[發明專利]流體導管元件以及用于形成流體導管元件的方法

有效

• 申請號: 201580064691.4
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN107002914B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: R.比蒂科菲爾;R.拉迪斯;M.皮特倫
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: F16L13/02
• 分類號: F16L13/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;李強

公開了一種流體導管元件(1)，所述流體導管元件包括第一流體導管構件(11)和第二流體導管構件(12)，流體導管構件彼此聯結，每個流體導管構件均包括襯墊(115、125)和接合面(111、121)，流體導管構件在接合面處彼此聯結，其特征在于，第一流體導管構件接合面(111)呈凸型形狀，由此第一流體導管構件內壁(116)比第一流體導管構件外壁(117)在接合面上軸向地延伸至更遠，第二流體導管構件接合面(121)呈凹型形狀，由此第二流體導管構件外壁(127)比第二流體導管構件內壁(126)在接合面上軸向地延伸至更遠，其中，第一流體導管構件和第二流體導管構件(11、12)中至少一者包括對接層，對接層結合至相應的流體導管構件襯墊，并至少在相應的接合面和相應的流體導管構件襯墊的外壁其中一者上布置成在軸向截面中抵接相應的接合面。進一步公開了一種用于形成流體導管元件的方法。

技術領域

本發明內容一般涉及流體導管系統的領域，并且特別地涉及流體導管系統，在流體導管系統中，例如，將由不同材料組成的管路部分聯結起來。更具體地，本發明內容涉及如權利要求1的前序部分所述的流體導管元件。此外，本發明內容涉及用于聯結流體導管元件的構件的方法。

背景技術

在流體導管系統中，例如，用于在發電設備中引導流體的流體導管系統，并且在過程工程及許多其它領域中，經常需要將由不同材料制成的導管區段聯結起來。舉例來說，管路和其它導管通常由馬氏體鋼或鐵素體鋼制成，諸如像常用的ASME SA335鐵素體鋼。可能需要將所述導管聯結至導管區段或將其連接至由奧氏體鋼(austenitic steel)或鎳基材料制成的其它類型的流體導管部件。通常，由異種材料制成的這些構件可以應用焊接工藝的方式聯結起來，進而產生所謂的異種金屬焊接(DMW，dissimilar metal weld)界面。通常，所述焊接工藝包括在流體導管的外側上應用標準的V型或窄間隙對接焊接。焊接工藝導致在熔合線處存在復雜的金相(metallurgical)狀態，包括但不限于，靠近奧氏體相材料的硬脆馬氏體層(martensite layers)、貧碳區(carbon depleted zones)、脆性析出物等。如將容易理解的那樣，這種情況可導致流體導管在異種金屬焊接連接處的早期失效。同樣，異種材料的某些參數可能差別很大。舉例來說，奧氏體鋼的熱膨脹系數可比鐵素體鋼(ferritic steels)的熱膨脹系數高約50％。這導致差異的熱膨脹進而在流體導管系統的每個熱循環期間引發金相上關鍵的熔合線處的交替復雜的三維載荷。而且，焊接工藝本身，特別是從外面施加的焊接，其使相關的熱進入材料內，將在焊接連接處導致殘余的三維載荷并且更特別地導致殘余的拉伸應力。因此，熔合線處的流體導管、特別是焊縫熔合線、可因脆弱性增加而受到損害以致早期裂紋萌生，特別是在熱循環加載情況下。

這個問題可通過定期檢查并且如果需要的話提前進行更換來解決。

在其它解決方案中，這個問題以優化熔合線處的材料特性的方式解決，諸如通過應用特定的填充材料、基底金屬、焊后熱處理、適應操作參數、避免關鍵區域中的附加彎曲等。將變得顯而易見的是，這些措施可能影響流體導管的其它性能方面。例如在下述文獻中說明了金相優化方法：“用于NGNP螺旋管式蒸汽發生器的異種焊接綜述”(J.N.DuPont andR.E.Mizia:“Review of Dissimilar Welding for the NGNP Helical-Coil SteamGenerator”)，“下一代核電站項目”(Lehigh University and Idaho NationalLaboratory“Next Generation Nuclear Power Plant Project”)，“異種金屬焊接過渡接頭文獻綜述”((2010)INL/EXT-10-18459,and C.D.Lundin:“Dissimilar MetalWelds.Transition Joints Literature Review”,Welding Research Supplement(1982):58-63)。

發明內容