CN216867782U - 一种防开裂的油气输送管道 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油气输送设备技术领域，具体涉及一种防开裂的油气输送管道，包括管道主体，管道主体包括至少两段支管，相邻支管相连，且在连接处的内腔中设有中空且两端开口的筒状结构的嵌体，其包括两个相互连接的嵌体分部，两者相连且一体成型，两个嵌体分部分别内置于相邻连接的两个支管的内腔中，任一嵌体分部的外壁贴合于支管内壁；嵌体外壁设有环状凸起，环状凸起的反向两侧面连接其两侧的支管的开口的端面。本实用新型具有较好的管道止裂效果，可有效防止油气输送管道在连接处的开裂或者因材料焊接的热影响、冷热变化、环境酸碱变化等因素造成的结构强度减小问题。

Description

一种防开裂的油气输送管道

技术领域

本实用新型涉及油气输送设备技术领域，具体涉及一种防开裂的油气输送管道。

背景技术

用于输送石油和天然气的油气输送管道其输运距离一般都较长，因此结构上通常采用多段钢管焊接而成，而且常见采用埋地方式敷设。另外，为了确保输送动力顺畅，每隔一段距离会设置输油泵。但是传统的油气输送管道，在相邻段间的连接处容易受环境温湿度变化的影响和内部压力的突变而产生开裂，给油气输运造成安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种防开裂的油气输送管道，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种防开裂的油气输送管道，包括管道主体，所述管道主体包括至少两段支管，相邻的两段所述支管相连，其中，所述管道主体包括一用于防止支管开裂的嵌体，所述嵌体设置于相邻两个所述支管的连接位置所在的管道内腔中；

所述嵌体为中空且两端开口的筒状结构，其包括两个相互连接的嵌体分部，两者相连且为一体成型结构，两个所述嵌体分部分别内置于相邻连接的两个所述支管的内腔中，且任一所述嵌体分部的外壁与其所在的所述支管的内壁相互贴合；

所述嵌体的外壁设有环状凸起，所述环状凸起的一侧面连接相邻连接的两个所述支管中的其一支管的一侧开口的端面、另一侧面连接相邻连接的两个所述支管中的另一支管的一侧开口的端面。

本实用新型采用内置式止裂结构实现油气输送管道在连接处的加固，起到较好的止裂效果，其原理在于将管道内部压力对于管道内壁的作用在相邻段的支管连接处被导至止裂嵌体的内壁上，从而将集中到支管连接处的力由接近点状转换为嵌体内壁的面状，相当于将压力分解后由更多的界面结构来承受，从而减轻传统的管道焊接点所受的力的作用和影响。同时，为避免管道内流体流动时产生的输送动力使嵌体产生偏移，甚至被输送走，将管道的相邻连接的两段支管分别连接至嵌体外壁的环状凸起的两侧面上，以凸起结构限制嵌体移动。

相邻支管的连接处设置一防护层，以便增强对支管连接处的保护，防护层可采用碳纤维布进行多层包裹后成型。

相邻支管的连接处设置一加固层，实现对支管连接结构的加固，也便于对焊接处进行保护。加固层可采用金属管夹制成。

所述环状凸起的凸起高度不超过管道主体的内壁厚度，从而使该处结构相对于支管外壁呈下陷趋势，不仅利于焊接作业后隐藏焊缝，还可在外部设置保护层和加固层前，先在凹陷处设置具有伸缩性能的填充结构，以便应对材料的热胀冷缩问题。

本实用新型中，加固层、嵌体或者保护层、加固层和嵌体为一一对应结构。比如，当设置加固层和嵌体，则对应任一嵌体在其所设置位置的管道主体外侧设有一加固层；或者，当设置保护层、加固层和嵌体时，则对于任一嵌体，在管道主体外设有一保护层和一加固层与该嵌体对应。

所述嵌体的一侧开口(该开口为管道内的流体流入一侧的开口)为倒角结构，从而使该开口的内壁呈内倾曲面。

本实用新型在嵌体开口处可采用研磨切削等加工工艺在嵌体的一侧开口上加工成型倒角结构，使该开口从内而外形成一具有外翻趋势的开口，在管道内输送的流体流经时，由于倒角结构的嵌体开口的内壁呈一定角度的倾斜内面，因此其在受到流体流经时的输送力的作用下，具有垂直于管道本体的内壁的分力，相当于流体作用到嵌体内壁的力，除了前进的摩擦力外，还具有垂直于该内壁的支撑力，使该嵌体开口不易被向内压缩收口。

所述嵌体的一侧开口的外壁设有连接该开口端面的开口槽，通过设置开口槽后，可在该开口流入流体后，通过流体压力使嵌体的该侧开口呈向外膨胀的开裂结构，从而将开裂后的开口外壁推紧在支管的内壁上，使两者紧紧贴合。

所述开口槽设有至少两个，至少两个所述开口槽沿着所述嵌体的一侧开口的外壁一周均匀设置，即是说，相邻的开口槽之间的间隔距离(角位移)均相等。

本实用新型设置开口槽的目的在于，使嵌体的开口在受到流入该开口的流体的力的作用影响下呈开裂结构，从而相当于将相邻开口槽之间的每个条形结构垂直于管道主体内壁推进，使其贴合在管道主体内壁上，从而避免了其被收口后形变，也避免了由于形变后导致堵塞管道的问题。

所述嵌体的另一侧开口也设置开口槽。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型具有较好的管道止裂效果，可有效防止油气输送管道在连接处的开裂或者因材料焊接的热影响、冷热变化、环境酸碱变化等因素造成的结构强度减小问题。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的嵌体的第一种结构示意图；

图3为本实用新型的另一种结构示意图；

图4为本实用新型的嵌体的第二种结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。

参照图1，一种防开裂的油气输送管道，包括管道主体，管道主体包括至少两段支管，相邻的两段支管相连，管道主体包括一用于防止支管开裂的嵌体，嵌体设置于相邻两个支管的连接位置所在的管道内腔中；

为图示结构清晰，图1仅示出其中两段相邻支管及连接处内置的嵌体的配合结构，图示结构中，左侧的支管101和右侧的支管102之间嵌入设置嵌体200。

参照图2，嵌体200为中空且两端开口的筒状结构，其包括两个相互连接的嵌体分部，分别为左嵌体分部201和右嵌体分部202，两者相连且为一体成型结构，两个嵌体分部分别内置于相邻连接的两个支管的内腔中，且任一嵌体分部的外壁与其所在的支管的内壁相互贴合，图1示出结构中，支管101内嵌入左嵌体分部201，支管102内嵌入右嵌体分部202；

嵌体的外壁设有环状凸起203，环状凸起203的一侧面连接相邻连接的两个支管中的其一支管的一侧开口的端面、另一侧面连接相邻连接的两个支管中的另一支管的一侧开口的端面，如图2示出结构中，左嵌体分部201嵌入支管101后，支管101的右侧端面紧贴环状凸起203的左侧面，右嵌体分部202嵌入支管102后，支管102的左侧端面紧贴环状凸起203的右侧面2030。

需要说明的是，在具体实施过程中，由于嵌体属于管道主体的一部分，因此其安装需要在支管安装过程中一并完成，即是说，支管的安装过程包括了嵌体的安装。比如，图1示出结构中位于左侧的支管101在安装固定完成后，即对嵌体200进行左向嵌合使其左嵌体分部201内置于左侧支管101内，再将右侧的支管102套于右嵌体分部202内上，嵌套完成后，使支管端面紧贴嵌体的环状凸起的对应侧面，最后沿环状凸起进行焊接。

本实用新型为进一步增强止裂效果，可按如下结构设置：如图3所示，在其中一些优选实施例中，待焊接作业完成后，在相邻支管的连接处设置防护层300，防护层300可采用碳纤维布进行多层包裹后成型，具体设置位置可位于焊缝处，从而通过防护层300对支管连接处进行密封和保温等措施。

具体的，将多层碳纤维布逐层缠绕在相邻支管的连接处，在缠绕时，可在相邻碳纤维布层间设置环氧类胶粘剂以便助层间结构固化，待定型后成型为防护层300，其不仅能起到密封和固定作用，还能够起到抗寒止裂、耐酸碱等抗腐蚀效果。

在其中一些优选实施例中，可在相邻支管的连接处设置一加固层(图中未示出)，实现对支管连接结构的进一步加固，也便于对焊接处进行保护。加固层可采用金属管夹制成。另外，加固层也可在已设置防护层的基础上设置，该情况下，可将加固层设置于防护层外。具体的，在完成碳纤维布的缠绕后，待其定型后，将两半结构的管夹从防护层的外侧将其罩合其中，并通过螺栓等紧固件将管夹的两半结构锁紧，即完成加固层的设置。

在另一些实施例中，为提高支管连接处的密封效果，可按如下结构设置：环状凸起203的凸起高度不超过管道主体的内壁厚度，即是说，不超过相邻连接的两个支管中的相对薄的支管的壁厚，从而使该处结构相对于其两侧的支管外壁呈下陷趋势，不仅在焊接作业完成后利于隐藏焊缝，还便于在外部设置保护层和加固层前，先在凹陷处设置具有伸缩性能的填充结构，以便应对材料的热胀冷缩问题，比如，如图3所示，在包裹碳纤维布前，先在环状凸起203所在凹陷处填充密封胶后形成具有可伸缩的密封层400，待密封层400定型后，再包裹碳纤维布形成防护层300，最后设置加固层(图中未示出)。

本实用新型中，加固层、嵌体或者保护层、加固层和嵌体为一一对应结构。比如，当设置加固层和嵌体，则对应任一嵌体在其所设置位置的管道主体外侧设有一加固层；或者，当设置保护层、加固层和嵌体时，则对于任一嵌体，在管道主体外设有一保护层和一加固层与该嵌体对应。

本实用新型在使用过程中，管道内部流体的流动过程作用到嵌体上时，在嵌体上的位于流体流入口一侧的开口(图4示出结构中，可视右嵌体分部上的右侧开口为此处述及之开口)上会产生使该开口收缩的问题，本实用新型为避免该“收口”问题而导致嵌体严重形变而产生堵塞部分管路的问题，可做如下结构设置：

嵌体的一侧开口(该开口为管道内的流体流入一侧的开口)为倒角结构，从而使该开口的内壁呈内倾曲面。图3示出结构中，可观察到嵌体200的右侧开口处设有倒角结构。

本实用新型在嵌体开口处可采用研磨切削等加工工艺在嵌体的一侧开口上加工成型倒角结构，使该开口从内而外形成一具有外翻趋势的开口，在管道内输送的流体流经时，由于倒角结构的嵌体开口的内壁呈一定角度的倾斜内面，因此其在受到流体流经时的输送力的作用下，具有垂直于管道本体的内壁的分力，相当于流体作用到嵌体内壁的力，除了前进的摩擦力外，还具有垂直于该内壁的支撑力，使该嵌体开口不易被向内压缩收口。

本实用新型为实现嵌体的流体流入侧的开口不被向中心挤压后形变而导致堵塞管道的问题，还可按如下结构设置：如图4所示，嵌体的右侧开口的外壁设有连接该开口端面的开口槽2001，通过设置开口槽2001后，可在该开口流入流体后，通过流体压力使嵌体的该侧开口呈向外膨胀的开裂结构，即是说，由相邻的开口槽2001间隔出的裂片结构2002在流体流经过程中，会被向外侧挤压，从而将开裂后的开口外壁外推后使其紧贴在支管的内壁上，使两者紧紧贴合。

开口槽2001设有至少两个，至少两个开口槽2001沿着嵌体的右侧开口的外壁一周均匀设置，即是说，相邻的开口槽2001之间的间隔距离(角位移)均相等。

本实用新型设置开口槽的目的在于，使嵌体的开口在受到流入该开口的流体的力的作用影响下呈开裂结构，从而相当于将相邻开口槽之间的每个条形结构垂直于管道主体内壁推进，使其贴合在管道主体内壁上，从而避免了其被收口后形变，也避免了由于形变后导致堵塞管道的问题。

需要说明的是，为使流体流入具有导向作用，可在嵌体的一侧开口外壁设置倒角结构的情况下，再设置开口槽结构，两类结构相互配合实现更好的裂口效果。如图4示出结构中，可在各个裂片2002的端面设置倒角结构来使流体流经时具有一定导向作用，另外，开口槽的边沿也可设置倒角来实现流体接触该边沿时的导向，将流体导入嵌体的中空部分中。另外，嵌体的另一侧开口也可设置开口槽。

综上所述，本实用新型采用内置式止裂结构实现油气输送管道在连接处的加固，起到较好的止裂效果，其原理在于将管道内部压力对于管道内壁的作用在相邻段的支管连接处被导至止裂嵌体的内壁上，从而将集中到支管连接处的力由接近点状转换为嵌体内壁的面状，相当于将压力分解后由更多的界面结构来承受，从而减轻传统的管道焊接点所受的力的作用和影响。同时，为避免管道内流体流动时产生的输送动力使嵌体产生偏移，甚至被输送走，将管道的相邻连接的两段支管分别连接至嵌体外壁的环状凸起的两侧面上，以凸起结构限制嵌体移动。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种防开裂的油气输送管道，包括管道主体，所述管道主体包括至少两段支管，相邻的两段所述支管相连，其特征在于，所述管道主体包括一用于防止支管开裂的嵌体，所述嵌体设置于相邻两个所述支管的连接位置所在的管道内腔中；

所述嵌体为中空且两端开口的筒状结构，其包括两个相互连接的嵌体分部，两者相连且为一体成型结构，两个所述嵌体分部分别内置于相邻连接的两个所述支管的内腔中，且任一所述嵌体分部的外壁与其所在的所述支管的内壁相互贴合；

所述嵌体的外壁设有环状凸起，所述环状凸起的一侧面连接相邻连接的两个所述支管中的其一支管的一侧开口的端面、另一侧面连接相邻连接的两个所述支管中的另一支管的一侧开口的端面。

2.根据权利要求1所述的一种防开裂的油气输送管道，其特征在于，相邻支管的连接处设置防护层，所述防护层采用碳纤维布进行多层包裹后成型的防护层。

3.根据权利要求1所述的一种防开裂的油气输送管道，其特征在于，相邻支管的连接处设置一加固层，所述加固层采用金属管夹制成的加固层。

4.根据权利要求1所述的一种防开裂的油气输送管道，其特征在于，相邻支管的连接处设置防护层，所述防护层采用碳纤维布进行多层包裹后成型的防护层；

所述防护层外设置一加固层，所述加固层采用金属管夹制成的加固层；

所述环状凸起的凸起高度不超过管道主体的内壁厚度。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种防开裂的油气输送管道，其特征在于，所述嵌体的一侧开口设置为倒角结构。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种防开裂的油气输送管道，其特征在于，所述嵌体的一侧开口的外壁设有连接该开口端面的开口槽。

7.根据权利要求6所述的一种防开裂的油气输送管道，其特征在于，所述开口槽设有至少两个，至少两个所述开口槽沿着所述嵌体的一侧开口的外壁一周均匀设置。

8.根据权利要求7所述的一种防开裂的油气输送管道，其特征在于，所述嵌体的另一侧开口也设置开口槽。

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