CN207263321U - 电厂用温度套管紧固装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电厂用温度套管紧固装置,包括外护套、内嵌块，所述外护套为中心设有圆形通孔的圆柱状结构，所述外护套的圆形通孔的内壁上环状、间距设置至少三个凹槽，内嵌块与所述凹槽一一对应，内嵌块部分设有在所述凹槽内，内嵌块设置在凹槽内部分的形状与所述凹槽形状相适配；套管穿过外保护套的圆形通孔，所述外保护套设在所述套管上，其中，所述内嵌块与套管外壁相面对的侧壁呈圆弧状，所述的内嵌块与套管外壁相面对的侧面相互连接形成第一环圆状平面，所述第一环状平面的直径小于圆形通孔的直径，所述外保护套的外径比管道开孔直径D小0.2mm，第一环圆状平面的直径比套管直管的外径小0.1mm。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电厂用温度套管紧固装置。
背景技术
目前，多家发电厂发生管道温度取样套管断裂事故，套管的结构剖面及断裂部位如图1所示。对断裂事故进行分析，发现套管和管道接触不紧密，使套管成了悬臂结构，如图2所示。运行中管道内气流冲击使套管不停的微振，长时间的振动使套管根部位置产生疲劳裂纹，最终断裂。当冲击力一定时，线接触部位压强较大，易使部件损伤导致接触不严密，长时间运行后锥形套管逐渐振动。
调查发现，安装时套管与管道是紧密接触的，但长时间运行中，逐渐松动。为了避免松动，很多套管采用了1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢材料制成，该种材料相对于主汽管道等热膨胀系数大，随着温度升高，膨胀量相对增加，接触逐渐紧密，避免了套管的振动。但奥氏体不锈钢套管和铁素体钢焊接时，由于热膨胀量不一致，焊缝应力较大，易开裂，且奥氏体不锈钢与铁素体钢管道焊接时常用镍基焊条或者奥氏体不锈钢焊条，焊缝难以进行超声检验，焊缝质量不易控制。因此奥氏体不锈钢材质的套管在使用中也是问题较多。
鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种电厂用温度套管紧固装置，使其更具有产业上的利用价值。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够使温度取样管在运行过程中下端保持固定的电厂用温度套管紧固装置。
本实用新型电厂用温度套管紧固装置，包括外护套、内嵌块，所述外护套为中心设有圆形通孔的圆柱状结构，所述外护套的圆形通孔的内壁上环状、间距设置至少三个凹槽，内嵌块与所述凹槽一一对应，内嵌块部分设有在所述凹槽内，内嵌块设置在凹槽内部分的形状与所述凹槽形状相适配；套管穿过外保护套的圆形通孔，所述外保护套设在所述套管上，其中，所述内嵌块与套管外壁相面对的侧壁呈圆弧状，所述的内嵌块与套管外壁相面对的侧面相互连接形成第一环圆状平面，所述第一环状平面的直径小于圆形通孔的直径，所述外保护套的外径比管道开孔直径D小0.2mm，第一环圆状平面的直径比套管直管的外径小0.1mm。
进一步地，外护套上下圆面间厚度h＝4mm。
进一步地，所述凹槽间距均匀的排布在所述外护套上。
进一步地，所述外护套的圆形通孔形成的圆环与外护套外壁形成的圆环之间的环间距为L，其中，L取以下两个公式计算出来的小的一个值；
或，
其中，D为管道开孔直径；
D为套管锥形部分根部直径。
进一步地，所述凹槽的底面呈圆弧状结构，所述的凹槽的底面相互连接形成第二环圆状平面，所述的第二环圆状平面的圆环与外护套外壁形成的圆环之间的环间距为ds，ds＝D-L。
进一步地，对内嵌块与温度套管接触部位进行倒角，倒角半径
其中，h为外护套上下圆面间厚度。
进一步地，所述凹槽圆弧底面的圆心角为30°。
借由上述方案，本实用新型电厂用温度套管紧固装置至少具有以下优点：
该装置由外护套和内嵌块2部分组成，外护套与管道同材质，内嵌块采用热膨胀系数比管道材质的热膨胀系数大的奥氏体不锈钢制成，两部分装配后与铁素体钢的温度套管配合使用，既避免了使用中焊缝难检验的问题，又避免了套管使用中因接触不紧密产生振动的问题。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是套管结构剖面图及断裂部位示意图；
图2是套管与管道接触不紧，呈悬臂结构示意图；
图3是温度套管尺寸标注说明；
图4是本实用新型外护套、内嵌块组装示意图；
图5是本实用新型外护套示意图；
图6是本实用新型内嵌块示意图；
图7是本实用新型电厂用温度套管紧固装置安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参见图1，本实用新型一较佳实施例所述的电厂用温度套管紧固装置，包括外护套11、内嵌块13，所述外护套为中心设有圆形通孔的圆柱状结构，所述外护套的圆形通孔的内壁上环状、间距设置至少三个凹槽12，内嵌块与所述凹槽一一对应，内嵌块部分设有在所述凹槽内，内嵌块设置在凹槽内部分的形状与所述凹槽形状相适配；套管穿过外保护套的圆形通孔，该装置1安装在套管上，所述外保护套设在所述套管上，其中，所述内嵌块与套管外壁相面对的侧壁呈圆弧状，所述的内嵌块与套管外壁相面对的侧面相互连接形成第一环圆状平面，所述第一环状平面的直径小于圆形通孔的直径，所述外保护套的外径比管道开孔直径D小0.2mm，第一环圆状平面的直径比套管直管的外径小0.1mm。
1.外护套：用于固定内嵌块，材质与管道相同，外径比管道开孔直径D小 0.2mm，便于装配时放入；
2.或两者取小值；
3.ds＝D-L；
4.L、ds；
5.外护套上下圆面间厚度h＝4mm；
内嵌块截面尺寸与外护套尺寸相匹配，恰能装入到外护套中，厚度为h。内嵌块和外护套装配后的内假想圆直径为Dn比温度套管直管的外径小 0.1mm，装配前，将内嵌块及温度套管放入干冰中冷冻约20分钟，冷缩后迅速装配。
对内嵌块与温度套管接触部位进行倒角，倒角半径可在内嵌块与外护套装配的弧线位置用焊接方法固定。
本实用新型利用外护套与内嵌块的高膨胀系数，当温度升高时，虽然管道开孔部位产生了膨胀，但外护套及内嵌块综合膨胀量相对较大，能挤紧温度套管，避免温度套管呈悬臂梁结构。
物体受热膨胀时相对线膨胀量：ΔL＝ΔαL0(t2-t1) 式(1)
上式中Δα：相对的平均线膨胀系数；
L0：t1时的试样长度；
t1、t2：初始温度及最终工作温度。
设管道、温度套管、外护套的线膨胀系数为αt，内嵌块的线膨胀系数αa。
初始状态：外护套、内嵌块、温度套管圆锥面紧密接触，随着温度升高，内嵌块膨胀量相对大，与温度套管相互挤压产生嵌挤力，将温度套管挤紧。
某电厂主汽管道温度套管P91材质，常温20℃安装，正常运行温度为540℃， D＝60mm，d＝24mm，设计ds＝54mm，540℃时的线膨胀系数at＝13.05-61/℃。外护套用P91材质，内嵌块用1Cr18Ni9Ti不锈钢，540℃时的线膨胀系数
αa＝18.58-61/℃。
则正常运行时内嵌块对温度套管的挤紧量为：
DL＝Δa(D-ds)Δt＝(18.58-6-13.05-6)(54-24)(540-20)＝0.08mm。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种电厂用温度套管紧固装置，其特征在于，包括外护套、内嵌块，所述外护套为中心设有圆形通孔的圆柱状结构，所述外护套的圆形通孔的内壁上环状、间距设置至少三个凹槽，内嵌块与所述凹槽一一对应，内嵌块部分设有在所述凹槽内，内嵌块设置在凹槽内部分的形状与所述凹槽形状相适配；套管穿过外保护套的圆形通孔，所述外保护套设在所述套管上，其中，所述内嵌块与套管外壁相面对的侧壁呈圆弧状，所述的内嵌块与套管外壁相面对的侧面相互连接形成第一环圆状平面，所述第一环状平面的直径小于圆形通孔的直径，所述外保护套的外径比管道开孔直径D小0.2mm，第一环圆状平面的直径比套管直管的外径小0.1mm。
2.根据权利要求1所述的电厂用温度套管紧固装置，其特征在于，外护套上下圆面间厚度h＝4mm。
3.根据权利要求1所述的电厂用温度套管紧固装置，其特征在于，所述凹槽间距均匀的排布在所述外护套上。
4.根据权利要求1所述的电厂用温度套管紧固装置，其特征在于，所述外护套的圆形通孔形成的圆环与外护套外壁形成的圆环之间的环间距为L，其中，L取以下两个公式计算出来的小的一个值；
<mrow>
<mi>L</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>D</mi>
<mn>10</mn>
</mfrac>
<mi>m</mi>
<mi>m</mi>
</mrow>
或，
<mrow>
<mi>L</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>D</mi>
<mo>-</mo>
<mi>d</mi>
</mrow>
<mn>2</mn>
</mfrac>
</mrow>
其中，D为管道开孔直径；
D为套管锥形部分根部直径。
5.根据权利要求4所述的电厂用温度套管紧固装置，其特征在于，所述凹槽的底面呈圆弧状结构，所述的凹槽的底面相互连接形成第二环圆状平面，所述的第二环圆状平面的圆环与外护套外壁形成的圆环之间的环间距为ds，ds＝D-L。
6.根据权利要求1所述的电厂用温度套管紧固装置，其特征在于，对内嵌块与温度套管接触部位进行倒角，倒角半径
其中，h为外护套上下圆面间厚度。
7.根据权利要求5所述的电厂用温度套管紧固装置，其特征在于，所述凹槽圆弧底面的圆心角为30°。
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| CN109238494A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 管道测温装置 |
| CN112122512A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-12-25 | 承德石油高等专科学校 | 数控钢筋成型机的主筋墩头夹紧装置 |
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2017
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| CN109238494B (zh) * | 2018-09-29 | 2020-06-26 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 管道测温装置 |
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