一种高能管道的甩击限制装置和方法与流程

文档序号:11248046

本发明涉及一种管道甩击限制装置和方法,具体涉及到一种高能管道的甩击限制装置和方法,属于电气与机电技术和能源安全领域。



背景技术:

目前,高能管道广泛应用于核电和化工等领域,对高能管道来说,如果在高能管道弯头连接处发生破管现象,高压蒸汽会发生喷射,对高能管道产生持续较大的作用力,使高能管道形成甩击,由于高压蒸汽持续喷射,高能管道的甩击动能会持续增加,高能管道在甩击过程中,如果接触到其他关键设备,会以巨大的能量冲击其他关键设备,形成严重的二次事故,为防止高能管道发生甩击,破坏附近的其他关键设备,避免形成严重的二次事故,所以,在核电等重要领域,会在与高能管道弯头两端连接的高能管道上加设管道甩击限制装置。现在普遍使用的管道甩击限制装置是U形(或者其他形状)的金属结构件,考虑到高能管道的热位移,U形甩击限制装置在安装时必须与高能管道之间留有一定空间,满足高能管道热位移的要求,但当高能管道在高能管道弯头连接处发生破管现象时,U形甩击限制装置与高能管道之间预留的高能管道热位移空间,就变成了高能管道加速和甩击能量增加的因素,同时在U形甩击限制装置发生几何变形时,U形甩击限制装置对高能管道形成的抗力较小,高能管道的甩击能量会继续增加,当U形甩击限制装置进入塑性变形时,U形甩击限制装置才真正开始吸收和消耗高能管道的甩击能量,而此时高能管道的甩击能量已经非常大了,U形甩击限制装置吸收和消耗的要求也就提高了很多,另外,目前在世界范围内,还没有能够真正意义上模拟高能管道甩击,对U形甩击限制装置进行测试的试验装备。



技术实现要素:

本发明采用的技术方案为:

一种高能管道的甩击限制装置,包括托架组件、第一销座、第一销轴、第一速度敏感型液压阻尼器、第二销轴、第二销座、螺母、螺栓、板式弧形管箍、第三销座、第三销轴、第二速度敏感型液压阻尼器、第四销轴、第四销座;所述托架组件包括托架底板、托架立板、弧形托板,托架立板的右端与托架底板相焊接,托架立板的左端与弧形托板相焊接,托架底板、托架立板、弧形托板相互焊接成托架组件;所述第一速度敏感型液压阻尼器包括第一阻尼器运动部销头、第一阻尼器运动部、第一阻尼器固定部、第一阻尼器固定部销头,第一阻尼器运动部销头固定连接在第一阻尼器运动部的右端,第一阻尼器固定部销头固定连接在第一阻尼器固定部的左端,第一阻尼器运动部能够相对于第一阻尼器固定部产生轴向相对运动;所述第二速度敏感型液压阻尼器包括第二阻尼器运动部销头、第二阻尼器运动部、第二阻尼器固定部、第二阻尼器固定部销头,第二阻尼器运动部销头固定连接在第二阻尼器运动部的右端,第二阻尼器固定部销头固定连接在第二阻尼器固定部的左端,第二阻尼器运动部能够相对于第二阻尼器固定部产生轴向相对运动;所述第一销座焊接在托架组件的下部;所述第三销座焊接在托架组件的上部;所述第二销座焊接在预先埋设在墙体内的墙体第一固定座上;所述第四销座焊接在预先埋设在墙体内的墙体第二固定座上;所述第一速度敏感型液压阻尼器的第一阻尼器运动部销头通过第一销轴与焊接在托架组件下部的第一销座形成铰接,第一阻尼器固定部销头通过第二销轴与焊接在墙体第一固定座上的第二销座形成铰接,第一速度敏感型液压阻尼器被安装在墙体和托架组件之间;所述第二速度敏感型液压阻尼器的第二阻尼器运动部销头通过第三销轴与焊接在托架组件上部的第三销座形成铰接,第二阻尼器固定部销头通过第四销轴与焊接在墙体第二固定座上的第四销座形成铰接,第二速度敏感型液压阻尼器被安装在墙体和托架组件之间;所述板式弧形管箍通过螺母和螺栓与托架组件的弧形托板形成紧固连接,并把高能管道紧紧抱住在托架组件上;高能管道通过托架组件、第一速度敏感型液压阻尼器、第二速度敏感型液压阻尼器与墙体相连接。

一种高能管道的甩击限制方法,在接近高能管道弯头两侧附近的高能管道上分别安装一组或多组上述的装置。

a、当高能管道正常工作状态,产生热位移时,径向运动速度很小,高能管道带动托架组件、第一速度敏感型液压阻尼器的第一阻尼器运动部、第二速度敏感型液压阻尼器的第二阻尼器运动部相对于第一速度敏感型液压阻尼器的第一阻尼器固定部、第二速度敏感型液压阻尼器的第二阻尼器固定部及墙体形成缓慢运动,根据速度敏感型液压阻尼器的特性,在低速运动时,比如速度小于120mm/min,速度敏感型液压阻尼器不产生闭锁,对外部作用对象产生很小的抗力,第一速度敏感型液压阻尼器和第二速度敏感型液压阻尼器在高能管道产生热位移时,仅对高能管道产生很小的抗力,不影响高能管道的正常工作;

b、当高能管道在高能管道弯头A截面破管位置处发生破管,高能蒸汽从A截面破管位置处向左喷射,对高能管道形成向右的推力F,高能管道向右产生甩击,高能管道的径向运动速度迅速提高,根据速度敏感型液压阻尼器的特性,在运动速度达到一定值时,比如速度在120mm/min-360mm/min之间,速度敏感型液压阻尼器会产生闭锁,对外部作用对象形成的额定抗力,在高能管道发生破管甩击时,高能管道带动托架组件、第一速度敏感型液压阻尼器的第一阻尼器运动部、第二速度敏感型液压阻尼器的第二阻尼器运动部相对于第一速度敏感型液压阻尼器的第一阻尼器固定部、第二速度敏感型液压阻尼器的第二阻尼器固定部及墙体的运动上升,第一速度敏感型液压阻尼器和第二速度敏感型液压阻尼器产生闭锁,对高能管道产生抗力,一方面,限制高能管道的径向位移,防止高能管道产生甩击,破坏其它关键设备,另一方面,由于第一速度敏感型液压阻尼器和第二速度敏感型液压阻尼器产生闭锁时,高能管道的运动速度较低,比如≦360mm/min,限制了高能管道的甩击能量,高能管道无法对上述的甩击限制装置形成较大的冲击力,同样上述的甩击限制装置对高能管道的抗力也较小,有效保护高能管道。

本发明的有益效果是:

本发明提出的一种高能管道的甩击限制装置和方法,通过在接近高能管道弯头两侧附近的高能管道上分别安装一组或多组本发明的甩击限制装置。当高能管道正常工作状态,产生热位移时,速度敏感型液压阻尼器跟随高能管道,仅对高能管道产生很小的抗力,不影响高能管道的正常工作;当高能管道在高能管道弯头发生破管时,速度敏感型液压阻尼器产生闭锁,对高能管道形成的额定抗力,一方面,限制高能管道的径向位移,防止高能管道产生甩击,有效保护其它关键设备;另一方面,限制了高能管道甩击能量的增加,降低对高能管道的冲击力,有效保护高能管道。

附图说明

下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细地说明。

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

如图1所示,一种高能管道的甩击限制装置,包括托架组件1、第一销座2、第一销轴3、第一速度敏感型液压阻尼器4、第二销轴5、第二销座6、螺母8、螺栓9、板式弧形管箍10、第三销座13、第三销轴14、第二速度敏感型液压阻尼器15、第四销轴16、第四销座17;所述托架组件1包括托架底板1-1、托架立板1-2、弧形托板1-3,托架立板1-2的右端与托架底板1-1相焊接,托架立板1-2的左端与弧形托板1-3相焊接,托架底板1-1、托架立板1-2、弧形托板1-3相互焊接成托架组件1;所述第一速度敏感型液压阻尼器4包括第一阻尼器运动部销头4-1、第一阻尼器运动部4-2、第一阻尼器固定部4-3、第一阻尼器固定部销头4-4,第一阻尼器运动部销头4-1固定连接在第一阻尼器运动部4-2的右端,第一阻尼器固定部销头4-4固定连接在第一阻尼器固定部4-3的左端,第一阻尼器运动部4-2能够相对于第一阻尼器固定部4-3产生轴向相对运动;所述第二速度敏感型液压阻尼器15包括第二阻尼器运动部销头15-1、第二阻尼器运动部15-2、第二阻尼器固定部15-3、第二阻尼器固定部销头15-4,第二阻尼器运动部销头15-1固定连接在第二阻尼器运动部15-2的右端,第二阻尼器固定部销头15-4固定连接在第二阻尼器固定部15-3的左端,第二阻尼器运动部15-2能够相对于第二阻尼器固定部15-3产生轴向相对运动;所述第一销座2焊接在托架组件1的下部;所述第三销座13焊接在托架组件1的上部;所述第二销座6焊接在预先埋设在墙体内的墙体第一固定座7上;所述第四销座17焊接在预先埋设在墙体内的墙体第二固定座18上;所述第一速度敏感型液压阻尼器4的第一阻尼器运动部销头4-1通过第一销轴3与焊接在托架组件1下部的第一销座2形成铰接,第一阻尼器固定部销头4-4通过第二销轴5与焊接在墙体第一固定座7上的第二销座6形成铰接,第一速度敏感型液压阻尼器4被安装在墙体和托架组件1之间;所述第二速度敏感型液压阻尼器15的第二阻尼器运动部销头15-1通过第三销轴14与焊接在托架组件1上部的第三销座13形成铰接,第二阻尼器固定部销头15-4通过第四销轴16与焊接在墙体第二固定座18上的第四销座17形成铰接,第二速度敏感型液压阻尼器15被安装在墙体和托架组件1之间;所述板式弧形管箍10通过螺母8和螺栓9与托架组件1的弧形托板1-3形成紧固连接,并把高能管道11紧紧抱住在托架组件1上;高能管道11通过托架组件1、第一速度敏感型液压阻尼器4、第二速度敏感型液压阻尼器15与墙体相连接。

一种高能管道的甩击限制方法,在接近高能管道弯头12两侧附近的高能管道11上分别安装一组或多组上述的甩击限制装置。

a当高能管道11正常工作状态,产生热位移时,径向运动速度很小,高能管道11带动托架组件1、第一速度敏感型液压阻尼器4的第一阻尼器运动部4-2、第二速度敏感型液压阻尼器15的第二阻尼器运动部15-2相对于第一速度敏感型液压阻尼器4的第一阻尼器固定部4-3、第二速度敏感型液压阻尼器15的第二阻尼器固定部15-3及墙体形成缓慢运动,根据速度敏感型液压阻尼器的特性,在低速运动时,比如速度小于120mm/min,速度敏感型液压阻尼器不产生闭锁,对外部作用对象产生很小的抗力,第一速度敏感型液压阻尼器4和第二速度敏感型液压阻尼器15在高能管道11产生热位移时,仅对高能管道11产生很小的抗力,不影响高能管道11的正常工作;

b、当高能管道11在高能管道弯头12A截面破管位置处发生破管,高能蒸汽从A截面破管位置处向左喷射,对高能管道11形成向右的推力F,高能管道11向右产生甩击,高能管道11的径向运动速度迅速提高,根据速度敏感型液压阻尼器的特性,在运动速度达到一定值时,比如速度在120mm/min--360mm/min之间,速度敏感型液压阻尼器会产生闭锁,对外部作用对象形成的额定抗力,在高能管道11发生破管甩击时,高能管道11带动托架组件1、第一速度敏感型液压阻尼器4的第一阻尼器运动部4-2、第二速度敏感型液压阻尼器15的第二阻尼器运动部15-2相对于第一速度敏感型液压阻尼器4的第一阻尼器固定部4-3、第二速度敏感型液压阻尼器15的第二阻尼器固定部15-3及墙体的运动上升,第一速度敏感型液压阻尼器4和第二速度敏感型液压阻尼器15产生闭锁,对高能管道11产生抗力,一方面,限制高能管道11的径向位移,防止高能管道11产生甩击,破坏其它关键设备,另一方面,由于第一速度敏感型液压阻尼器4和第二速度敏感型液压阻尼器15产生闭锁时,高能管道11的运动速度较低,比如≦360mm/min,限制了高能管道11的甩击能量,高能管道11无法对上述的甩击限制装置形成较大的冲击力,同样上述的甩击限制装置对高能管道11的抗力也较小,有效保护高能管道11。

本发明提出“一种高能管道的甩击限制装置和方法”,通过在接近高能管道弯头两侧附近的高能管道上分别安装一组本发明的“一种高能管道的甩击限制装置”。当高能管道正常工作状态,产生热位移时,速度敏感型液压阻尼器跟随高能管道,仅对高能管道产生很小的抗力,不影响高能管道的正常工作;当高能管道在高能管道弯头发生破管时,速度敏感型液压阻尼器产生闭锁,对高能管道形成的额定抗力,一方面,限制高能管道的径向位移,防止高能管道产生甩击,有效保护其它关键设备;另一方面,限制了高能管道甩击能量的增加,降低对高能管道的冲击力,有效保护高能管道。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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