一种管道防甩击结构的制作方法

本实用新型属于高能管道断裂防护设计领域，具体涉及一种管道防甩击结构。

背景技术：

在工业的各个领域，常采用管道输送高温高压工艺介质，这些管道一旦发生断裂，由于高温高压介质的喷放作用，将发生管道甩击，产生巨大的甩击能量。若未对甩击管道加以约束，将造成以下次生危害：(一)破坏邻近设备、管道、仪表及构筑物；(二)已断裂的管道由于产生塑性铰而发生二次断裂。在一些安全重要领域，例如核电厂及化工厂等，为避免高温高压管道断裂造成次生危害而破坏邻近的安全重要物项，进一步引发更严重安全事故，应对高温高压管道断裂加以预防。

管道防甩击件是一种用于保护安全重要物项的常用措施，其通过限制管道甩击，吸收管道甩击产生的能量，起到缓冲管道甩击力的作用。常见的管道防甩击件主要有三种形式：(一)框架式，利用刚性框架约束管道甩击；(二)U形杆式，利用U形杆的拉伸约束管道甩击，U形杆塑性变形过程中吸收管道甩击能量，最终使管道静止；(三)可压缩式，利用可压缩的吸能装置吸收管道的甩击能量。对于上述第(二)及第(三)种形式的防甩击件，由于依靠吸能材料的变形吸收管道甩击能量，称为吸能式防甩击件。

框架式防甩击件及U形杆式防甩击件通常用于公称直径较大的高能管道，如核电站中的主蒸汽、主给水管道，其虽然能高效地吸收预期的甩击载荷，但是具有设计复杂、占用空间大及经济成本较高的特点。而管道防甩击件作为一种可压缩式防甩击件，在满足限制管道防甩击的条件下，易于布置、占用空间小及经济成本较低。即使在复杂和非常有限的空间内，也能实现对管道甩击的有效防护。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种管道防甩击结构，利用材料塑性变形的特征来吸收管道甩击产生的能量，至少能够减轻管道甩击带来的危害。

本实用新型的技术方案如下：

一种管道防甩击结构，包括固定框架和吸能元件；所述吸能元件包括迎着甩击方向设置的甩击承受面和设置在所述甩击承受面两侧向远离所述甩击承受面方向延伸的连接脚；所述连接脚与所述固定框架固定连接。

进一步地，上述的管道防甩击结构，所述甩击承受面与所述固定框架之间留有容纳甩击承受面塑性变形的形变空间。

进一步地，上述的管道防甩击结构，所述连接脚焊接在所述固定框架上。

进一步地，上述的管道防甩击结构，所述固定框架在土建结构的预埋板生根。

进一步地，上述的管道防甩击结构，所述固定框架为甩击管道的支吊架型钢或者额外搭建的钢结构框架。

进一步地，上述的管道防甩击结构，所述吸能元件为两个，分别设置在甩击管道两侧。

进一步地，上述的管道防甩击结构，所述吸能元件为金属型材或由金属板材拼接而成。

本实用新型的有益效果如下：

通过吸能元件的甩击承受面承受管道甩击时，能够均布来自管道甩击的冲击载荷，吸能元件发生弯曲，由弹性形变直至塑性形变，管道的动能最终转化为材料的应变能，管道的甩击得以得到有效限制。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的管道防甩击结构的结构示意图。

图2为本实用新型一个实例的结构示意图。

图3为本实用新型另一实例的结构示意图。

上述附图中，1、固定框架；2、吸能元件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种管道防甩击结构，设置于管道周围，用于减轻管道事故甩击造成的损失；包括固定框架1和吸能元件2；所述吸能元件2包括迎着甩击方向设置的甩击承受面和设置在所述甩击承受面两侧向远离所述甩击承受面方向延伸的连接脚；所述连接脚与所述固定框架1固定连接(本实施例中采用焊接的连接方式)。所述甩击承受面与所述固定框架1之间留有容纳甩击承受面塑性变形的形变空间。

在本实施例中，固定框架1为金属型材或混凝土结构，所述吸能元件2为金属型材或由金属板材拼接而成。吸能元件2尺寸、材料及其布置可随管道甩击的载荷大小、甩击方向等不同进行相应调整，以确保达到最佳吸能效果。吸能元件2进行相应的管道甩击力学分析或同等的试验验证，证明其能够全部吸收管道甩击能量而自身不会遭到破坏。

本实用新型管道防甩击结构的所述固定框架1为混凝土结构，通过土建结构的预埋板生根(如图3的实例所示)。所述固定框架1为甩击管道的支吊架型钢(如图2的实例所示)或者额外搭建的钢结构框架。所述吸能元件2可以设置为两个，分别设置在甩击管道两侧。

吸能元件2在来自管道甩击的甩击载荷作用下发生弯曲，由弹性形变直至塑性形变，管道甩击的动能转化为材料的应变能，从而有效的限制了甩击，保护了管道假想断裂点周围的安全重要物项。

为保证安全，设计人员可以根据管道甩击的方向和载荷对吸能元件2进行设计验证，首先通过试验或其他方法确定吸能元件2的极限吸能，再通过能量平衡法对吸能元件2进行计算，确保其能够有效限制该位置的管道甩击。

在管道防甩击件对管道甩击进行防护后，吸能元件2将从固定框架1上移除，并在固定框架1上焊接新的吸能元件2，为以后运行继续提供管道甩击防护。

本实用新型可以通过改变吸能元件2的长、宽、高、元件厚度、材料来调整其吸能性能，以应对不同甩击状况。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。