一种新型低压大直径管道法兰的制作方法

本实用新型属于化工、石化生产领域，尤其是涉及一种新型低压大直径管道法兰。

背景技术：

输送甲乙类可燃气体的低压大直径管道，常采用带颈平焊法兰、带颈对焊法兰等进行连接。这类大直径管道常常在运行一段时间后，由于环境温度变化、应力、管件形变、垫片老化等原因造成法兰连接处泄露，遇到火花或明火，容易引起火灾或爆炸事故，存在较大安全风险。目前常用的解决方案是增设可燃、有毒气体报警器等设施，造价较高，也不属于本质安全手段。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种新型低压大直径管道法兰，以从源头上解决甲乙类可燃气体管道法兰泄露问题，做到本质安全。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新型低压大直径管道法兰，包括上法兰、下法兰，上法兰、下法兰之间设有内环垫片、外环垫片，下法兰的顶部向上间隔设有内榫面凸起、外榫面凸起，下法兰的底部设有进气通道，进气通道与氮气接口连通，所述进气通道位于内榫面凸起、外榫面凸起之间，所述内环垫片位于内榫面凸起与进气通道之间，所述外环垫片位于外榫面凸起与进气通道之间。

进一步的，所述氮气接口设有偶数个，偶数个氮气接口以所述下法兰的圆心为中心对称设置。

进一步的，所述内环垫片的顶面距离所述下法兰顶面的垂直高度大于内榫面凸起的顶面距离所述下法兰顶面的垂直高度。

进一步的，所述外环垫片的顶面距离所述下法兰顶面的垂直高度大于外榫面凸起的顶面距离所述下法兰顶面的垂直高度。

进一步的，所述内环垫片、外环垫片的顶面均与所述上法兰的底面抵接，内环垫片、外环垫片的底面均与所述下法兰的顶面抵接。

进一步的，所述上法兰的底面为平面。

进一步的，所述外环垫片为柔性石墨缠绕垫片或橡胶垫片。

进一步的，所述上法兰、下法兰通过紧固件连接。

进一步的，所述内环垫片位于管道与所述外环垫片之间。

相对于现有技术，本实用新型所述的新型低压大直径管道法兰具有以下优势：

(1)本实用新型所述的新型低压大直径管道法兰，可以从源头上解决甲乙类可燃气体管道法兰泄露问题，做到本质安全。

(2)本实用新型所述的新型低压大直径管道法兰，当内环垫片失效，可燃气体穿过内环垫片发生泄露，则立即被压力更高的氮气封住，阻止了可燃气体逸散到环境中。

(3)本实用新型所述的新型低压大直径管道法兰，采用氮气作为密封气体，解决了垫片失效造成甲乙类可燃气体外泄的问题，安全性更高。

(4)本实用新型所述的新型低压大直径管道法兰，与带颈平焊法兰、带颈对焊法兰相比，本法兰钢材耗量少，结构重量轻，现场易组焊，使用年限长。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的新型法兰的平面结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的新型法兰的a-a剖视结构示意图。

附图标记说明：

1-氮气接口；2-紧固件；3-上段管道；4-下段管道；5-内环垫片；6-外环垫片；7-上法兰；8-下法兰；81-内榫面凸起；82-外榫面凸起；

k-法兰外径；s-法兰螺栓孔中心圆直径；l-法兰内径。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1、图2所示，一种新型低压大直径管道法兰，包括上法兰7、下法兰8，上法兰7、下法兰8之间设有内环垫片5、外环垫片6，下法兰8的顶部向上间隔设有内榫面凸起81、外榫面凸起82，下法兰8的底部设有进气通道，进气通道与氮气接口1连通，所述进气通道位于内榫面凸起81、外榫面凸起82之间，所述内环垫片5位于内榫面凸起81与进气通道之间，所述外环垫片6位于外榫面凸起82与进气通道之间。

所述法兰的适用范围优选为管径dn≥250mm的大直径管道，输送的甲乙类可燃气体介质的工作压力小于1.0mpa的管道。大直径管道所用的法兰内部更容易出现压差较大，压力不均衡的问题。

本法兰可以从源头上解决甲乙类可燃气体管道法兰泄露问题，做到本质安全。

所述氮气接口1设有偶数个，偶数个氮气接口1以所述下法兰8的圆心为中心对称设置。

所述氮气接口1分别用金属软管或硬管通入低压氮气，氮气的工作压力略高于管道内部可燃气体的工作压力。

偶数个氮气接口1以所述下法兰8的圆心为中心对称设置，可以保持法兰各处的压力均匀。

当大直径管道在运行一段时间后，由于环境温度变化、应力、管件形变、垫片老化等原因导致当内环垫片5失效时，管道内的可燃气体穿过内环垫片5发生泄露，则此时泄漏的可燃气体立即被压力更高的氮气封住，阻止了可燃气体逸散到环境中。采用氮气作为密封气体，解决了垫片失效造成甲乙类可燃气体外泄的问题，安全性更高。

所述内环垫片5的顶面距离所述下法兰8顶面的垂直高度大于内榫面凸起81的顶面距离所述下法兰8顶面的垂直高度。

所述外环垫片6的顶面距离所述下法兰8顶面的垂直高度大于外榫面凸起82的顶面距离所述下法兰8顶面的垂直高度。

内榫面凸起81、外榫面凸起82可以对内环垫片5、外环垫片6进行定位，防止内环垫片5、外环垫片6的松动。

内榫面凸起81高度比内环垫片5的高度小，外榫面凸起82高度比外环垫片6的高度小，优选为内榫面凸起81高度比内环垫片5的高度小2-3mm，外榫面凸起82高度比外环垫片6的高度小2-3mm，这样可以保证在内环垫片5、外环垫片6被压紧时，上法兰7与下法兰8的连接面不会接触。

所述内环垫片5、外环垫片6的顶面均与所述上法兰7的底面抵接，内环垫片5、外环垫片6的底面均与所述下法兰8的顶面抵接。

所述上法兰7的底面为平面。

这样可以保证内环垫片5、外环垫片6与上法兰7、下法兰8之间的接触良好，进一步可以确保上法兰7、下法兰8可以将内环垫片5、外环垫片6压紧，使法兰的密封性更好。

所述内环垫片5位于管道与所述外环垫片6之间。

所述外环垫片6为柔性石墨缠绕垫片或橡胶垫片。

所述内环垫片5长期与可燃气体介质接触，垫片材质根据可燃气体介质的性质选用。

所述上法兰7、下法兰8通过紧固件2连接。

所述紧固件2的数量及规格根据法兰直径不同而变化。

所述上法兰7与下法兰8通过拧紧螺栓来压紧内环垫片5、外环垫片6。

具体使用过程：

本实施例中上段管道3、下段管道4的规格为dn750，管道外径762mm，上法兰7、下法兰8的法兰内径l为766mm，法兰螺栓孔中心圆直径s为856mm，法兰外径k为916mm。法兰紧固件2数量为32个，配用m20螺栓，氮气接口1设为4个。

把上法兰7套在上段管道3的末端并焊接，下法兰8套在下段管道4的顶端并焊接。将内环垫片5、外环垫片6分别放置于下法兰8顶面的对应位置，上法兰7与下法兰8按照螺栓孔位置对齐，穿入螺栓并对称紧固。

然后向其中一个氮气接口1中通入氮气，氮气将内环垫片5、外环垫片6空隙内的空气从其余3个氮气接口1中赶出；依次向剩余的其他三个氮气接口1通入氮气，将空气赶出，完成密封。

使用本法兰法兰时，四个氮气接口1同时向内通入氮气，保证上法兰7、下法兰8之间的空隙内被氮气填充，确保密封效果，防止可燃气体泄漏。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。