CN220668804U - 一种防腐管道 - Google Patents

Abstract

一种防腐管道，主要解决搪瓷管、内衬有机物管、合金管的防腐、耐磨和经济性问题，其特征在于，包括管道基体、位于所述管道基体内的防腐层、用于保护所述防腐层端部的端部保护部件、以及用于保护所述防腐层端部之间防腐层的保护管；所述端部保护部件和保护管的耐冲刷性或硬度超过所述防腐层，所述保护管的抗压强度被配置为工况温度下可抗管内负压0.1个大气压以下。本发明的效益包括生产简单、成本低和成效优异。

Description

一种防腐管道

技术领域

本发明涉及一种防腐管道，特别是一种既具有优异防腐功能，又具有优异耐冲刷功能的复合管道。

背景技术

防腐基体管道是指经过防腐工艺加工处理，可有效防止或减缓在运输与使用过程中发生化学或电化学反应发生腐蚀现象的钢制管道。根据我国统计数据，每年国内的基体管道腐蚀直接经济损失2800多亿。当前全球每年因基体管道腐蚀损失高达5000亿美元。防腐基体管道可有效地防止或减缓腐蚀延长基体管道的使用寿命，降低基体管道运行成本。

在基体管道内衬防腐层或防腐层是一种使用广泛的技术，尤其适用于化工和石油行业等腐蚀性行业。目前内衬防腐材料多为高分子材料，也有少量内衬无机非金属材料，如陶瓷或玻璃的报道。但如果在基体管道内表面单纯的内衬有机材料，主要缺陷是不耐冲刷、不耐高温和不耐负压，特别是端口容易损坏；如果在基体管道内表面内衬陶瓷或玻璃，所面临的一个主要问题是管端头连接处的防腐处理难以解决。这些造成了现有的管道寿命短，进而需经常更换，形成巨大的经济损失。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种防腐管道，要解决的技术问题是内衬防腐层的防真空、耐高温、耐磨、耐冲刷和端口保护的问题。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：

一种防腐管道，其特征在于，包括管道基体、位于所述管道基体内的防腐层、用于保护所述防腐层端部的端部保护部件、以及用于保护所述防腐层端部之间防腐层的保护管；所述端部保护部件和保护管的耐冲刷性或硬度超过所述防腐层，所述保护管的抗压强度被配置为工况温度下可抗管内负压0.1个大气压以下。

优选的，所述防腐层材质选自聚四氟材料、PO、PE、PP、PEEK、防腐层加填充料的增强体和耐蚀合金中的一种或几种；防腐层厚度为对应工况要求寿命下的防腐厚度(不考虑被冲刷而增加的厚度)，无行业要求的，则对应腐蚀数据下的厚度加腐蚀余量，其中四氟材料优选厚度0.5-2.0mm，含0.5mm和2mm。

优选的，所述防腐层可以是插入的防腐管，也可以是机防腐涂层、热塑层、模压层和喷涂层。

优选的，所述端部保护部件与保护管为防腐耐冲刷材料，其材质选自玻璃、陶瓷、铸石、石墨、高硅铁、PEEK、四氟哈拉、防腐层加填充料的增强体和耐蚀合金的一种或多种；脆性材料保护管的厚度，在保护管外管径不超过100mm情况下，厚度不超过外管径的5％；保护管外管径超过100mm，厚度不超过外管径的4％，但最低厚度≥1mm，所述脆性材料包括玻璃、陶瓷、铸石和高硅铁；端部保护部件厚度在1.5-10mm以内，含1.5mm和10mm；对于介质中有颗粒的工况，端部保护部件与保护管的厚度视冲刷率增加；端部保护部件和保护管之间设置有缓冲的耐腐蚀垫片；端部保护部件形状为垫片状或锥体状，其内径与保护管内径一致。

优选的，所述保护管内衬于防腐层内部由单节或者多节/多段组成；所述单节保护管长度每大于等于保护管外径30倍时，此单节保护管的管壁上至少有一个联通防腐层的通路；对于脆性材料的保护管和保护部件，节与节、节与保护部件之间设置有防撞设置，所述脆性材料包括玻璃、陶瓷、铸石和高硅铁。

优选的，所述防撞设置包括用防腐热粘结材料粘结相互之间的端面，所述热粘结材料包括PFA，FEP，ETFE，PEEK，PO，PP，PE；防撞设置还包括在防腐层管外设置有紧固相邻节端部的紧箍，使节与节保持固定间隙、相互之间设置缓冲垫圈、在节与节之间设置紧箍使防腐层的内径在保护管的外径和内径之间、在节与节之间的防腐层外壁设置薄壁金属片和在薄壁金属片上设置有紧箍、部分保护管与端部保护部件固定(包括成为一体的部件)；物理方式固定的节与节间隙≤3倍于保护管的壁厚。

优选的，所述管道为变径、弯管、三通和四通，相应的防腐层和保护管的形状与变径、弯管、三通和四通基体管道形状一致；对于三通和四通，保护管由多节保护管组成，且其相互配合部位之间的间隙不超过3倍于保护管的壁厚，各节保护管在管内轴向的位置被固定。

优选的，所述管道基体为高强度基体管道，选自钢管，玻璃钢管、PVC管和复合管中的一种或几种；

优选的，所述端部保护部件位于防腐层端部的位置包括防腐层端部内表面、防腐层端部外表面、防腐层翻边端面(包括扩口端面)和防腐层端部本身位置的一个或多个位置，所述防腐层端部本身位置为与管内防腐层连续的端部材质被增强的部分(含镶嵌耐冲刷部件)。所述材质增强包括在有机防腐层中填充高强度物质、防腐层被过渡到防腐耐冲刷更强的材质和端部防腐层镶嵌防腐耐冲刷材料，所述被增强的端部防腐层耐冲刷性或硬度超过管内未被增强的防腐层。

优选的，所述防腐层在管道端口具有连续的被冲刷端面和用于密封的密封端面，所述被冲刷端面为基体管道使用中可能被管内介质冲刷及不被保护管覆盖的防腐层部分；所述密封端面和被冲刷端面可分开设计，也可合并为一个端面。

优选的，所述管道为法兰连接管道，其密封端面和被冲刷端面为防腐层在管道端口连续的翻边端面(包括扩口端面)，所述连续的翻边端面包括与防腐层一体制成，也包括焊接、熔接、粘结或物理挤压的翻边端面，翻边端面覆盖基体管道端口端面和法兰部分或全部密封端面；法兰的端面具有限位部件，所述限位部件在法兰径向上直接或间接固定端部保护部件，端部保护部件直接或间接管内轴向上固定保护管。

优选的，所述被冲刷端面与端部保护部件之间设置耐腐蚀垫片，其垫片材质包括聚四氟、PO、PE、PP和石墨垫片，其内径与保护管内径一致。

优选的，对于法兰连接的管道，所述端部保护部件密封面具有多道密封沟槽。

优选的，对于法兰连接的管道，所述密封端面和法兰端面之间还设置有软垫，其材质包括各种弹性有机材料。

优选的，所述管道为螺纹连接，所述防腐层在管道端部具有密封端面，所述密封端面设置于基体管道端口端面上，所述螺纹区域位于基体管道外端部，所述螺纹区域位于管道的末端具有基体管道管端限位装置，所述限位装置固定限位部件，所述限位部件在管道径向上直接或间接限位端部保护部件，所述端部保护部件设置于密封端面上，所述端部保护部件为垫片状或锥体状，端部保护部件的内径与保护管内径一致，外径等于或略小于基体管道管端限位装置的外径。

优选的，所述管道为焊接连接，所述防腐层端口管面部分为基体管道与防腐层的密封端面，所述密封端面距离端口焊接区5-20cm，密封端面搭接有耐蚀金属管，并形成密封区，所述耐蚀金属管延伸至防腐管端口，厚度0.1-3mm，密封端面内设置有端部保护部件或覆盖保护管，耐蚀金属管端口内层还设置有短节耐蚀金属管，短节耐蚀金属管与耐蚀金属管端口焊接，短节耐蚀金属管内径与保护管内径一致，所述耐蚀金属可焊接。

优选的，保护管被端部保护部件固定于管道两端之间，而保护管使防腐层固定于保护管和基体管道之间，端部保护部件覆盖并保护防腐层被冲刷端面，最终形成防腐层隔离管内的腐蚀介质与基体管道的隔离，以及保护管和端部保护部件对防腐层及其被冲刷端面的全方位抗腐蚀介质冲刷的保护。

本发明还提供了一种防腐管道连接时，带法兰的端口处理方法，所述方法包括如下步骤：

加工法兰，使法兰的端面具有限位装置和密封端面。

加工管道内端口，使其内端口具有弧形或圆形倒角。

固定法兰于管道两端，并使所述法兰密封端面与基体管道端口端面齐平。

基体管道内衬防腐层，翻边端面覆盖法兰密封端面与基体管道端口端面，且其翻边端面幅度不应小于对应管道法兰密封面的1/2。

在所述翻边端面和基体管道端口端面、法兰密封端面之间可放置软垫，其材质包括弹性胶体，以增强更好的密封效果。其中所述软垫的厚度在1-3mm之间。

优选的，所述软垫包括特氟龙垫片、PO垫片、硅胶垫片和石墨垫片。

插入保护管，垫上垫片，用限位部件通过端部保护部件或对接密封垫片上的限位台阶限位端部保护部件或对接密封垫片，且限位对接密封垫片也将最终限位端部保护部件。限位部件固定于法兰的方式为固定限位部件与限位装置的搭接处。

优选的，所述端部保护部件为垫片状或锥体状，其内径小于所述内衬于防腐层或防腐层内表面的保护管的外径，但等于或大于保护管的内径。使得被冲刷端面得到端部保护部件的保护，即免受流通介质的冲刷。

优选的，端部保护部件与对接密封垫片在管道轴向上可向管道内侧运动。这使得管道与管道对接时，通过所述端部保护部件或者对接密封垫片对所述防腐层或防腐层密封端面的压紧力，来实现对所述管端口的密封。

优选的，所述端部保护部件或者对接密封垫片，其端口形状为外侧内径处为喇叭口，以便于管道内介质流动和安装时允许一定错位和符合流体力学要求。

优选的，所述端部保护部件或者对接密封垫片，其两端面形状均具有多道密封沟槽，或靠近法兰的内侧平整，外侧具有多道密封沟槽，以增强密封效果。

本发明还提供了一种防腐管道连接时，带法兰连接的另一种处理方法，所述方法与上述带法兰连接不同的是防腐层不具有翻边端面，防腐层端部端面被防腐层内端部保护部件或保护管与防腐层外端部保护部件同时保护。

本发明还提供了一种防腐管道连接时，带螺纹的端口处理方法，所述方法与上述带法兰连接不同的是：所述防腐层在管道端部具有密封端面，所述密封端面位于基体管道端口端面上，所述管道端口端面设置有端部保护部件。端部保护部件的外径等于或略小于基体管道的外径，内径等于保护管内径；管道连接时，在防腐管之间再加垫片，通过拧紧压力密封两管端面。

本发明还提供了一种防腐管道连接时，带焊接的端口处理方法，所述方法与上述不同的是防腐层密封端面为防腐层端口内端面的一部分，且密封端面即为被冲刷端面，这里有两种处理方式，一种是先加工基体管道端口内表面使其具有扩大内径的基体管道台阶，然后放入耐蚀金属管，热塑成型有机防腐涂层，热塑时要求有机防腐涂层部分覆盖耐蚀金属管，插入保护管，加入缓冲防腐垫，插入端部保护部件和短节耐蚀金属管，然后焊接短节耐蚀金属管和耐蚀金属管端口，耐蚀金属管和基体管道，且确保其端口端面齐平；另一种是有机防腐涂层为插入的保护管，不同的是其密封端面靠耐蚀金属管或者端部保护部件挤压密封。

优选的，所述短节耐蚀金属管，长5-20mm，厚2-4mm，耐蚀金属管长5-20cm，厚0.2-5mm，具体视基体管道扩径大小与焊接功率要求。

优选的，所述短节耐蚀金属管，插入无机防腐保护部件前，可在防腐层密封管面部分外管壁加垫片，包括缠绕特氟龙材质的生胶带，以增强无机防腐保护部件对防腐层密封端面的保护。

本发明的有益效果为：本发明所提供的管道，由于其防腐层不再承受介质的冲刷和管内的负压，因而其防腐性能非常优异。高强度的保护管和端部保护部件防腐耐冲刷性能优异，因而使产品整体的使用寿命大大延长。此管道绝大部分零部件均可大规模生产后组装，因而生产极其简单、生产交期大为缩短、成本大幅降低。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明所提供的管道的第一种优选的具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明所提供的管道的第二种优选的具体实施方式的结构示意图。

图3是本发明所提供的管道的第三种优选的具体实施方式的结构示意图。

图4是本发明所提供的管道的第四种优选的具体实施方式的结构示意图。

图5是本发明所提供的管道三通的保护管具体实施方式的结构示意图。

图6是本发明所提供的管道的第五种优选的具体实施方式的结构示意图。

图7是本发明所提供的管道的第六种优选的具体实施方式的结构示意图。

图8是本发明所提供的管道的第七种优选的具体实施方式的结构示意图。

图9是本发明所提供的管道的第八种优选的具体实施方式的结构示意图。

图10是本发明所提供的管道内部插入多节保护管的第一种具体实施方式。

图11是本发明所提供的管道内部插入多节保护管的第二种具体实施方式的结构示意图。

图12是本发明所提供的管道内部插入多节保护管的第三种具体实施方式的结构示意图。

图13是本发明所提供的管道内部插入多节保护管的第四种具体实施方式的结构示意图。

图14是本发明所提供的管道内部插入多节保护管的第五种具体实施方式的结构示意图。

图15是本发明所提供的管道内部插入的保护管扩口的一种具体实施方式的结构示意图。

图16是本发明所提供的管道的第九种优选的具体实施方式的结构示意图。

图17是本发明所提供的管道的第十种优选的具体实施方式的结构示意图。

图18是本发明所提供的管道的第十一种优选的具体实施方式的结构示意图。

图19是本发明所提供的管道的第十二种优选的具体实施方式的结构示意图。

图20是本发明所提供的管道的第十三种优选的具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

101——保护管， 102——防腐层，

103——基体管道， 104——基体管道端口端面，

105——软垫， 106——翻边端面，

107——法兰下陷密封端面， 108——端部保护部件，

109——限位部件， 110——限位装置，

111——法兰， 112——垫片，

113——限位台阶， 201——对接密封垫片

202——粘结防腐层， 204——固定法兰替代部件，

205——活法兰部件， 304——基体管道斜破口端面，

306——斜破口翻边密封端面， 307——法兰斜坡口端面，

312——保护部件斜坡口端面， 401——法兰补偿环，

402——密封端面， 403——被冲刷端面，

404——第一台阶， 405——第二台阶，

501——长直管， 502——直管三通开口，

503——短直管一， 505——短直管二，

606——基体管道管端限位装置， 607——螺纹，

702——缓冲防腐垫， 703——耐蚀金属管梯形面，

704——密封管面， 706——管面密封圈，

709——短节耐蚀金属管端面， 710——短节耐蚀金属管，

711——耐蚀金属管端口端面， 712——耐蚀金属管，

713——缓冲层， 808——基体管道加强管，

1002——紧箍， 1003——耐磨管间有机防腐管，

1004——有机防腐管， 1101——固定辅助管，

1102——节间垫圈， 1301——薄壁金属，

1401——防腐粘结垫， 1501——扩口环。

1701——防腐层内端部保护部件， 1702——防腐层外端部保护部件

2001——拼接翻边端面 2002——端面可变部件

具体实施方式

图1示出了本发明所提供的管道的第一种优选的具体实施方式。

如图1所示，该具体实施方式中的管道包括基体管道103，具体为基体管道103的内表面衬有防腐层102。当防腐层102是插入的防腐管时，防腐层102沿基体管道103的内表面延伸，延伸至基体管道103的端面时，先在防腐层102上套有软垫105，再开始加热防腐层102端口部分并利用翻边工具进行翻边，从而使防腐层具有翻边端面106，此方式密封端面与被冲刷端面统一。当防腐层102是滚塑、模压或喷涂成型时，可直接形成翻边端面106。对于基体管道103具有基体管道端口端面104，预先固定有管道上的法兰111，法兰111具有法兰下陷密封端面107，法兰下陷密封端面107与基体管道端口端面104齐平，且其齐平面与管道轴向垂直。防腐层102内部衬有保护管101，管道端部保护部件108通过限位部件109将其在径向上限位在法兰111上，限位部件109通过端部保护部件108上的限位台阶113和法兰上的限位装置110将端部保护部件108限位在法兰111上，限位部件109与限位装置110的固定方式可以为焊接或粘结。管道端部保护部件108覆盖防腐层翻边端面106以及保护管101端口，从而整体保护防腐层102免受流体介质冲刷。管道端部保护部件108在管道轴向上可沿限位部件109向基体管道103侧滑动，这样使得管道与管道对接时，管道端部保护部件108向内挤压垫片112以及防腐层翻边端面106，进而挤压软垫105和固定的基体管道端口端面104以及法兰下陷密封端面107。说明的是内衬的防腐层102也可直接滚塑、模压和喷涂内衬时翻边至基体管道端口端面104和法兰下陷密封端面107，从而无需软垫105。

本发明所要解决的主要技术问题是整体保护防腐层102及其翻边端面106免受流体介质冲刷以及管道对接时的密封性问题，重点是翻边端面106的保护问题。主要办法是通过保护管101和管道端部保护部件108，使其免受流体介质冲刷，进而延长管道整体寿命。

在该具体实施方式中，防腐层102优选特氟龙、PO、PP、PEEK、PE、石墨和耐蚀金属，其主要作用是防腐蚀。

在该具体实施方式中，“端面”为平整的面，以便实现更好的密封的目的，例如，图1所示的基体管道端口端面104、防腐层翻边端面106以及法兰下陷密封端面107。在该具体实施方式中，基体管道端口端面104和法兰下陷密封端面107位于同一平面，误差不超过0.5mm。

在该具体实施方式中，为加强密封效果，在防腐层为插入管道翻边端面106时，可在翻边端面106和基体管道端口端面104之间加有软垫105，这里优选硅胶软垫、橡胶软垫。同时，端部保护部件108双侧或单侧可带有密封环形沟槽。

在该具体实施方式中，保护管101，可以是分节插入防腐层102内。但是其外径必须小于管道端部保护部件108，从而使其固定于管道内，保护管101优选玻璃管、陶瓷管、铸石管、合金管和石英管。

在该具体实施方式中，法兰111存在限位的限位装置110，在实际运用中也可取消限位装置110，通过另外的工装来安装限位部件109，确保端部保护部件108中心孔与管道中心孔重合并固定即可。此限位的限位装置110只是便于安装而设计。如也可直接将限位部件109焊在法兰111对应的位置上。

需要注意的是，图1仅为了示出该具体实施方式中的管道的结构的原理，为了清楚显示的目的，图中的某些部位的尺寸及比例可能被夸张或扭曲，因此不能将图中所显示的尺寸及比例作为本申请权利要求解释范围的限制。例如，在图1中，端部保护部件108与防腐层翻边端面106的内表面之间，防腐层端部保护部件108与限位部件109，防腐层翻边端面106与法兰下陷密封端面107之间存在空隙等，这是基于清楚地显示的目的。实际应用中，它们是紧密贴合的。同样，法兰111与基体管道103之间、内衬防腐层102与内衬保护管101之间等也是如此。另外，在图1为了清楚地显示的目的，基体管道103的尺寸相对于法兰111的尺寸被夸大，在实际应用中，基体管道103的壁厚、保护管101的厚度、端口限位部件109等的厚度相对于法兰111的尺寸的比例要小得多。

图1还示出了上述具体实施方式所提供的管道连接时所需要的结构。

如图1所示，该具体实施方式所提供的管道为采用法兰111进行连接。连接时，可以直接用法兰111固定到两根管道的端部，然后用连接件(例如，螺栓)通过法兰111上的通路进行连接。为了更好的密封效果，在该具体实施方式中，法兰111要求与管道轴向垂直，端部保护部件108、垫片112，防腐层翻边端面106以及软垫105要紧贴法兰下陷密封端面107。在尺寸配合上，限位部件109在管道径向上的位置被限位装置110所固定，也使得端部保护部件108的装配更加方便。

为了实现两根管道连接处的更好的密封效果，在该具体实施方式中，还提供了密封部件，以及双侧带密封槽的端部保护部件108。

如图1所示，垫片112和软垫105采用软质材料制成，包括硅胶、丁腈橡胶、天然橡胶、石墨、膨胀石墨、或其它适合的材料。连接两根管道时，还可在端部保护部件108之间加防腐密封垫圈。

如图1所示，端口端面保护部的限位部件109主要是在管道径向上对端部保护部件108进行限位，而端部保护部件108在管道轴向上可以向管端缩进。这主要是考虑到在管道与管道对接，通过螺栓拧紧时，其拧紧力进一步压紧防腐层翻边端面106、软垫105、端部保护部件108以及法兰下陷密封端面107相互之间的配合面，以确保密封效果。

在该具体实施方式中，采用法兰111结合垫片112的一个好处时，垫片112的大小可以远远超出管道外径的大小，从而增加防腐垫片112在管道径向上的面积，从而大大提高管道连接处密封的防腐性能。

以上描述了本发明所提供的管道的一个端部的一种优选的具体实施方式，管道的另一个端部可以采用相同的构造，也可以采用不同的结构，如采用活法兰方式。

如图1所示，当管道工况压力较高(特别是超过1.6MPa时)，或端部保护部件108选用较薄(厚度低于5mm)，且易碎的陶瓷、玻璃时，为进一步保护端部保护部件108以及保护管101，可在端部保护部件108与防腐层翻边端面106之间加一层或多层有机防腐垫片112，以化解管道对接螺栓拧紧时的局部应力过大，导致端部保护部件108破裂。

需要说明的是，当端部保护部件108抗压能力较强，具有一定变形能力，如选用耐蚀合金，使管道对接拧紧螺栓时，端部保护部件108既可以保证密封的强度，又可以保证自身不至于压裂的情况下，软垫105以及上文提到的防腐垫片112可撤销。

如图1所示，防腐垫片112的内径大于等于保护管101的内径，其外径小于等于端部保护部件108的外径。

在制造工艺方面，一种优选的具体实施方式为：提供普通基体管道，加工基体管道的两端形成如上所述的基体管道端口端面104，加工法兰结构，并形成法兰下陷密封端面107，焊接法兰于管道两端，同时，确保基体管道端口端面104与法兰下陷密封端面107齐平，然后在基体管道103内插入防腐层或滚塑形成防腐层102，若滚塑，可直接形成翻边端面106。若插入防腐层，则要求其长度略长于基体管道，以保证对防腐层加热翻边时形成翻边端面106，此处要求翻边前垫好软垫105。然后插入保护管101，然后依次组装垫片112、端部保护部件108和限位部件109，最后将限位部件109焊接于限位装置110上。装配完成后，两根管道即可通过螺栓锁紧法兰连接。

图2示出了本发明所提供的管道的第二种优选的端口处理的具体实施方式。

相对于第一种实施方式，不同之处在于此处采用的是活法兰部件205、端部保护部件108为单面具有密封槽、限位部件109固定于活法兰密封端面上、限位部件109通过限位对接密封垫片201来限位端部保护部件108，以及防腐层翻边端面106通过粘结防腐层202与防腐层102形成连续防腐层，当防腐层为四氟PTFE时，粘结防腐层202材质优选PFA。

如图2所示，该具体实施方式中的法兰包括固定法兰替代部件204和活法兰部件205。固定法兰替代部件204固定于基体管道103上，具体要求与第一种方式相同。固定法兰替代部件204为圆盘型，其内径略大于基体管道103的外径0.05-1mm，其外径大于限位部件109，但小于法兰螺栓孔距。厚度按行业标准操作。活法兰部件205为普通法兰。

如图2所示，固定法兰替代部件204具有限位装置110，作用与第一种实施方式的法兰上的限位装置110一致。

其具体操作方式要求在焊接法兰限位部件109之前，先将固定法兰替代部件204套在基体管道103上，然后再在金属基体管道端部焊接固定法兰替代部件204。

需要说明的是，此方案也可运用于固定法兰，防腐层翻边端面106也可粘结于防腐层内端面。

图3示出了本发明所提供的管道的第三种优选的端口处理的具体实施方式。

如图3所示，该具体实施方式中的管道包括基体管道103，具体为普通碳基体管道，在基体管道的端部具有基体管道斜破口端面304，基体管道103的内表面衬有防腐层102，防腐层102沿基体管道103的内表面延伸，延伸至基体管道103的基体管道斜破口端面304时，先在有防腐层102上套有软垫105，再开始加热防腐层102端口部分并利用翻边工具进行翻边(滚塑时可直接形成翻边)，从而使防腐层具有斜破口密封端面306，此方式斜破口密封端面306与被冲刷端面统一。其中，基体管道103具有基体管道斜破口端面304，预先焊接有管道上的法兰111，法兰111具有法兰斜坡口端面307，法兰斜坡口端面307与基体管道斜破口端面304齐平，且其齐平面与管道轴向成一致夹角。防腐层102内部衬有保护管101，管道端部保护部件108通过限位部件109将其在径向上限位在法兰111上，限位部件109通过限位装置110限位在法兰111上。管道端部保护部件108覆盖防腐层斜破口密封端面306以及保护管101端口，从而整体保护防腐层102免受流体介质冲刷。管道端部保护部件108在管道轴向上可向限位部件109内侧滑动，这样使得管道与管道对接时，管道端部保护部件108向内挤压防腐有机垫圈313、防腐层斜坡口密封端面306，以及挤压软垫105和固定的金属基体管道斜坡口端面304和法兰斜坡口端面307，进而使端口密封。

本发明所要解决的主要技术问题是整体保护防腐层102及其斜坡口密封端面306免受流体介质冲刷以及管道对接时的密封性问题，重点是斜坡口密封端面306的保护问题。主要办法是通过保护管101和管道端部保护部件108形成全方位保护，使其免受流体介质冲刷，进而延长管道整体寿命。

在该具体实施方式中，防腐层102优选特氟龙管、PO管、PE管，其主要作用是防腐蚀。

在该具体实施方式中，“斜坡口端面”为平整的面，以便实现更好的密封的目的，例如，图3所示的金属基体管道斜破口端面304、斜坡口密封端面306、法兰斜坡口端面307，以及保护部件308内侧的保护部件斜坡口端面312。另外，在该具体实施方式中，金属基体管道斜破口端面304和法兰斜坡口端面307位于同一平面，误差不超过1mm。

在该具体实施方式中，为加强密封效果，在防腐层翻边斜坡口端面306和金属基体管道斜破口端面304之间加有软垫105，这里优选硅胶软垫、橡胶软垫。

在该具体实施方式中，内衬保护管101，可以是分节插入防腐层102内。但是其外径必须小于管道端部保护部件108，从而使其通过端部保护部件108固定于管道内壁，保护管101优选玻璃管，铸石管、玻璃管、陶瓷管和耐蚀金属管。

在该具体实施方式中，法兰111存在限位装置110，在实际运用中也可取消此沟槽，通过另外的限位部件109安装工装进行定位。此限位装置110只是便于操作而设计。

图3还示出了上述具体实施方式所提供的管道连接时所需要的结构。

如图3所示，该具体实施方式所提供的管道为采用法兰111进行连接。连接时，可以直接用法兰111焊接到两根管道的端部(或采用其它的连接方式)，然后用连接件(例如，螺栓)通过法兰111上的通路进行连接。为了更好的密封效果，在该具体实施方式中，法兰111要求与管道轴向垂直，端部保护部件108、基体管道斜破口端面304以及软垫105要紧贴法兰斜坡口端面307。另外，法兰的端面还具有限位装置110，限位部件109在管道径向上的位置被限位装置110所限制，从而起到更好的固定作用，也使得限位部件109的装配更加方便。

为了实现两根管道的连接处的更好的密封效果，在该具体实施方式中，还提供了密封部件。

如图3所示，密封部件包括防腐层翻边下的软垫105，其采用软质材料制成，包括硅胶、丁腈橡胶、天然橡胶、石墨、膨胀石墨、或其它适合的材料。连接两根管道时，还可在端部保护部件108之间加垫片112。

如图3所示，端口端面保护部的限位部件109主要是在管道径向上对端部保护部件108进行限位，而端部保护部件108在管道轴向上可以向管端内侧缩进。这主要是考虑到在管道与管道对接，通过螺栓拧紧时，其拧紧力进一步压紧防腐层斜坡口密封端面306、软垫105、垫片112以及端部保护部件108相互之间的配合面，以确保密封效果。

在该具体实施方式中，采用法兰结合密封部件的一个好处时，密封部件的大小可以远远超出管道外径的大小，从而增加防腐密封层在管道径向上的厚度，从而大大提高管道连接处防腐密封的性能，以及端部保护部件108的强度。

以上描述了本发明所提供的管道的一个端部的一种优选的具体实施方式，管道的另一个端部可以采用相同的结果，也可以采用不同的结构。

如图3所示，当管道工况压力较高(特别是超过1.6MPa时)，或端部保护部件108选用较薄(厚度低于5mm)，且易碎的陶瓷、玻璃时，为进一步保护端部保护部件108，可在端部保护部件斜坡口端面312与防腐层斜坡口密封端面306之间加一层或多层垫片112，以化解管道对接螺栓拧紧时的局部应力过大，避免端部保护部件108破裂。

需要说明的是，当端部保护部件108抗压能力较强，具有一定变形能力，如选用耐蚀合金，使管道对接拧紧螺栓时，端部保护部件108既可以保证密封的强度，又可以保证自身不至于压裂的情况下，软垫105以及上文提到的垫片112可撤销。

如图3所示，垫片112的内径大于等于保护管101的内径，其外径小于等于端部保护部件108的外径。

在制造工艺方面，一种优选的具体实施方式为：提供普通基体管道，加工基体管道的两端加工形成如上所述的基体管道斜破口端面304，加工法兰结构，并形成平整法兰斜坡口端面307，焊接法兰于管道两端，同时，确保基体管道斜坡口端面304与法兰斜坡口端面307齐平，然后在基体管道103内插入防腐层或管道内烧结防腐层102。当插入防腐层形成防腐层102时，其长度略长于基体管道，以保证对防腐层102加热翻边形成防腐层斜破口密封端面306，若翻边，提前垫好软垫105；当烧结防腐层102时，需整体成型斜坡口密封端面306，然后插入保护管101，垫上垫片112，组装端部保护部件108和限位部件109，并将限位部件109焊接于限位装置110。其中，端部保护部件108为预制的防腐耐冲刷部件。需要说明的是限位部件109也可通过其它卡位方式实现。装配完成后，最后通过法兰和连接件以及对接防腐密封层将两根管道连接即可。另外需要补充说明的是以上第三种具体实施方式的图示为固定法兰方式，其对应的活法兰实施图示与第二种实施方式的处理一致。

图4示出了本发明所提供的管道的第四种优选的端口处理的具体实施方式。

相对于第一种实施方式，不同之处主要在于此方案被冲刷端面403和密封端面402为分开的两个翻边端面，非加厚法兰111由于开有台阶，包括第一台阶404和第二台阶405，为了补偿法兰111的强度，在法兰111的背面加焊法兰补偿环401或者法兰补偿环401与法兰111可加工为整体。被冲刷端面403覆盖第一台阶404，密封端面402覆盖第二台阶405。第一台阶404与第二台阶405的深度差大于垫片118与端部保护部件108的厚度和0.5-2mm。端部保护部件108仅覆盖被冲刷端面403，对被冲刷端面403形成免介质冲刷的保护。限位部件109在径向上固定对接密封垫片201。第一台阶404包括法兰111部分和基体管道端口端面104。垫片112与端部保护部件108内径外径相同。

图5示出了本发明所提供的管道三通的保护管具体实施方式。如图5所示，该具体实施方式中的保护管被分成两节插入基体管道内，其中长直管501在其中间部位有直管三通开口502，短直管一503插入的远端有加工成与直管三通开口502配合的突出部分，短直管二505为短直管一503的侧视图，长直管501与短直管一503配合时，间隙不超过2倍于保护管的壁厚，其中为了避免短直管一503滑向与长直管501进而产生碰撞或堵塞，在短直管一503端口加工有保护管翻边504，以使短直管一503按照图4的原理轴向上被固定在管内。

图6示出了本发明所提供的管道的第五种优选的端口处理的具体实施方式。

相对于第一种实施方式，不同之处仅在于此方案取消了法兰连接，而是用螺纹的螺纹连接。此时，基体管道有加工螺纹607，用于螺纹连接，基体管道端部加工有基体管道管端限位装置606，限位部件109通过冷焊的方式固定在基体管道管端限位装置606上，因此，端部保护部件108，软垫105，垫片112，防腐层翻边形成对翻边端面106的外径不超过基体管道管端限位装置606的外径，此处翻边端面106与被冲刷端面统一。此基体管道对接时，可在两基体管道直接加垫片，其内径应大于等于端部保护部件108内径，外径小于等于端部保护部件108外径。此方案补充的是：前面方案3的机构形式也适用本螺纹连接方式。这里不再详细展开。

图7示出了本发明所提供的管道的第六种优选的端口处理的具体实施方式。此端口处理方式目的是可焊接。其中耐蚀金属管712长度约5-20cm，厚度为0.2-3mm，主要目的为让防腐层102的密封管面704远离基体管道端口端面104，以防止基体管道端口焊接时过热，传导过来后防腐层102被烧坏。在该实施方式中，保护管101要比基体管道短至少大于耐蚀金属管712的长度，保护管101插入后，依次加入第一个缓冲防腐垫702，端部保护部件108，耐蚀金属管712，管面密封圈706，第二个缓冲防腐垫702，限位部件109和短节耐蚀金属管710。其中，管面密封圈706是根据密封效果选择是否需要与放入多厚。耐蚀金属管712在插入过程中，通过挤压管面密封圈706，进而挤压防腐层向上形成密封的密封管面704，由于耐蚀金属管712插入端具有耐蚀金属管梯形面703。这里需要设计当耐蚀金属管712插入到耐蚀金属管端口端面711与基体管道端口端面104齐平时，端部保护部件108与耐蚀金属管梯形面703之间形成密封。短节耐蚀金属管端面709焊在耐蚀金属管712管口侧，并保持与耐蚀金属管端口端面711齐平。限位部件109的长度为5-20mm，厚度2-4mm。在防腐管与防腐管通过焊接对接时，采用与耐蚀金属管712同样材质的焊条先焊接耐蚀金属部分，然后用普通基体管道焊条焊接基体管道部分即可完成焊接，为方便焊接，各焊接部分可提前加工成带坡口。此方案将耐蚀金属管梯形面703插入到密封管面704下面的好处是还可利用介质的压力加压密封管面704与耐蚀金属管梯形面，为此，也可将端部保护部件108设计成梯形面达到同样的目的。补充说明的是，此图示也可按照下面第七种优选的方式在金属管端口加工台阶，从而使耐蚀金属管712插在这个台阶上，同样可以达到此目的，特别是让插入的耐蚀金属管712内径等于基体管道103内径，从而使防腐层无需另外形成密封管面704。另外，本处理方式管面密封圈706包裹密封管面704外部，也包裹在端部保护部件108外部(也可以是缠绕的特氟龙生胶带)。当保护管101为无机脆性材料，包括是玻璃、陶瓷时，为提高防腐管道抗冲击性，在防腐层102与基体管道103之间加有软性材料的缓冲层713，此缓冲层713同样可以运用于本发明其它实施方案。

图8示出了本发明所提供的管道的第七种优选的端口处理的具体实施方式。此端口处理方式是另一种可焊接的方式。与上面焊接方式不同的是保护管101有扩口，进而基体管道端口部分内有通过扩径加工出的台阶并在上面插入了耐蚀金属管712，防腐层102覆盖了基体管道内表面及耐蚀金属管712内表面大部分，然后依次放入第一个缓冲防腐垫702、保护管101，第二个缓冲防腐垫702、端部保护部件108和短节耐蚀金属管710，然后焊接短节耐蚀金属管710与耐蚀金属管712，以及焊接耐蚀金属管712与基体管道103。由于此处基体管道端口内有加工台阶，为了补偿其失去的强度，在基体管道外表增焊了一节基体管道加强管808(基体管道端部扩径除外)，另外为了保护防腐层102，在加工防腐层102之前，先焊接耐蚀金属管712与基体管道端口的的结合，短节耐蚀金属管710与耐蚀金属管712的尺寸同第六种处理方式。补充说明的是，为形成密封管面与耐蚀金属管712之间的密封，端部保护部件108在插入时可缠绕特氟龙材质的生胶带或端部保护部件108与耐蚀金属管712在密封部位均设计成轴向的梯形，以形成相互挤压防腐层，进而密封。

图9示出了本发明所提供的管道的第八种优选的端口处理的具体实施方式。此端口处理方式是第三种可焊接的方式。与上面焊接方式不同的是保护管端口部分充当了端部保护部件的功能，且通过缓冲防腐垫702在轴向上被短节耐蚀金属管710固定与管内，以及保护管101有挤压密封管面704和耐蚀金属管712，进而保护和加固密封管面704和耐蚀金属管712之间的密封。

图10示出了本发明所提供的管道内部插入多节保护管的具体实施的第一种方式。当插入多节保护管有工作中相互碰撞破碎风险时，在保护管101插入有机防腐管1004后保持约1-3倍于保护管的壁厚间距，然后用紧箍1002锁紧保护管101和有机防腐管1004使相互之间在工况下不产生滑动，位置是保护管101的相邻的端口部分，进一步的还可用紧箍1002锁紧两节保护管101之间的耐磨管间有机防腐管1003部位，使锁紧后的耐磨管间有机防腐管1003的内径略小于保护管101的外径，从而防止保护管101相互之间碰撞而破裂。

图11示出了本发明所提供的管道内部插入多节保护管的具体实施的第二种方式。与第一种方式不同的是，第一种方式是在节与节之间通过紧箍耐磨管间有机防腐管1003管径变小，进而阻止节与节之间互相碰撞，而此处通过在节与节之间加入节间垫圈1102，从而阻止节与节之间互相碰撞，而通过被紧箍1002固定两头的固定辅助管1101固定了节间垫圈1102，进而避免了节间垫圈1102被冲刷进入介质中的可能性。

图12示出了本发明所提供的管道内部插入多节保护管的具体实施的第三种方式。与第一种方式不同的是此方式紧箍1002通过锁紧节间垫圈1102使有机防腐管1004在此处的管径变小，进而阻止节与节之间互相碰撞。

图13示出了本发明所提供的管道内部插入多节保护管的具体实施的第四种方式。与第一种方式不同的是此方式紧箍1002通过锁紧有机防腐管1004外壁的薄壁金属1301固定节与节之间的距离，进而防止节与节互相碰撞。

图14示出了本发明所提供的管道内部插入多节保护管的具体实施的第五种方式。这里保护管101之间通过防腐粘结垫1401粘结成一整体，从而避免了碰撞。这里的防腐粘结垫1401，包括可熔四氟材料PFA、FEP、PCTFE、ETFE、PVDF和塑料PO、PE、PP。

图15示出了本发明所提供的管道内部插入的保护管101扩口的一种具体具体实施方式。通过防腐粘结垫1401在保护管101端口与防腐耐冲刷的扩口环1501粘结成一个整体。这里保护管101端口端面与扩口环1501平面要求齐平。补充说明的是这里的扩口环1501的截面形状也可是三角形。

图16示出了本发明所提供管道的第九种优选的端口处理的具体实施方式。

相对于第四种实施方式，不同之处主要在于此方案的保护管101在管道端口与端部保护部件108通过防腐粘结垫1401粘结在了一起，从而使保护管101在基体管道轴向上被固定，同时取消了图4所示的垫片112。需要说明的是，此方案可取消对接密封垫片201和限位部件109和法兰的第二台阶405，直接由防腐层的密封端面402对接密封，另外这里的管端的保护管101也可与端部保护部件108做成一体，并可以通过物理挤压或防腐粘结密封防腐层管端内表面，从而使防腐层102无需翻边。

图17示出了本发明所提供管道的第十种优选的端口处理的具体实施方式。

相对于第九种实施方式，不同之处主要在于此方案的端部保护部件108分为防腐层内端部保护部件1701和防腐层外端部保护部件1702，法兰端面仅具有一个台阶，保护层102在防腐层端部被防腐层内端部保护部件1701和防腐层外端部保护部件1702从内外两个方向保护并密封。其中，防腐层内端部保护部件1701与保护管102之间具有垫片112，防腐层外端部保护部件1702与法兰之间具有软垫105。需要说明的是，此方案防腐层内端部保护部件1701可直接由延长的保护管101代替，由保护管101与和防腐层外端部保护部件1702从内外两个方向保护并密封防腐层端部。

图18示出了本发明所提供管道的第十一种优选的端口处理的具体实施方式。

相对于第十种实施方式，不同之处主要在于此方案取消了防腐层外端部保护部件1702，仅保留了防腐层内端部保护部件1701，防腐层的被冲刷端面403由防腐层内端部保护部件1701保护，防腐层102与管道基体103的密封在防腐管对接时紧压防腐层密封端面402完成。

图19示出了本发明所提供管道的第十二种优选的端口处理的具体实施方式。

相对于其它实施方式，不同之处主要在于此方案的端部保护部件108为防腐层102的材质在防腐管端部被改性或过渡到具有防腐耐冲刷功能的端部保护部件108。其中，改性包括在端部防腐层添加高强度物质，过渡包括将端部防腐层变为防腐耐冲刷材料。这种防腐耐冲刷材质选自玻璃、陶瓷、铸石、石墨、高硅铁、PEEK、四氟哈拉、防腐层加填充料的增强体和和耐腐金属的一种或多种。所述的过渡包括用防腐粘结材料热熔粘结、材料逐渐转变和端部防保护部件与防腐层相互的物理连接。这里端部保护部件108限位保护管101于管内。

需要说明的是，此方案的改性或过渡还包括在防腐层102在端部翻边端面中镶嵌端部保护部件。

图20示出了本发明所提供管道的第十三种优选的端口处理的具体实施方式。

相对于上面已说明的实施方式，不同之处主要在于此方案的端部保护部件108通过挤压翻边端面106和拼接翻边端面2001进行密封，拼接翻边端面2001为预制的一种端面部件。在管与管对接时，特别是用本发明端口处理方式的管与管对接时，端部保护部件108已覆盖冲刷端面，则端面可变部件2002即可以是同时使用的第二个端部保护部件108，也可以是对接密封垫片201，且端面可变部件2002、限位部件109和垫片112均可以取消。否则，图中端部保护部件108不能覆盖冲刷端面，则端面可变部件2002必须是第二个端部保护部件108。

需要说明的是，此方案的翻边端面106和拼接翻边端面2001还可以由防腐层翻边加工得出，还可以通过热熔焊接翻边端面106和拼接翻边端面2001得出。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。

应当注意的是，各图示仅为了示出该具体实施方式中的管道的结构的原理，为了清楚显示的目的，图中的某些部位的尺寸及比例可能被夸张或扭曲，因此不能将图中所显示的尺寸及比例作为本申请权利要求解释范围的限制。例如，在图3中，端部保护部件108与防腐层端部翻边斜坡口端面306的内表面之间、防腐层端口保护部件308与限位部件109、防腐层端部翻边斜坡口端面306、法兰斜坡口端面307之间存在空隙，这是基于清楚地显示的目的。实际应用中，端部保护部件108与防腐层端部斜坡口密封端面306的内表面之间、防腐层端口保护部件308与限位部件109、防腐层斜坡口密封端面306、法兰斜坡口端面307之间是紧密贴合的。因此，图示间隙仅是区分不同的物理结构或部件。同样，法兰111与基体管道103之间、内衬防腐层102与内衬保护管101之间等也是如此。另外，在图3为了清楚地显示的目的，基体管道103的尺寸相对于法兰111的尺寸被夸大，在实际应用中，基体管道103的壁厚、防腐层102的厚度、端口限位部件109等的厚度相对于法兰111的尺寸的比例要小得多。其它图示同理。

应当理解的是，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化，诸如，将各种图示方案进行的部件重新组合，将防腐层做成多层，将保护管做成多套管，将方案的端部保护部件108与部分保护管101做成整体，将文中图示的平板法兰换成带颈法兰，并将带颈法兰预制或加工成本图结构，或法兰不开限位装置直接利用工装定位焊接端部保护部件于法兰端面，甚至增厚法兰密封面后固定端部保护部件，还包括将焊接限位改成螺钉紧固、胶体粘结，在防腐层翻边处的基体管道端口倒圆角等。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防腐管道，其特征在于，包括管道基体、位于所述管道基体内的防腐层、用于保护所述防腐层端部的端部保护部件、以及用于保护所述防腐层端部之间防腐层的保护管；所述端部保护部件的形状或结构能覆盖防腐层被冲刷端面；所述被冲刷端面为基体管道使用中可能被管内介质冲刷及不被保护管覆盖的防腐层部分；所述端部保护部件位于防腐层端部的位置包括防腐层端部本身位置、防腐层端部内表面、防腐层端部外表面和防腐层翻边端面的一个或多个位置；所述端部保护部件和保护管的耐冲刷性或硬度超过所述防腐层，所述保护管的抗压强度被配置为工况温度下可抗管内负压0.1个大气压以下。

2.如权利要求1所述的管道，其特征在于，所述保护管单节长度每大于等于保护管外径30倍时，此单节保护管的管壁上至少有一个联通防腐层的通路。

3.如权利要求1所述的管道，其特征在于，脆性材料的所述保护管和端部保护部件，在保护管之间、保护管与端部保护部件之间有防撞设置。

4.如权利要求3所述的管道，其特征在于，所述防撞设置包括用防腐热粘结材料粘结相互之间的端面、相互之间设置缓冲垫圈、用紧箍缩小保护管与保护管之间防腐层的内径间于保护管内外径之间、在防腐层内外固定保护管与保护管的间隙、部分保护管与端部保护部件固定。

5.如权利要求1所述的管道，其特征在于，所述防腐层端部本身位置为与管内防腐层连续的端部材质被增强的部分，所述被增强的端部防腐层耐冲刷性或硬度超过管内未被增强的防腐层。

6.如权利要求1所述的管道，其特征在于，所述管道为法兰连接管道，所述防腐层在管道端口具有连续的翻边的被冲刷端面和用于密封的密封端面，所述被冲刷端面设置有端部保护部件。

7.如权利要求1所述的管道，其特征在于，所述管道为螺纹连接，所述防腐层在管道端部具有密封端面，所述密封端面位于基体管道端口端面上，所述端部保护部件被限位于密封端面上。

8.如权利要求1所述的管道，其特征在于，所述管道为焊接连接，所述防腐层端口管面部分为基体管道与防腐层的密封端面，所述密封端面距离端口焊接区5-20cm，所述防腐管端口具有可焊接的耐蚀合金。