[發(fā)明專利]一種耐氯離子腐蝕膨脹節(jié)及膨脹節(jié)中波紋管的制作工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410247783.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN104006257A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏明義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊三環(huán)閥門股份有限公司
• 主分類號(hào): F16L51/02
• 分類號(hào): F16L51/02;F16L58/04;F16L58/18;F16L57/06;B23P15/00;C23C8/76
• 代理公司: 石家莊元匯專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 13115
• 代理人: 王琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于彈性補(bǔ)償元件技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種膨脹節(jié)，特別是在煤氣管網(wǎng)輸送中不可缺少的一種耐氯離子腐蝕膨脹節(jié)及膨脹節(jié)中波紋管的制作工藝。

背景技術(shù)

膨脹節(jié)為補(bǔ)償因溫度差與機(jī)械振動(dòng)引起的附加應(yīng)力，而設(shè)置在容器殼體或管道上的一種撓性結(jié)構(gòu)，它作為一種能自由伸縮的彈性補(bǔ)償元件，具有工作可靠、性能良好、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用在化工、冶金、核能等部門。膨脹節(jié)在煤氣管網(wǎng)輸送中是不可缺少的器件，在各個(gè)鋼鐵企業(yè)都大量使用，它直接與荒煤氣、濕煤氣接觸，波紋管內(nèi)的腐蝕時(shí)時(shí)發(fā)生，特別是近來，國(guó)內(nèi)鐵礦資源缺少，供應(yīng)不足，我國(guó)的精鐵粉大量依靠進(jìn)口礦源，以滿足生產(chǎn)的需要，精礦粉在長(zhǎng)途運(yùn)送和海港存儲(chǔ)中長(zhǎng)時(shí)接觸含氯海水，使氯離子含量大增，在高爐冶煉中氯離子不能消失，而成為有害氣體存活于高爐煤氣之中。

我國(guó)的金屬制波紋管，全部采用冷成型工藝制作，在金屬成型過程中使金屬?gòu)澢淖冊(cè)行螤?，在這個(gè)形變過程中，金屬受到了冷作硬化，產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力，金屬的金相結(jié)構(gòu)發(fā)生了晶格結(jié)構(gòu)常數(shù)的變化，造成晶格扭曲，排列無序，自由能下降，應(yīng)力集聚，隨時(shí)準(zhǔn)備恢復(fù)常態(tài)。按常規(guī)金相學(xué)理論“金屬經(jīng)冷作硬化后應(yīng)進(jìn)行再結(jié)晶退火或回火”使其恢復(fù)晶格排序，消除內(nèi)應(yīng)力，處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在實(shí)際生產(chǎn)中被生產(chǎn)企業(yè)省略，使波紋管長(zhǎng)期處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

一般認(rèn)為金屬波紋管與煤氣中的氯離子在金屬表面反應(yīng)呈化學(xué)腐蝕，其實(shí)不然，這是表面現(xiàn)象，這種腐蝕是金屬表面的均勻腐蝕，它沒有深度，不會(huì)造成管壁的損壞。而真正的元兇是“靜電晶尖腐蝕”，它的表象呈無數(shù)成片針孔，這些無數(shù)的針孔是造成金屬波紋管淺露的根源。氯與金屬是有化學(xué)反應(yīng)的，它在任何條件下都會(huì)腐蝕金屬表面，煤氣中除大量的可燃?xì)怏w外，還含有水份，水分是化學(xué)反應(yīng)的促進(jìn)劑。金屬波紋管的晶格是扭曲不穩(wěn)定的，它時(shí)刻想復(fù)原。靜電是無處不在的，任何空間都存在靜電荷，正負(fù)電荷只要具備條件就發(fā)生反應(yīng)。

從以上觀點(diǎn)可以看出，氯離子與金屬表面的化學(xué)反應(yīng)是基礎(chǔ)，金屬波紋管晶格扭曲存在內(nèi)應(yīng)力是內(nèi)因，靜電作用與煤氣中的濕氣是真兇，它加速化學(xué)腐蝕，有電參與產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，濕氣促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)度，由此可以看出，要想減緩氯離子對(duì)波紋管的腐蝕，先要減緩氯離子與金屬表面的化學(xué)反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，設(shè)計(jì)了一種耐氯離子腐蝕膨脹節(jié)及膨脹節(jié)中波紋管的制作工藝，使得波紋管的內(nèi)層管體具有較好的抗腐蝕性、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度，韌性和延展性較高，減少了晶格數(shù)量，晶格排列有序，使波紋管恢復(fù)原有的自由能，應(yīng)力分散，處于穩(wěn)定狀態(tài)，使氯離子對(duì)波紋管的晶間化學(xué)腐蝕面大大減少，減緩了氯離子與金屬表面的化學(xué)反應(yīng)，從而減緩了氯離子對(duì)內(nèi)層管體的腐蝕速度，延長(zhǎng)了波紋管的使用壽命，從而延長(zhǎng)了膨脹節(jié)的使用壽命。

本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案是：一種耐氯離子腐蝕膨脹節(jié)，包括波紋管，波紋管的兩端都設(shè)置有法蘭盤，波紋管與法蘭盤之間設(shè)置有連接管，連接管的一端與波紋管固定連接，連接管的另一端與法蘭盤固定連接，波紋管、連接管、法蘭盤同軸設(shè)置，關(guān)鍵是：所述的波紋管是由內(nèi)層管體和外層管體復(fù)合而成的，內(nèi)層管體是由純鐵制作成的，外層管體是由不銹鋼制作成的，內(nèi)層管體的外徑等于外層管體的內(nèi)徑。

所述的內(nèi)層管體的內(nèi)表面滲入有一層碳氮共滲層。

所述的碳氮共滲層的厚度為0.03～0.06mm。

所述的法蘭盤的表面開設(shè)有多個(gè)密封圈槽。

一種耐氯離子腐蝕膨脹節(jié)中波紋管的制作工藝，關(guān)鍵是：所述的制作工藝包括以下步驟：

a、準(zhǔn)備純鐵板和不銹鋼板備用；

b、根據(jù)待成型波紋管內(nèi)層管體橫截面的周長(zhǎng)和內(nèi)層管體的長(zhǎng)度對(duì)步驟a中備好的純鐵板進(jìn)行加工，得到內(nèi)層板備用，根據(jù)待成型波紋管外層管體橫截面的周長(zhǎng)和外層管體的長(zhǎng)度對(duì)步驟a中備好的不銹鋼板進(jìn)行加工，得到外層板備用；

c、將步驟b中得到的內(nèi)層板和外層板分別對(duì)焊成筒狀，得到內(nèi)層管體和外層管體備用；

d、將步驟c得到的外層管體與連接管焊接固定；

e、將步驟c得到的內(nèi)層管體裝入外層管體內(nèi)并將內(nèi)層管體與連接管焊接固定；

f、劃線：在外層管體的外表面劃出各個(gè)波峰位置：若為單波波紋管，則外層管體長(zhǎng)度的中間位置即為波峰位置；若為雙波波紋管，則在外層管體長(zhǎng)度的中間位置上下各偏移1/2波長(zhǎng)的位置劃線，此處兩個(gè)劃線位置即為波峰位置；從外層管體長(zhǎng)度的中間位置上下各偏移1/2波長(zhǎng)或波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即可得到數(shù)波的波峰位置；