸，将U型拉杆1的端部11按要求进行墩制，使得U型拉杆1的端部11直径变大，然后再在经过墩制的U型拉杆1的端部11上制作螺纹或者进行其他操作。采用上述方法可以在不损伤U型拉杆1非连接部分表面状态和机械性能的前提下实现了压套6与U型拉杆1的高强度连接，传递最大的轴向力。

本实用新型所记载的管道甩击限制件的U型拉杆套装在管道的外侧，并且与管道之间预留有间隙，缓冲管道甩击的能量，U型拉杆通过固定装置固定，达到良好、均匀的吸能效果，当管道发生破裂而甩动时，U型拉杆能有效的吸收甩动的能量。由于U型拉杆套装在管道的外侧，因此管道在任意方向发生甩动时，管道甩击限制件均能达到良好、均匀的吸能效果，减轻对周围系统及设备的危害，提高了核电厂运行的安全性；并且本实用新型结构简单，造价低，制造工艺、装配工艺简单，适宜批量化生产。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种管道甩击限制件，其特征在于：包括套装在管道(5)外侧的U型拉杆(1)、分别设置在所述U型拉杆(1)两个端部(11)的限位部(3)以及分别套设在所述U型拉杆(1)两端的连接件(2)，所述连接件(2)与固定装置(4)相连接且所述U型拉杆(1)与连接件(2)之间可以自由滑动；管道(5)发生甩击时，所述U型拉杆(1)带动所述限位部(3)移动并抵接在所述连接件(2)上，通过固定装置(4)吸收管道(5)破裂后的甩动能量。

2.如权利要求1所述的一种管道甩击限制件，其特征在于：所述连接件(2)为螺套(7)，所述螺套(7)的内径大于所述U型拉杆(1)的外径，所述固定装置(4)设置有与所述螺套(7)的外螺纹(72)相配套的螺纹连接件，使得所述螺套(7)连接固定在所述固定装置(4)上。

3.如权利要求2所述的一种管道甩击限制件，其特征在于：所述螺套(7)一端设置有过渡段(73)，所述过渡段(73)设有倒锥形内孔且小径端半径与所述螺套(7)内径相同。

4.如权利要求3所述的一种管道甩击限制件，其特征在于：所述过渡段(73)周向均布有多个缺口(71)。

5.如权利要求1所述的一种管道甩击限制件，其特征在于：所述限位部(3)包括分别固定套设在所述U型拉杆(1)两个端部(11)的压套(6)。

6.如权利要求5所述的一种管道甩击限制件，其特征在于：所述压套(6)与U型拉杆(1)的端部(11)之间为螺纹连接，所述压套(6)设有内螺纹(61)，所述U型拉杆(1)的端部(11)设有与所述压套内螺纹(61)相配套的外螺纹。

7.如权利要求5所述的一种管道甩击限制件，其特征在于：所述压套(6)与U型拉杆(1)的端部(11)之间为过盈连接。

8.如权利要求1所述的一种管道甩击限制件，其特征在于：所述U型拉杆(1)的端部(11)的直径大于U型拉杆(1)的中部(12)的直径。

9.如权利要求1所述的一种管道甩击限制件，其特征在于：所述连接件(2)与限位部(3)之间套设有弹性缓冲件。

10.一种管道甩击限制件，其特征在于：包括套装在管道(5)外侧的U型拉杆(1)、分别设置在所述U型拉杆(1)两个端部(11)的压套(6)以及分别套设在所述U型拉杆(1)两端的螺套(7)，所述螺套(7)与固定装置(4)相连接且所述U型拉杆(1)与螺套(7)之间可以自由滑动；

所述压套(6)与所述U型拉杆(1)的端部(11)之间为螺纹连接且所述U型拉杆(1)的端部(11)的螺纹小径等于或者大于所述U型拉杆(1)的中部(12)的直径；

所述螺套(7)设置有外螺纹(72)，所述固定装置(4)设置有与所述螺套(7)的外螺纹(72)相配套的螺纹连接件，使得所述螺套(7)连接固定在所述固定装置(4)上；

所述螺套(7)一端设置有过渡段(73)且该过渡段(73)周向均布有四个缺口(71)；

管道(5)发生甩击时，所述U型拉杆(1)带动所述压套(6)移动并抵接在螺套(7)上，通过固定装置(4)吸收管道(5)破裂后的甩动能量。