CN207796369U - 一种双层耐磨弯直管结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双层耐磨弯直管结构，包括：双层直管结构、双层弯管结构，所述双层直管与双层弯管通过法兰连接；其特征在于：所述双层弯管结构包括弯管保护外管（1）、弯管内管（2），所述弯管保护外管（1）套装弯管内管（2）外部，两端通过法兰和过渡管（5）焊接成一体；所述弯管内管（2）壁厚不均匀，弯管内管壁厚分为入口端（A）、中间段（B）与出口端（C），其中中间段（B）壁厚大于出口端（C）的壁厚，出口端（C）壁厚大于入口端（A）的壁厚；所述双层直管结构包括：入口端耐磨套（4）、过渡管（5）、直管（6）、出口端耐磨套（7），所述入口端耐磨套（4）通过法兰、过渡管（5）与直管（6）一端焊接成一体，直管（6）另一端焊接另一个法兰；所述入口端耐磨套（4）的轴向为偏心结构，一侧壁厚大于另一侧壁厚。本方案在成本基本不变的情况下，显著提高了弯直管的使用寿命，降低因管道磨穿而造成爆管的使用安全风险，同时也降低了用户的管道使用成本和保养维修的成本。

Description

一种双层耐磨弯直管结构

技术领域

本实用新型涉及一种管道，特别涉及弯直管结构。

背景技术

管道输送广泛应用在各种行业，如建筑、石油、矿山、煤炭等行业。弯直管部分是管道输送系统中主要的组成部分。它是由弯管和直管两部分组成，一般通过焊接方式连接成一个整体，应用在不方便拆卸的场合。现有的弯直管输送管道一般可分为单层管和双层管，其材料一般有铸铁、合金钢、碳钢、有色金属和塑料等。其输送的粉料，例如混凝土、尾矿、煤灰、粮食等在管道内流动时，当经过转弯位置时其流向会突然改变，此同时管道内一般都有较大压力存在，粉料在离心力作用下会靠近管道内的一侧流动，所以整个管道系统存在严重偏磨情况，主要表现在弯管的外弧侧和直管部分的入口处，为解决这个问题，现有的做法通常是加厚弯管外弧侧的壁厚，在直管部分的入口端增加一个具有较高耐磨性的合金耐磨套，该方法可在一定程度上提高弯直管的使用寿命，但因合金耐磨套的长度一般较短（40~50mm），且没有特殊考虑偏磨的方向，合金耐磨套一般为等壁厚设计，故经常会出现合金套在某一方向过早磨穿或者在紧接合金耐磨套后的直管过早磨穿，从而降低了管道系统的整体使用寿命，造成材料的浪费，同时给使用者造成很大的经济损失和带来了安全生产风险。因此如何有效提高弯直管的使用寿命和降低因爆管带来的安全生产风险，现在是一个行业内较难攻克的难题。

发明内容

本实用新型根据物料在管道内的流动状态和规律，计算并模拟出弯直管最容易磨损的区域，其目的在于克服现有技术中存在的弯管部分外弧侧出口端以及直管部分入口端早于其它位置磨损的缺点，同时用较低的成本提高其使用寿命和降低安全生产的风险。

本实用新型采用如下结构及部件实现其发明目的：一种双层耐磨弯直管结构，包括：双层直管结构、双层弯管结构，所述双层直管与双层弯管通过过渡管连接；其特征在于：

所述双层弯管结构包括弯管保护外管1、弯管内管2，所述弯管保护外管1套装弯管内管2外部，两端通过法兰和过渡管5焊接成一体；所述弯管内管2壁厚不均匀，弯管内管壁厚分为入口端A、中间段B与出口端C，其中中间段B壁厚大于出口端C的壁厚，出口端C壁厚大于入口端A的壁厚；

所述双层直管结构包括：入口端耐磨套4、过渡管5、直管6、出口端耐磨套7，所述入口端耐磨套4通过法兰、过渡管5与直管6一端焊接成一体，直管6另一端焊接另一个法兰；所述入口端耐磨套4的轴向为偏心结构，一侧壁厚大于另一侧壁厚。

作为上述方案的优选方案之一，所述直管入口端耐磨套4的长度L大于出口端耐磨套7的长度。这样设计的目的是因为物料在进入直管入口端后，需要一段时间来稳定其流向，较长的长度可以保证在这一段时间内物料经过的位置具有更好的抗磨损性能。

作为上述方案的优选方案之一，所述入口端耐磨套4长度L大于或等于80mm。

作为上述方案的优选方案之一，所述出口端耐磨套7壁厚相等。出口端则为等壁厚，目的为保证与单层或双层直管连接无台阶，不易造成系统的压力损失。

作为上述方案的优选方案之一，所述弯管内管2与弯管保护外管1之间填充有胶合物。

作为上述方案的优选方案之一，所述弯管内管2材料为高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、合金钢、陶瓷、硬质合金、高分子合成一种或多种材料的组合。

作为上述方案的优选方案之一，所述胶合物由水泥、高分子聚合物混合而成。

上述方案的优势在于：

1、直管部分为整体式双层内管，取消了一般设计中使用的内管加耐磨套设计，消除了因内管与耐磨套之间可能存在台阶而产生的压力损失问题，同时也减少了装配工序，提高了生产效率。整体式内管的外弧壁厚采用了不均匀设计，根据实际的磨损规律，其外弧壁厚设计成B点壁厚大于C点，C点壁厚大于A点；

2、弯管部分：（1）过渡管的设置，为了偏心耐磨套和直管不在生产、运输、使用过程中因受到外力撞击而损坏，设置了过渡管，当直管为双层结构时，其与弯管保护外管和双层直管的外管通过焊接方式进行连接，当直管为单层结构时，其包裹整个单层管，与弯管保护外管和直管法兰通过焊接方式进行连接；（2）弯管外管的设置，因弯管内管一般为较硬的脆性材料，弯管外管有足够的强度保证管道不会产生爆裂的安全生产事故；同时为了减少外力撞击或内部物料冲击而损坏，同时在整体式内管与弯管保护外管之间填充有胶合物，用以固定内外管相对位置，同时对内管起到一定的支承作用，防止内管在受冲击时产生破裂；（3）耐磨套的设置，在弯管部分与直管部分连接的位置使用了偏心耐磨套，针对与弯管相接的入口端耐磨套而进行的加长与偏心设计，显著提高直管部分入口端的耐磨性，偏心耐磨套采用了不均匀设计，根据实际的磨损规律，其入口端壁厚大于出口端壁厚；

由于采用了以上结构及部件的设计方案，本实用新型较好的实现了其发明目的，其弯管部分的内外双层结构，保护了内管在生产、运输和使用过程中的安全性，根据其磨损规律来设置弯管内管的壁厚，最大程度保证了易磨损区域的耐磨性，其弯管内管的内弧面壁厚设计较薄，内外管之间使用密度较小的胶合物填充，也最大程度减小了弯管的重量，弯管内管采用了整体式设计，减小了压力损失，省去了将耐磨套压入法兰中的工序。其直管部分入口端耐磨套的加长及偏心设计保证了直管的等寿命设计，其过渡管保护了偏心耐磨套在生产、运输和使用过程中的安全性，根据其磨损规律来设置直管部分入口端耐磨套的壁厚，最大程度保证了易磨损区域的耐磨性，这样设计至少可以使弯直管的使用寿命至少提高30%以上。达到了降低成本，提高使用寿命的目的，非常容易实现大批量生产，质量和安全性较高。

本实用新型的有益效果：在成本基本不变的情况下，显著提高了弯直管的使用寿命，降低因管道磨穿而造成爆管的使用安全风险，同时也降低了用户的管道使用成本和保养维修的成本。

附图说明：

附图1为本实用新型一种耐磨弯直管实施例1剖视图；

附图2为弯管内管入口端A截面图；

附图3为弯管内管中间段B截面图；

附图4为直管出口端E截面图；

图中

1弯管保护外管，2弯管内管，A弯管内管入口端，B中间段，C出口端，3填充胶合物，4入口端耐磨套，5过渡管，6直管，7出口端耐磨套，直管入口端D，直管出口端E。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1：参照附图1-4，

一种双层耐磨弯直管结构，包括：双层直管结构、双层弯管结构，所述双层直管与双层弯管通过过渡管连接；其特征在于：

所述双层弯管结构包括弯管保护外管1、弯管内管2，所述弯管保护外管1套装弯管内管2外部，两端通过法兰和过渡管5焊接成一体；所述弯管内管2壁厚不均匀，弯管内管壁厚分为入口端A、中间段B与出口端C，其中中间段B壁厚大于出口端C的壁厚，出口端C壁厚大于入口端A的壁厚；

所述双层直管结构包括：入口端耐磨套4、过渡管5、直管6、出口端耐磨套7，所述入口端耐磨套4通过法兰、过渡管5与直管6一端焊接成一体，直管6另一端焊接另一法兰；所述入口端耐磨套4的轴向为偏心结构，一侧壁厚大于另一侧壁厚。

本实施例中的直管是指：单层直管由单层合金钢、高分子耐磨材料制成；双层直管外层由低碳钢，内层由合金钢、铸铁、陶瓷、高分子耐磨材料复合而成。

本实施例中耐磨套是指：由高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、合金钢、陶瓷、硬质合金、高分子合成、耐磨条堆焊耐磨材料制成的耐磨套。其设计成加长与偏心结构，更科学的提高直管的入口端耐磨性。

本实施例中过渡管是指：由低碳钢或低合金钢等材料制成的直管，其作用是保护入口端耐磨套不会因生产、运输、使用过程中受到外力撞击或内部物料冲击而损坏，同时在使用过程中有足够的强度保证不会产生爆裂的安全生产事故.

本实施例中法兰是指：由低碳钢、低合金钢材料制成，主要作用是与前后的弯管或直管通过管卡进行连接。

上述方案中，所述直管入口端耐磨套4的长度80mm，大于直管出口端耐磨套7的长度；所述出口端耐磨套7壁厚相等。直管设置为偏心结构，偏心耐磨套出口端壁厚D等于直管的壁厚E，这样既保证了易磨损区域有足够的壁厚，增加了弯管的使用寿命。同时与直管部位连接无台阶，不会造成系统的压力损失或出现堵管现象。耐磨套4入口端与弯管外弧面相接位置的壁厚C1大于与弯管内弧面相接位置的壁厚C2，这样设计的目的是在保证最容易磨损区域有足够壁厚的情况下，尽可能减少了弯管的重量，节约了成本。

上述方案中，弯管内管入口端外弧面壁厚A1等于内弧面壁厚A2，弯管内管中间段外弧面壁厚B1大于内弧面壁厚B2，出口端外弧面壁厚C1大于内弧面壁厚C2，这样设计的目的是在保证最容易磨损区域有足够壁厚的情况下，尽可能减少了弯管的重量，节约了成本。

本实施例中虚线所示为磨损最严重位置，其中B点位置磨损最严重，C点位置次之，A点磨损较小，因此从弯管的入口端到偏心耐磨套的出口端，其壁厚相应进行了相应的调整，弯管部分中间段壁厚B大于出口端壁厚C，出口端壁厚C大于入口端壁厚A，使弯管内磨损最严重区域的壁厚得到了加强，增加了弯管的使用寿命。

本实施例中为了保护弯管内管和偏心耐磨套不在生产、运输、使用过程中因受到外力撞击或内部物料冲击而损坏，设置了弯管保护外管和过渡管，同时在整体式内管与弯管保护外管之间填充有胶合物，用以固定内外管相对位置，同时对内管起到一定的支承作用，防止内管在受冲击时产生破裂。弯管保护外管与弯管法兰、过渡管之间通过焊接方式连接，过渡管与双层直管或与直管法兰通过焊接方式连接，保证了整个弯直管的整体性和强度。同时保证在使用过程中即使内管或单层管破裂，弯管保护外管与过渡管也有足够的强度保证不会产生爆裂的安全生产事故。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。上述所述连接方式：活动连接、固定连接、相连、相连接、连接等均为焊接、螺栓连接、铆接、相嵌连接、铰接或销轴连接等其中的一种或者多种，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型范围内。

Claims (5)

1.一种双层耐磨弯直管结构，包括：双层直管结构、双层弯管结构，所述双层直管与双层弯管通过过渡管连接；其特征在于：

所述双层弯管结构包括弯管保护外管（1）、弯管内管（2），所述弯管保护外管（1）套装弯管内管（2）外部，两端通过法兰和过渡管（5）焊接成一体；所述弯管内管（2）壁厚不均匀，弯管内管壁厚分为入口端（A）、中间段（B）与出口端（C），其中中间段（B）壁厚大于出口端（C）的壁厚，出口端（C）壁厚大于入口端（A）的壁厚；

所述双层直管结构包括：入口端耐磨套（4）、过渡管（5）、直管（6）、出口端耐磨套（7），所述入口端耐磨套（4）通过法兰、过渡管（5）与直管（6）一端焊接成一体，直管（6）另一端焊接另一个法兰；所述入口端耐磨套（4）的轴向为偏心结构，一侧壁厚大于另一侧壁厚。

2.如权利要求1所述的一种双层耐磨弯直管结构，其特征在于：所述直管入口端耐磨套（4）的长度L大于出口端耐磨套（7）的长度。

3.如权利要求1或2所述的一种双层耐磨弯直管结构，其特征在于：所述直管入口端耐磨套（4）长度L大于或等于80mm。

4.如权利要求1所述的一种双层耐磨弯直管结构，其特征在于：所述出口端耐磨套（7）壁厚相等。

5.如权利要求1所述的一种双层耐磨弯直管结构，其特征在于：所述弯管内管（2）与弯管保护外管（1）之间填充有胶合物。