[發明專利]一種全方位消能的防甩擊約束結構

在審

• 申請號: 202111247082.6
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN114017580A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 陳康華
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司
• 主分類號: F16L57/00
• 分類號: F16L57/00;F16L57/02;F16L55/02;F16F15/02;F16F15/06
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司 44261
• 代理人: 張文雄

本發明涉及一種全方位消能的管道防甩擊約束結構，其特征在于：具有柔性防甩擊功能結構，包括環狀管道約束件和主體結構，所述環狀管道約束件包括鋼外環和鋼內環，鋼內環套接在管道上，鋼外環與主體結構固定連接；在鋼外環、鋼內環之間設有若干個組合彈簧裝置，各組合彈簧裝置的一端活動嵌接在鋼外環的內壁、另一端活動嵌接在鋼內環的外壁，形成多角度轉動式結構；各組合彈簧裝置具有彈簧伸縮結構，結合多角度轉動式結構形成多角度轉動式彈簧伸縮結構；通過多角度轉動式彈簧伸縮結構對管道進行多角度限位和約束，形成全方位消能的防甩擊約束結構。具有防止固定端和該固定端處的管道損傷、保護其余管道、防止二次傷害實質性特點和進步。

技術領域

本發明涉及一種全方位消能的防甩擊約束結構。適用于核電站、火力發電站、熱電聯產項目和供熱站中。屬于電力和供熱設備技術領域。

背景技術

目前，高能管道廣泛應用于電力和供熱領域內，例如核電站、火力發電站、熱電聯產項目和供熱站中。由于此類管道中的高溫高壓蒸汽蘊含著巨大的能量，一旦管道破裂，管道噴射出來的物體以及連帶產生甩管現象有可能造成人員和財物的損傷，帶來經濟損失。

核電作為發電領域的清潔能源之一，應用日益廣泛。在核電站中，常采用防甩擊結構作為核島和常規島之間的過渡段。由于主蒸汽管、主給水管等高能管道需要穿行于核島與常規島之間，管道破裂時的甩擊力可達到8000kN以上。因此，需要設置防甩擊結構，以保護核島和常規島的結構安全。而供熱站和供熱管網的高能管道使用范圍較廣，同樣需要設置防甩擊結構。

現有技術中，防甩擊件可根據消能能力分為剛性防甩擊件和柔性防甩擊件。其中，剛性防甩擊件可以是鋼筋混凝土剪力墻式或鋼\混凝土框架式，其與高能管道的接觸面為硬接觸，消能能力幾乎為零。而且該類防甩擊結構往往比較笨重而碩大，經濟效益地下。而對于柔性防甩擊件，目前應用較多的，從而形成對高能管道的外側設置U型鋼箍，以防止高能管道甩擊，約束和耗能，簡稱‘U型箍防甩擊件’。U型箍防甩擊件存在如下問題：(1)該防甩擊結構只能限制高能管道的徑向位移，不能限制管道環向轉動和縱向位移，也不能限制高能管道甩向固定端方向的位移，因此容易造成固定端和該固定端處的管道損傷，從而牽涉到其余管道，造成二次傷害。(2)U型箍防甩擊件利用自身伸長的形變來進行耗能，耗能型式單一且耗能能力低下。(3)沒有彈性階段就直接進入塑性形變階段，缺乏復原回位能力。

發明內容

本發明的目的，是為了解決現有技術高能管道的U型箍防甩擊件利用自身伸長的形變來進行耗能、耗能型式單一且耗能能力低下、沒有彈性階段就直接進入塑性形變階段，缺乏復原回位能力等問題，提供一種全方位消能的防甩擊約束結構，具有限制高能管道的徑向位移、限制管道環向轉動和縱向位移、限制高能管道甩向固定端方向的位移，防止固定端和該固定端處的管道損傷、保護其余管道、防止二次傷害以及消能耗能的能力高等突出的實質性特點和顯著技術進步。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種全方位消能的管道防甩擊約束結構，其結構特點在于：具有柔性防甩擊功能結構，包括環狀管道約束件和主體結構，所述環狀管道約束件包括鋼外環和鋼內環，鋼內環套接在管道上，鋼外環與主體結構固定連接；在鋼外環、鋼內環之間設有若干個組合彈簧裝置，各組合彈簧裝置的一端活動嵌接在鋼外環的內壁、另一端活動嵌接在鋼內環的外壁，形成多角度轉動式結構；各組合彈簧裝置具有彈簧伸縮結構，結合多角度轉動式結構形成多角度轉動式彈簧伸縮結構；通過多角度轉動式彈簧伸縮結構對管道進行多角度限位和約束，形成全方位消能的防甩擊約束結構。

本發明的目的還可以通過采取如下技術方案達到：

進一步地，組合彈簧裝置中設有液體阻尼器和組合碟形彈簧結構，液體阻尼器具有粘滯阻尼功能結構，組合碟形彈簧結構具有摩擦阻尼和伸縮彈性功能結構，形成具有粘滯阻尼和摩擦阻尼的多重消能耗能結構，以大幅度減小甩擊力、降低高能管道受到的沖擊、防止高能管道二次破壞及保護主體結構。