专利名称：可伸缩曲挠的法兰管件的制作方法
技术领域：
可伸缩曲挠的法兰管件，涉及一种用于大口径薄壁管道的连接管件，属管接头或管件类(F16L)。背景技术：
随着现代化的发展，现今运送各种介质的管道包括如下高楼供水、供气管道、高低压燃气输送管道、机场油库管道、地震易发地区的地下埋设管道、横穿公路连接的地下管网、船舶管道、导弹发射场和卫星发射基地的管道系统等，这些重要场所的管道和管件承受着热涨冷缩、各种外力作用和振动等导致管道运送的介质发生泄漏事故，尤其危险的是危险介质的泄漏，为有效的保障人民生命财产的安全，现今管件的设计必须保证管道在工作压力下，管道热涨冷缩和各种外力作用下不泄漏，这就对管件及接头提出了具有可伸缩曲挠功能的要求。现有国标中可伸缩曲挠的管件大约有如下两种①可伸缩曲挠螺纹管件国标GB/T21359，主要用于管道公称直径在DN15 — DNlOOmm范围内。②卡箍式柔性接头的管件国标GB/T8259-08，GB/T8260-08和CJl56，可用于管道公称直径在DN40—DMOOmm范围内，卡箍式柔性接头主要用于厚壁管道的开槽式连接。现有公称直径在DN40—DMOOmm范围内的大口径薄壁管道，若采用卡箍式柔性接头，因薄壁管道的连接存在端口难以整圆的问题，因此故障率较多。
发明内容
本发明提出的可伸缩曲挠的法兰管件，就是解决现有的可伸缩曲挠管件不能解决薄壁管大口径钢管端口难以整圆导致连接处密封故障率较多的问题。其技术方案如下可伸缩曲挠的法兰管件，包括两被连管两端头分别装一个法兰，两法兰紧固螺拴，两法兰轴向间设有套管，套管两端装密封橡胶圈，其特征是I)套管轴向两端口有扩管口，压缩后密封橡胶圈置于扩管口内且两者横截面积相等，密封橡胶圈压缩前高度X4取为为扩管口高度X3B的1. 2-1. 3倍；两法兰内端面与密封橡胶圈外端面之间设开孔隔离盖2 ;两法兰最外端有能在被连管表面滑动的内凸台；套管轴向中心设限制被连管热胀位移的中心内凸环，被连管端口到中心内凸环轴向距离为热胀时被连管移动长E6 ;2)在内凸台和开孔隔离盖轴向间，法兰内孔与被连管外周形成环形槽，在环形槽长度内的被连管外壁压凹槽，凹槽中嵌入开口钢丝卡环；或者在环形槽长度内的被连管外周表面直接固定一个横截面为方形外凸环；卡环或外凸环在环形槽长度内可移动长与被连管移动长E6相等。上述凹槽深度h6取为等于卡环横截面半径R5。上述卡环5外径与环形槽内径间间隙A 5如下选择卡环横截面半径R5〉A 5〉O。可伸缩曲挠的法兰管件，包括两被连管两端头分别装一个法兰，两法兰紧固螺拴，两法兰轴向间设有套管，套管两端装密封橡胶圈，其特征是I)套管轴向两端口有扩管口，压缩后密封橡胶圈置于扩管口内且两者横截面积相等，密封橡胶圈压缩前高度X4取为为扩管口高度X3B的1. 2-1. 3倍；两法兰内端面与密封橡胶圈外端面之间设开孔隔离盖2 ;两法兰最外端有能在被连管表面滑动的内凸台；套管轴向中心设限制被连管热胀位移的中心内凸环，被连管端口到中心内凸环轴向距离为热胀时被连管移动长E6 ;2)在内凸台内端面和被连管端口轴向间，被连管外周表面焊接固定一个袖口套管。上述被连管、法兰、紧固螺栓、法兰内凸台、开孔隔离盖、套管、中心内凸环、卡环、外凸环和袖口套管均可采用不锈钢制作。上述不锈钢制作的可伸缩曲挠的法兰管件，其优化参数和尺寸选择如下:对被连管外径 ￠6 分别为 57,76.2、89、108、133、159、219、273、325、377、426 时，其被连管壁厚 t6、法兰外径D1、法兰厚度tl、法兰内凸台厚度tl.1、两法兰紧固螺栓直径01A、周向螺栓数nlA、螺栓中心直径D1A、开孔隔离盖外径D2、套管长度L3、套管壁厚t3、套管中心内凸环厚度E3A、密封橡胶圈压缩后高度X4B、密封橡胶圈在扩管口端口压缩后厚度Y4B、热胀时卡环、夕卜凸环或袖口薄套管移动长E6 ;分别取表I中序号1、序号2、序号3、序号4、序号5、序号6、序号7、序号8、序号9、序号10或序号11的数值。表Imm
权利要求
1.可伸缩曲挠的法兰管件，包括:两被连管(6)两端头分别装的一个法兰(I)、两法兰的紧固螺拴(1A)、两法兰轴向间设有的套管(3)、套管两端装的密封橡胶圈(4)，其特征是: 1)套管轴向两端口有扩管口(3B)，压缩后密封橡胶圈置于扩管口内且两者横截面积相等，密封橡胶圈压缩前高度X4取为为扩管口高度X3b的1.2-1.3倍；两法兰内端面与密封橡胶圈外端面之间设开孔隔离盖(2);两法兰最外端有能在被连管表面滑动的内凸台(1.1)；套管轴向中心设限制被连管热胀位移的中心内凸环(3A)，被连管端口(6.2)到中心内凸环轴向距尚为热胀时被连管移动长E6 ； 2)在内凸台和开孔隔离盖轴向间，法兰内孔与被连管外周形成环形槽(1B)，在环形槽长度内的被连管外壁压凹槽(6.1)，凹槽中嵌入开口钢丝卡环(5);或者在环形槽长度内的被连管外周表面直接固定一个截面为方形的外凸环(7);卡环或外凸环在环形槽长度内可移动长与被连管移动长E6相等。
2.按权利要求1所述法兰管件，其特征是:凹槽的深度h6=卡环横截面半径R5;卡环外径与环形槽内径间间隙A 5如下选择:卡环横截面半径R5〉A 5〉O。
3.可伸缩曲挠的法兰管件，包括:两被连管(6)两端头分别装的一个法兰(I)、两法兰的紧固螺拴(1A)、两法兰轴向间设有的套管(3)、套管两端装的密封橡胶圈(4)，其特征是: 1)套管轴向两端口有扩管口(3B)，压缩后密封橡胶圈置于扩管口内且两者横截面积相等，密封橡胶圈压缩前高度X4取为为扩管口高度X3b的1.2-1.3倍；两法兰内端面与密封橡胶圈外端面之间设开孔隔离盖(2);两法兰最外端有能在被连管表面滑动的内凸台(1.1)；套管轴向中心设限制被连管热胀位移的中心内凸环(3A)，被连管端口(6.2)到中心内凸环轴向距尚为热胀时被连管移动长E6 ； 2)在内凸台内端面(1.2)和被连管端口(6.2)轴向间,被连管外周表面焊接固定一个袖口套管(8)。
4.按权利要求1或3所述法兰管件，其特征是所述被连管、法兰、紧固螺栓、法兰内凸台、开孔隔离盖、套管、中心内凸环、卡环、外凸环和袖口套管均采用不锈钢制作。
5.按权利要求4所述法兰管件，其特征是对被连管(6)外径(^6分别为57、76.2、89、,108、133、159、219、273、325、377、426时，其被连管壁厚t6、法兰外径D1、法兰厚度&、法兰内凸台厚度tu、法兰紧固螺栓直径01A、周向螺栓数n1A、螺栓中心直径Dia、开孔隔离盖外径D2、套管长度L3、套管壁厚t3、中心内凸环厚度E3a、密封橡胶圈压缩后高度X4b、密封橡胶圈在扩管口端口压缩后厚度Y4b、热胀时卡环、外凸环或袖口薄套管移动长E6;分别取表I中序号1、序号2、序号3、序号4、序号,5、序号6、序号7、序号 8 、序号9、序号10或序号11的数值。表Imm
6.按权利要求5所述法兰管件，其特征是被连管壁厚t6和套管壁厚t3选择为表I中不锈钢管件厚度的1.6-2.8倍，管件材料选为碳钢。
全文摘要
可伸缩曲挠的法兰管件，两被连管两端装法兰，两法兰间装套管，两密封橡胶圈压缩在套管两端扩管口内。橡胶圈压缩前后高度差1.2-1.3倍。法兰内端面与橡胶圈间设开孔隔离盖，法兰最外端有内凸台。套管中点设内凸环，被连管端口到内凸环留距离为热胀时被连管移动长。在内凸台和开孔隔离盖间，被连管外周形成环形槽，环形槽内管外壁压嵌入卡环的凹槽、或在管外壁固定外凸环或袖口套管。法兰内径不受限，校正端口圆度方便，可用到的管外径高达57-426mm。端口用压接密封，可靠性高，可做到0漏水率。管道热胀冷缩可伸缩，可承受高达100Mpa的拔脱力。橡胶圈的压缩量为20-30%，实现可曲挠。重量轻，成本低。特别适合薄管大口径不锈钢管的连接。若管壁增厚，材料为碳钢，可用于热力管和锅炉管。
文档编号F16L27/12GK103075594SQ20131005164
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月17日 优先权日2013年2月17日
发明者廖仲力 申请人:廖仲力