[發明專利]一種真空絕熱低溫管道法蘭接頭

無效

• 申請號: 201210083763.8
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102606821A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王芳;張景柳;時連杰;衡彪
• 申請（專利權）人: 航天晨光股份有限公司
• 主分類號: F16L23/16
• 分類號: F16L23/16;F16L23/02;F16L59/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 何朝旭

技術領域

本發明涉及一種低溫管道法蘭接頭，尤其是一種真空絕熱低溫管道法蘭接頭，屬于流體輸送管路技術領域。

背景技術

在低溫深冷液化、低溫流體貯運領域，長時間連續輸送低溫液體的管路多采用真空多層絕熱的低溫管道。受安裝條件的限制，根據使用、維護要求，真空多層絕熱的低溫管道常由多個具有獨立真空腔的管單元分段組合而成，管單元之間的連接需要用到法蘭接頭。

檢索發現，公開號為CN?201141487Y的中國實用新型專利公開了“一種低漏熱率的多層真空絕熱管的法蘭連接結構”，該結構包括與左側外管接頭焊接的外凸肩圈，與右側外管接頭焊接的外凹肩圈，外凸肩圈、外凹肩圈之間的外墊片和夾緊外凸肩圈、外凹肩圈的法蘭及螺栓；左右側接頭附近的外管和內管間設有兩個U形熱橋，兩個熱橋一端分別與外凹肩圈、外凸肩圈焊接，另一端與內管焊接；外凹肩圈上鉆有連通外凹肩圈內外的通孔，通孔上安裝有抽空接嘴；內管接頭處還設有內凹肩圈和內凸肩圈，內凹肩圈和內凸肩圈間設有內墊片。

此外，公開號為CN?201141488Y和公開號為CN?201348106Y的中國實用新型專利分別公開了“一種多層真空絕熱管的法蘭連接結構”和“一種低溫管道用真空絕熱法蘭接頭”。

分析可知，上述現有技術均采用內外雙道密封結構，以內密封直接阻斷低溫流體，密封元件的工作溫度為介質溫度，其密封的介質為液體。由于低溫對密封材料的影響較大，密封材料在低溫下將冷收縮變形，導致密封作用減弱；同時其法蘭螺栓預緊力要通過熱橋傳遞至密封面，為了降低漏熱，熱橋長度較長，剛性差，導致其密封力難以得到切實保證。故在實際工作中，容易出現密封力不足的現象，在低溫工況下需補充擰緊或更換厚密封墊，才能維持密封。而且雙道密封對內外密封的結構形式提出了較高要求，若結構設計不合理，雙層密封結構往往只能保證單層密封，當內密封不嚴，外密封良好時，低溫液體漏入熱橋中，導致法蘭外表面出現嚴重結霜；當內密封良好，外密封不嚴時，內管與外界氣體出現熱交換，使內管內介質溫度升高出現汽化，降低低溫液體品質。

總之，上述現有技術均存在以下主要問題：1)內、外密封件存在“過定位”現象，難以保證同時起到切實的密封作用；2)內密封件工作時處于低溫環境，無法避免冷縮變形，影響其密封性能。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述現有技術存在的問題，通過結構改進，提出一種不會過定位、并且可以避免密封件冷縮變形的真空絕熱低溫管道法蘭接頭，從而確保其密封性能。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：一種真空絕熱低溫管道法蘭接頭，具有相互對接的第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道分別由內管和套在所述內管之外形成真空夾層的外管構成，其特征在于：所述第一管道的外管端頭具有徑向內外延伸形成的接頭盤，所述第一管道的內管端頭與所述接頭盤的內孔分別軸向朝外延伸形成外凸端頭封閉的套管狀凸邊熱橋；所述第二管道的外管端頭具有徑向內外延伸形成的法蘭盤，所述第二管道的內管端頭與所述法蘭盤的內孔分別軸向朝內延伸形成與所述凸邊熱橋相配的內凹端頭封閉的套管狀凹邊熱橋；所述接頭盤和所述法蘭盤對應位置分別具有凸環和凹槽；組裝時，所述接頭盤和所述法蘭盤以所述凸環卡入嵌有密封件的所述凹槽的方式對接密封固定，同時所述凸邊熱橋插入所述凹邊熱橋內，相互之間留有氣隙。

這樣，內管對接縫隙經凹邊熱橋與凸邊熱橋之間的迂回氣隙直至接頭盤與法蘭盤對接間隔形成了類似盲支管的氣腔。只要通過計算或實驗，合理設計熱橋參數、控制單位時間法蘭接頭的散熱量，以及凹邊熱橋和凸邊熱橋的配合間隙、控制單位時間進入盲支管的低溫液體量，即可保證單位時間內進入盲支管的低溫液體全部升溫汽化為氣體，從而在盲支管中形成氣阻。

結果，低溫液體在液柱靜壓的作用下無法進入盲支管內，而盲支管中的氣體形成具有穩定的溫度梯度的熱平衡狀態，在無需內密封件的情況下，起到了理想的阻隔密封作用，“過定位”問題不復存在。而接頭盤和法蘭盤之間的密封件處于常溫下，不會發生冷縮變形，因此可以始終保持良好、可靠密封。由此可見，本發明采用合理的結構，巧妙借助氣隙的阻隔密封取代內密封件，妥善解決了現有技術存在的問題。并且，凸邊熱橋和凹邊熱橋的嵌套結構形成了迂回的折疊式熱橋，將熱橋的軸向長度縮短了一半，大大縮小了裝配空間。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意剖面圖；

圖中：1-內管，2-凸接頭，3-法蘭盤，4-密封體，5-凹法蘭，6-外管，7-凸邊熱橋，8-凹邊熱橋，9-隔熱材料，10-螺母，11-墊片，12-螺栓。