[發(fā)明專利]感知型柔性管道系統及智能螺栓在管道系統中的安裝方法

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• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111963807A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 趙璇
• 申請（專利權）人: 南京晨光東螺波紋管有限公司
• 主分類號: F16L51/00
• 分類號: F16L51/00;F16L51/02
• 代理公司: 沈陽友和欣知識產權代理事務所(普通合伙) 21254
• 代理人: 楊群;郭悅

本發(fā)明屬于智能工業(yè)管道技術領域，具體涉及一種感知型柔性管道系統及智能螺栓在管道系統中的安裝方法，柔性管道系統中復式約束型膨脹節(jié)一端通過管法蘭與設備口法蘭連接，另一端連接彎頭，彎頭的另一端通過第一直管連接單式鉸鏈型膨脹節(jié)，單式鉸鏈型膨脹節(jié)的另一端連接第二直管，第二直管經管道固定點固定；管法蘭與設備口法蘭之間有兩個連接螺栓為智能螺栓，連接位置在應力分析計算的特定螺栓孔。本發(fā)明在保證管道具有足夠柔性吸收位移應變的前提下避免管道受扭，使管道安裝長度盡可能短；智能螺栓既作為管道與設備口連接的螺栓，又作為設置在監(jiān)測區(qū)域的無線傳感器節(jié)點，通過無線傳感器網絡就可以實時感知管道與設備的法蘭連接狀態(tài)。

技術領域

本發(fā)明屬于智能工業(yè)管道技術領域，具體涉及一種感知型柔性管道系統及智能螺栓在管道系統中的安裝方法。

背景技術

工業(yè)管道布置既要滿足工藝及管道和儀表流程圖的要求，又要滿足便于生產操作、安裝及維修的要求。在車間內或裝置內為了適應滿足上述要求的特定空間，經常將連接設備且具有熱脹冷縮的管道布置成直角或鈍角走向。這種管道無法自然補償管道本身的熱脹冷縮位移疊加設備管口附加的平動線位移和轉動角位移。而且在苛刻工況下，管道因柔性不足及變形受到約束產生過大的應力，會引起管道破壞或管法蘭連接處泄漏；同時，管道過大的作用力和力矩會使設備承受超過許用范圍的荷載而影響正常運行，還有可能導致支吊架破壞。所以為保障系統安全，需要設計一種自身具有充分柔性且能夠實時感知管法蘭連接狀態(tài)的智能感知型柔性管道系統。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種感知型柔性管道系統及智能螺栓在管道系統中的安裝方法，是一種以附加有線位移和角位移的設備管口為端點，整體走向為直角或鈍角的管道系統。

本發(fā)明是這樣實現的，提供一種感知型柔性管道系統，包括復式約束型膨脹節(jié)和單式鉸鏈型膨脹節(jié)，復式約束型膨脹節(jié)一端通過管法蘭與設備口法蘭連接，另一端連接彎頭，彎頭的另一端通過第一直管連接單式鉸鏈型膨脹節(jié)，單式鉸鏈型膨脹節(jié)的銷軸垂直于感知型柔性管道系統所在平面，單式鉸鏈型膨脹節(jié)的另一端連接第二直管，第二直管經管道固定點固定；

管法蘭與設備口法蘭之間通過若干螺栓連接，其中有兩個螺栓為智能螺栓，兩個智能螺栓的連接位置在：管法蘭承受的管道系統外部荷載的最大合彎矩所在平面，在法蘭密封面的投影線，與法蘭螺栓孔中心圓的兩交點距離最近的2個螺栓孔。

進一步優(yōu)選，所述彎頭為直角彎頭，感知型柔性管道系統整體在空間呈直角走向。

進一步優(yōu)選，所述彎頭為鈍角彎頭，感知型柔性管道系統整體在空間呈鈍角走向。

進一步優(yōu)選，所述復式約束型膨脹節(jié)垂直安裝時，所述管法蘭水平安裝，兩個所述智能螺栓安裝在：管法蘭承受的管道系統外部荷載的最大合彎矩所在平面，在法蘭密封面的投影線，與法蘭螺栓孔中心圓的兩交點對應的2個螺栓孔。

進一步優(yōu)選，所述復式約束型膨脹節(jié)非垂直安裝時，所述管法蘭非水平安裝，兩個所述智能螺栓安裝在：管法蘭承受的管道系統外部荷載的最大合彎矩所在平面，在法蘭密封面的投影線，與法蘭螺栓孔中心圓的兩交點距離最近的2個螺栓孔。

進一步優(yōu)選，在所述復式約束型膨脹節(jié)和所述單式鉸鏈型膨脹節(jié)之間的管路上，安裝有彈性管道支吊架。

進一步優(yōu)選，還包括信號接收及發(fā)射裝置和信號接收處理終端設備，兩個所述智能螺栓將螺栓荷載信號傳遞給信號接收及發(fā)射裝置，信號接收及發(fā)射裝置將信號傳遞給信號接收處理終端設備進行處理。

進一步優(yōu)選，所述復式約束型膨脹節(jié)為復式萬向鉸鏈型膨脹節(jié)或拉桿大于等于2根的復式拉桿型膨脹節(jié)。

本發(fā)明還提供一種智能螺栓在管道系統中的安裝方法，智能螺栓用于連接管道系統的管法蘭與設備口法蘭，需要兩個智能螺栓，安裝方法包括如下步驟：

901)根據需要安裝智能螺栓的管道系統，計算管法蘭承受的管道系統外部荷載的最大合彎矩；