一种用于高温管线的铰链型膨胀节的制作方法
【专利摘要】本发明属于石化膨胀节补偿【技术领域】，具体涉及一种用于高温管线的铰链型膨胀节。提出的一种用于高温管线的铰链型膨胀节包括有波纹管（4）、进口端管（1）和出口端管（5）；对应波纹管（4）其外侧设置的铰链板结构的两端分别固定在立板上；立板（2）的两侧均设置有焊接在进口端管（1）、出口端管（5）上的环板（3）；环板（3）的两侧分别设置有立板加强板（11）；位于立板同一侧的所述立板加强板（11）、加强筋（6）和环板（3）连接构成箱型结构的侧部隔热区（12）；在侧部隔热区（12）内设置有空气和隔热材料；所述立板的内部设置内部隔热区（13）。本发明保证立板与端管的连接焊缝不再开裂，提高了膨胀节运行的安全性。
【专利说明】一种用于高温管线的铰链型膨胀节
【技术领域】
[0001]本发明属于石化膨胀节补偿【技术领域】，具体涉及一种用于高温管线的铰链型膨胀节。
【背景技术】
[0002]在石油的炼制过程中，催化裂化装置的再生烟气含有大量可回收的能量，约占全装置能耗的26%。能量回收系统将催化裂化产生的烟气引入烟汽轮机，回收其压力能带动主风机做功，或带动发电机发电，充分利用烟气中的势能和热能来产生动力，以回收再生烟气能量，达到节能目的。能量回收系统中烟汽轮机的入口管线为热壁设计，即管道内部没有隔热衬里，条件最为苛刻其工作温度为650?750°C、工作压力较高为0.2?0.35MPa。针对此类高温烟汽轮机入口管线，为满足管道柔性和烟汽轮机管口的受力要求，一般采用由一组或两组三铰链膨胀节(结构型式见图1，)组成的铰链组合，加上一个复式万向铰链型膨胀节来补偿管系产生的热位移、设备地基沉降以及管线安装偏差等位移。
[0003]用于补偿烟汽轮机入口管线的铰链型膨胀节其端管材料和主要受力件立板均为奥氏体不锈钢材料，膨胀节的立板与端管采用全焊透的焊接结构，在运行过程中多次发生了受力结构件变形、立板与端管连接焊缝开裂等失效案例，影响装置的可靠运行。
[0004]经分析认为主要有以下两方面的原因:
I)接管内部为高温气体，外部尤其是立板与端管连接焊缝区域与大气直接接触，能够得到散热，因此筒节内外部温差较大，焊缝区域存在因为温差引起的温度应力，该温度应力与波纹管压力推力引起剪切应力的共同作用导致焊缝开裂。
[0005]2)焊缝高温构件在长期运行过程中，焊缝区域微观组织的变化，带来不同组织分区的力学性能不同，即发生高温蠕变，使焊缝的强度降低导致焊缝的开裂失效。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种用于高温管线的铰链型膨胀节，使其能保证立板与端管的连接焊缝不再开裂，提高膨胀节运行的安全性。
[0007]本发明为完场上述目的采用如下技术方案:
一种用于高温管线的铰链型膨胀节，所述的铰链型膨胀节包括有波纹管、进口端管和出口端管；所述的波纹管连接在进口端管和出口端管之间；对应所述的波纹管在其外侧设置有用以约束波纹管所产生压力推力的铰链板结构；所述铰链板结构的两端分别固定在立板上；连接在铰链板结构两端的立板分别焊接在进口端管和出口端管上；所述立板的两侧均设置有焊接在进口端管、出口端管上的环板；所述环板的两侧分别设置有立板加强板和加强筋；位于立板同一侧的所述立板加强板、加强筋和环板连接构成箱型结构的侧部隔热区；在所述的侧部隔热区内设置有空气和隔热材料，利用空腔内空气和隔热材料的隔热保温作用，使立板根部焊缝区域的温度与端管内部的温度之间差值减小，即降低因为温差过大引起的温度应力，改善立板根部的受力，有效避免因为立板根部焊缝长期在高温作用下，产生高温蠕变承载能力下降，引起焊缝开裂；所述立板的内部设置内部隔热区，利用内部隔热区内空气的隔热保温作用，同样使立板根部焊缝区域的温度与端管内部的温度之间差值减小，即降低因为温差过大引起的温度应力，改善立板根部的受力。
[0008]本发明提出的一种用于高温管线的铰链型膨胀节，在立板的内部及两侧均设置隔热区，利用隔热区内空气和隔热材料的隔热保温作用，使立板根部焊缝区域的温度与端管内部的温度之间差值减小，即降低因为温差过大引起的温度应力，改善立板根部的受力，有效避免了因为立板根部焊缝长期在高温作用下，产生高温蠕变承载能力下降，引起焊缝开裂；保证立板与端管的连接焊缝不再开裂，提高了膨胀节运行的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为现有技术中高温膨胀节的结构示意图。
[0010]图2为本发明的结构示意图。
[0011]图3为图2的B-B剖视图。
[0012]图4为图2的A-A剖视放大图。
[0013]图中:1、进口端管，2、立板，3、环板，4、波纹管，5、出口端管，6、加强筋，6、副铰链板，8、主铰链板，9、销轴，10、销轴挡圈，11、立板加强板，12.侧部隔热区，13.立板内部隔热区，14、马鞍版。
【具体实施方式】
[0014]结合附图和具体实施例对本发明加以说明，但是，本发明并不局限于这些实施例。
[0015]如图2、图3、图4所示，一种用于高温管线的铰链型膨胀节，所述的铰链型膨胀节包括有波纹管4、进口端管I和出口端管5 ;所述的波纹管4连接在进口端管I和出口端管2之间；对应所述的波纹管4其外侧设置有用以约束波纹管所产生压力推力的铰链板结构；所述的铰链板结构包括有主铰链板8和副铰链板7 ；所述的副铰链板7为平行设置的两块，两块副铰链板7的一端焊接在进口端管上的立板上，两块所述副铰链板7之间铰接有主铰链板8，主铰链板8的另一端与出口端管上的立板焊接连接；连接在铰链板结构两端的立板分别焊接在进口端管I和出口端管5上；所述立板2的两侧均设置有焊接在进口端管1、出口端管5上的环板3 ;所述环板3的两侧分别设置有立板加强板11和加强筋6 ；位于立板同一侧的所述立板加强板11、加强筋6和环板3连接构成箱型结构的侧部隔热区12 ;在所述的侧部隔热区12内设置有空气和隔热材料，利用空腔内空气和隔热材料的隔热保温作用，使立板根部焊缝区域的温度与端管内部的温度之间差值减小，即降低因为温差过大引起的温度应力，改善立板根部的受力，有效避免因为立板根部焊缝长期在高温作用下，产生高温蠕变承载能力下降，引起焊缝开裂；所述立板的内部设置内部隔热区13，利用内部隔热区内空气的隔热保温作用，同样使立板根部焊缝区域的温度与端管内部的温度之间差值减小，即降低因为温差过大引起的温度应力，改善立板根部的受力。
【权利要求】
1.一种用于高温管线的铰链型膨胀节，所述的铰链型膨胀节包括有波纹管(4)、进口端管(I)和出口端管(5);所述的波纹管(4)连接在进口端管(I)和出口端管(2)之间；对应所述的波纹管(4)其外侧设置有用以约束波纹管所产生压力推力的铰链板结构；所述铰链板结构的两端分别固定在立板上；连接在铰链板结构两端的立板分别焊接在进口端管(I)和出口端管(5)上；所述立板(2)的两侧均设置有焊接在进口端管(I)、出口端管(5)上的环板(3);其特征在于:所述环板(3)的两侧分别设置有立板加强板(11);位于立板同一侧的所述立板加强板(11)、加强筋(6)和环板(3)连接构成箱型结构的侧部隔热区(12);在所述的侧部隔热区(12)内设置有空气和隔热材料，利用空腔内空气和隔热材料的隔热保温作用，使立板根部焊缝区域的温度与端管内部的温度之间差值减小，即降低因为温差过大引起的温度应力，改善立板根部的受力，有效避免因为立板根部焊缝长期在高温作用下，产生高温蠕变承载能力下降，引起焊缝开裂；所述立板的内部设置内部隔热区(13)，利用内部隔热区内空气的隔热保温作用，同样使立板根部焊缝区域的温度与端管内部的温度之间差值减小，即降低因为温差过大引起的温度应力，改善立板根部的受力。
【文档编号】F16L51/02GK104358961SQ201410533382
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】张爱琴, 程建民 申请人:洛阳双瑞特种装备有限公司