一种适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管的制作方法

本发明涉及插入管技术领域，具体涉及一种适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管。

背景技术：

化工企业在硫酸干燥、盐酸合成、氯甲烷合成等酸碱介质的反应设备中，由于盐酸、硫酸、氢氟酸、碱液等介质的强烈腐蚀性，根据工况的不同需要设计使用搪玻璃釜、碳钢衬pe/ptfe/etfe/pfa/pps等材质的反应釜和储罐，在这类设备中，为了达到工艺气体分布和破除涡流的要求，一般的气相进料管、回流管、分布管等根据工艺要求需要设计成插入管型式，衬里的插入管不同于常规的碳钢或不锈钢等金属材质的插入管，由于需要在钢材表面涂覆一层耐腐蚀的非金属层，由于金属和非金属之间不同的冷热收缩系数，往往导致插入管在使用过程中衬里开裂导致泄漏。

如中国专利公告号206861070u公开了一种耐腐蚀进料管，包括金属管体，金属管体外侧设置有安装脚，安装脚内设置有安装螺栓，金属管体内壁上设置有氧化铜内层，金属管体内部设置有两个支撑架，支撑架之间设置有竖直的耐腐蚀隔层，耐腐蚀隔层与支撑架接触部通过定位销钉固定，耐腐蚀隔层包括碳纤维基层，碳纤维基层上下两端设置有聚四氟乙烯层，聚四氟乙烯层上设置有导流板。不足之处是结构复杂，耐腐蚀隔层没有将物料与金属管壁彻底隔绝，仅仅依赖氧化铜内层防腐蚀，耐腐蚀效果不佳，仅适用于opp薄膜挤出机。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种应用范围广、结构简单、安全可靠，运行稳定、高效经济的适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管，包括管体，所述管体包括外管和设置在外管内并与外管可拆卸连接的内管，所述内管一端伸出外管，所述外管上设置有衬套，所述外管插入所述衬套内，所述外管上还设置有设备侧法兰和管道侧法兰，所述设备侧法兰和管道侧法兰之间设置有筋板，所述设备侧法兰设置有可将所述管体整体固定在设备筒壁上的设备支撑螺孔，所述内管伸出外管一端的端部设置有封板，所述封板采用螺栓固定，螺栓采用销钉防止退出。

作为本发明的优选实施方式，所述衬套由外衬管、内衬管和衬板组成，所述外衬管和内衬管之间设置有环形空腔，所述外管插入所述空腔内，所述设备侧法兰支撑在所述衬板上。

作为本发明的优选实施方式，所述外衬管和内衬管材质优选为ptfe、newptfe和pfa(全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)中的一种。

作为本发明的优选实施方式，所述筋板厚度优选为20～24mm。

作为本发明的优选实施方式，所述封板厚度优选为40～50mm。

作为本发明的优选实施方式，所述内管材质优选为ptfe或newptfe。

作为本发明的优选实施方式，所述外管材质优选为20#钢。

作为本发明的优选实施方式，所述螺栓材质优选为ptfe。

作为本发明的优选实施方式，所述外衬管和所述内衬管相互焊接，在焊缝外设置有保护板。

本发明采用设备侧法兰和管道侧法兰组合加上双插入管结构，既保证了抗长管道的振动和交变载荷，也保证了良好的抗渗性能。与设备相连的设备侧法兰设置有设备支撑螺孔，将插入管整体固定在设备筒壁上，减少了插入管的振动，防止设备(如搪玻璃釜)因交变载荷开裂。设备侧法兰和管道侧法兰之间设置筋板，保证管道侧法兰强度。

本发明的适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管采用内管和外管双插入管结构，避免了常规插入管由于反应釜开停车和升降温度过程中引起的ptfe等材质衬里层拉裂。由于ptfe等材质与金属之间的冷热收缩系数相差很大，常规的内外衬里工艺无法避免衬里收缩引起的拉裂，改成内管和外管双插入管结构后，留足了自由伸缩的空间，保证了插入管的使用性能，内管外径尺寸与外管内径形成过渡配合，保障了内外套管之间的密封和自由伸缩。

外管采用钢件内外衬里工艺，钢件优选要求喷砂处理精度达到sa2.5～3级。外管上设置有衬套，衬套由外衬管、内衬管和衬板组成，外衬管和内衬管之间设置有环形空腔，外管插入空腔内。外衬管和内衬管相互焊接，在焊缝外设置有保护板，确保焊缝与物料不接触，进一步保证衬套的耐腐蚀性能。

内管根据工艺要求开分布孔后，端部采用封板堵焊接，并采用螺栓固定，螺栓采用销钉防止退出。

本发明的适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管充分考虑了金属和非金属之间的冷热收缩，在设计上采用内管和外管双插入管结构形式，已经考虑各种存在安全隐患的边界条件，留足了管道收缩的空间，利用设备筒壁固定设备侧法兰也避免了振动引起的损坏，独特的双插入管结构即使内管破损也不会使物料泄漏，具有广泛的应用前景。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、结构简单可靠，采用内管和外管双插入管结构，避免了常规插入管由于反应釜开停车和升降温度过程中因ptfe等材质衬里层与金属之间的冷热收缩系数相差很大引起的ptfe等材质衬里层拉裂，内管外径尺寸与外管内径形成过渡配合，保障了内外套管之间的密封和自由伸缩，即使内管损坏也不会导致物料泄漏至大气中。

2、耐腐蚀性能优异，本发明的插入管内管材质采用ptfe或newptfe；外管上设置有衬套，衬套由外衬管、内衬管和衬板组成，内衬管和外衬管采用ptfe或newptfe材质用等静压管工艺紧衬配合或采用pfa滚涂工艺紧衬配合，具有优良的耐腐蚀性能；外衬管和内衬管之间的焊缝外设置保护板，确保焊缝与物料不接触，进一步保证了衬套的耐腐蚀性能。

3、高效经济，本发明彻底解决了由于金属材质和氟系列树脂衬里层冷热收缩系数不同的问题，使用周期长，经济效果显著。

4、应用广泛，本发明解决了盐酸、硫酸、氢氟酸、碱液等介质的强烈腐蚀工况下的搪玻璃釜、碳钢衬pe/ptfe/etfe/pfa/pps等材质的反应釜和储罐的插入管制作问题，可广泛应用于高低温酸碱介质下的反应进料、塔顶回流，塔釜进料等领域，本发明对氟化工、氯碱化工、制药、精细化工等行业类似工况具有良好的参考促进意义，为同类企业设备结构的优化提供了有效的方法，大大推动了行业设备技术进步。

附图说明

图1是本发明的适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管的结构示意图。

其中：1为封板，2为外管，3为设备侧法兰，4为筋板，5为管道侧法兰，6为衬套，6-1为内衬管，6-2为外衬管，6-3为衬板，7为内管，8为螺栓，9为设备支撑螺孔。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述，但本发明并不仅限于所述的实施例。

如图所示，本发明的适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管，包括管体，管体包括外管2和设置在外管2内并与外管2可拆卸连接的内管7，内管7一端伸出外管2，外管2上设置有衬套6，衬套6由外衬管6-1、内衬管6-2和衬板6-3组成，外衬管6-1和内衬管6-2之间设置有环形空腔，外管2插入空腔内。外管2上设置有设备侧法兰3和管道侧法兰5，设备侧法兰3支撑在衬板6-3上，设备侧法兰3和管道侧法兰5之间设置有筋板4，设备侧法兰3设置有可将管体整体固定在设备筒壁上的设备支撑螺孔9，内管7伸出外管2一端的端部设置有封板1，封板1采用螺栓8固定，螺栓8采用销钉防止退出。

实施例1

适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管，包括管体，管体包括外管2(材质为20#钢)和设置在外管2内并与外管2可拆卸连接的内管7(材质为newptfe)，内管7一端伸出外管2，外管2上设置有衬套6，衬套6由外衬管6-1、内衬管6-2和衬板6-3组成，外衬管6-1和内衬管6-2之间设置有环形空腔，外管2插入空腔内；外衬管6-1和内衬管6-2材质均为ptfe，采用等静压管紧衬工艺紧衬配合，外衬管6-1和内衬管6-2相互焊接，在焊缝外设置有保护板(图未显示，材质为pfa)；外管2上还设置有设备侧法兰3和管道侧法兰5，设备侧法兰3支撑在衬板6-3上，设备侧法兰3和管道侧法兰5之间设置有筋板4(厚度为20mm)；设备侧法兰3还设置有可将管体整体固定在设备筒壁上的设备支撑螺孔9；内管7伸出外管2一端的端部设置有封板1(材质为newptfe，厚度为40mm)，封板1采用螺栓8(型号为m16～24，材质为ptfe)固定，螺栓8采用销钉防止退出。

实施例2

适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管，包括管体，管体包括外管2(材质为20#钢)和设置在外管2内并与外管2可拆卸连接的内管7(材质为ptfe)，内管7一端伸出外管2，外管2上设置有衬套6，衬套6由外衬管6-1、内衬管6-2和衬板6-3组成，外衬管6-1和内衬管6-2之间设置有环形空腔，外管2插入空腔内；外衬管6-1和内衬管6-2材质均为pfa，采用pfa滚涂工艺紧衬配合，外衬管6-1和内衬管6-2相互焊接，在焊缝外设置有保护板(图未显示，材质为pfa)；外管2上还设置有设备侧法兰3和管道侧法兰5，设备侧法兰3支撑在衬板6-3上，设备侧法兰3和管道侧法兰5之间设置有筋板4(厚度为22mm)；设备侧法兰3还设置有可将管体整体固定在设备筒壁上的设备支撑螺孔9；内管7伸出外管2一端的端部设置有封板1(材质为newptfe，厚度为43mm)，封板1采用螺栓8(型号为m16～24，材质为ptfe)固定，螺栓8采用销钉防止退出。

实施例3

适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管，包括管体，管体包括外管2(材质为20#钢)和设置在外管2内并与外管2可拆卸连接的内管7(材质为newptfe)，内管7一端伸出外管2，外管2上设置有衬套6，衬套6由外衬管6-1、内衬管6-2和衬板6-3组成，外衬管6-1和内衬管6-2之间设置有环形空腔，外管2插入空腔内；外衬管6-1和内衬管6-2材质均为ptfe，采用等静压管紧衬工艺紧衬配合，外衬管6-1和内衬管6-2相互焊接，在焊缝外设置有保护板(图未显示，材质为pfa)；外管2上还设置有设备侧法兰3和管道侧法兰5，设备侧法兰3支撑在衬板6-3上，设备侧法兰3和管道侧法兰5之间设置有筋板4(厚度为23mm)；设备侧法兰3还设置有可将管体整体固定在设备筒壁上的设备支撑螺孔9；内管7伸出外管2一端的端部设置有封板1(材质为newptfe，厚度为48mm)，封板1采用螺栓8(型号为m16～24，材质为ptfe)固定，螺栓8采用销钉防止退出。

实施例4

适用于高温酸碱反应工况的衬氟插入管，包括管体，管体包括外管2(材质为20#钢)和设置在外管2内并与外管2可拆卸连接的内管7(材质为ptfe)，内管7一端伸出外管2，外管2上设置有衬套6，衬套6由外衬管6-1、内衬管6-2和衬板6-3组成，外衬管6-1和内衬管6-2之间设置有环形空腔，外管2插入空腔内；外衬管6-1和内衬管6-2材质均为newptfe，采用等静压管紧衬工艺紧衬配合，外衬管6-1和内衬管6-2相互焊接，在焊缝外设置有保护板(图未显示，材质为pfa)；外管2上还设置有设备侧法兰3和管道侧法兰5，设备侧法兰3支撑在衬板6-3上，设备侧法兰3和管道侧法兰5之间设置有筋板4(厚度为24mm)；设备侧法兰3还设置有可将管体整体固定在设备筒壁上的设备支撑螺孔9；内管7伸出外管2一端的端部设置有封板1(材质为newptfe，厚度为50mm)，封板1采用螺栓8(型号为m16～24，材质为ptfe)固定，螺栓8采用销钉防止退出。