[實用新型]基于擴口與卡套原理的高壓輸送管道連接結構

有效

• 申請號: 201520879770.8
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN205244674U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 趙玉平
• 申請（專利權）人: 遂寧市迪電工控設備有限公司
• 主分類號: F16L21/08
• 分類號: F16L21/08;F16L21/04
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

技術領域

本實用新型涉及一種基于擴口與卡套原理的高壓輸送管道連接結構。

背景技術

壓縮天然氣加氣站（以下簡稱CNG加氣站）是在化石油資源與時遞減和調整油氣資源結構、綜合利用天然氣資源，以氣代油的國家決策的驅動下，自上世紀80年代末迅速推廣發展起來的。以氣代油的車用能源充裝站現在還在不斷發展建設。該站的充裝介質是城市管網天然氣或石油石化輸送配置的管網天然氣，主要輸送路由是由密閉的低壓管網輸送，壓力一般僅為1～2MPa。而CNG加氣站要求終端的加注輸出規范壓力是25MPa，所以城市管網或石油石化管網天然氣必須經密閉管道輸送到增壓系統，經增壓系統增壓后再經高壓管道路由輸送至高壓儲氣系統和銷售終端，實現對CNG汽車用瓶的充裝計量。由此可知，CNG加氣站的高壓管回路不但是CNG加氣站的重要組成部分還是安全事故防范的重要路由。因此，CNG加氣站高壓管回路及其設備的施工安裝，歷來是主管部門審核要求甚嚴，施工安裝必須要求其有注冊的合格資質和相應的施工安裝等級和規范實施的保障程序。施建CNG加氣站，現行準予采用的常規高壓管道工程實施安裝方式有標準卡套連接方式、單獨的擴口安裝方式和傳統的焊接方式。

1、標準卡套連接方式，如圖1所示，其連接結構包括固定在輸送管道的一端的卡套接頭，卡套接頭與不銹管連接處設有錐面卡套，其中錐面卡套的卡套刃口由卡套接頭與不銹管連接的一端延伸入所述卡套接頭內，卡套接頭通過鎖緊螺母固定在輸送管道上。該技術已十分成熟，其安全、可靠性保證完全取決于圖1中的錐面卡套的卡套刃口與輸送管道表面的在鎖緊螺帽的推擠作用下相互擠嵌摩擦的強度。對錐形卡套質量品質、標徑偏差和安裝管材長期使用的熱工性能要求高，以及對現場安裝穩固管道都有極嚴格的要求。否則，將出現過長輸送管道相對于卡套刃口的作用環線處的周期、非周期振動杠桿效應，以及高壓流體在管道中沖擊流動所產生的不可避免的振動，甚至還可能會因為錐形卡套、管材稍有良莠不齊或管道本身固有的熱脹冷縮長期累積的不確定位移效應等，都將導致卡套刃口的疲勞或卷刃。故即使鎖緊螺帽未松弛，也將發生崩管脫位狀況，從而引發安全隱患。現實中加氣站及其設備運行也時有發生由此引起的生命財產傷亡損失的重大事故。

2、單獨的擴口安裝方式，如圖2所示，輸送管道與卡套接頭連接的一端設有呈喇叭狀的擴口頸部，卡套接頭通過鎖緊螺帽固定在輸送管道上。該技術連接方式的安全、可靠性保證完全取決于擴口頸部的環線錐頸部抗剪切的強度和延展均勻度材質忍性的保證。相比于單純卡套技術安裝方式具有更進一步的先進性和長期使用的耐用性，即或是由加氣站管道存在的物理性縮脹振動的固有工況引起的擴口連接密封端松弛，也僅表現出微泄漏，而不至于導致在維護期內發生突發性崩管的重大安全事故。維護安全簡單，也不必探傷，成本相對卡套技術方式高。但該項技術方式對不銹鋼輸送管道的熱工處理質量要求高，否則在施工操作擴制過程中，易導致輸送管道的擴口頸部處延展、形變不均勻，且擴口頸部處經拉伸延展錐面變薄，降低了原管材局部的抗拉及擴口頸部的強度，易產生裂紋，同時，也存在相對于擴口頸部處過長管道在受沖擊流體工況作用時產生的周期、非周期的振動的杠桿效應累積作用，結果，易使其圖2中擴口頸部長期受高壓強剪切力的破壞作用，導致其長期使用中存在要求耐用性和密閉性的致命隱患。再因擴口技術方式選用的管材對其處理的熱工技術要求高，但現實中各CNG加氣站建設是不確定的，年均建站數量少，盡管累積已建站數量不少，但使用此類管材的量也不大。

3、傳統的焊接方式，該傳統方式技術成熟，但對焊接施工、操作設備、過程及結果檢測要求高：a、要具有專業操作資質；b、專業焊接設備器材；c、每道焊縫接口要求現場在線探傷；d、成本高；e、受天氣環境溫度影響大，施工周期長；f、該技術方式對于設備內部的高壓管路的實施受空間局限性大，以至于施工在線探傷不可現實。該方式盡管如此，在沒有更新可選的技術方式前提下，該方式因為傳統可行，仍推薦為適用于CNG加氣站管道工程實施的主要實施方式。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于擴口與卡套原理的高壓輸送管道連接結構，以解決現有高壓輸送管道連接結構存在安全隱患的問題。