专利名称：有孔圆柱形吸能装置及采用这种吸能装置的防甩击限制件的制作方法
技术领域：
本发明涉及吸能装置领域，具体涉及一种有孔圆柱形吸能装置及采用这种吸能装置的防甩击限制件。
背景技术：
在核电站中有许多高能流体管道，对其进行安全分析时，要考虑假想管道破裂事故，针对该事故所引起的效应加以防护，防护措施采用H型结构的防甩击限制件，该类型的防甩击限制件固定在土建结构上，一旦因发生诸如管道破裂之类的事故，管道瞬间产生很大的冲击力使管道甩击到H型防甩限制件上，同时，其能量也被H型防甩击限制件的圆柱形吸能装置所吸收，从而对管道位移进行限制。在许多情况下，由于高能流体管道管径大、流速快，管道破裂产生巨大的冲击力， 该吸能装置既要保证能够吸收管道甩击的能量，同时也要保证其传递给土建的力不超过规范要求，所以不同结构形式的吸能装置起到的效果也会不同。
发明内容
本发明的目的在于针对核电站中高能流体管道破裂时冲击力大的特点，提供一种吸能效果更好的有孔圆柱形吸能装置及采用这种吸能装置的防甩击限制件。本发明的技术方案如下一种有孔圆柱形吸能装置，包括圆柱形管体，以及固定在圆柱形管体两端的板体，其中，在所述的圆柱形管体上设有若干个孔。进一步，如上所述的有孔圆柱形吸能装置，其中，所述的圆柱形管体上的若干个孔沿管体的轴向呈多排布置，每一排孔均勻的布满管体一周；并且，相邻两排孔之间的间距相寸。更进一步，如上所述的有孔圆柱形吸能装置，其中，相邻的两排孔之间交错排列， 交错的角度为与管体的轴向呈30度角。更进一步，如上所述的有孔圆柱形吸能装置，其中，所述的圆柱形管体上的孔为圆孔或腰形孔。进一步，如上所述的有孔圆柱形吸能装置，其中，所述的固定在圆柱形管体两端的板体为圆形，其直径大于管体外径；在板体与圆柱形管体接触的一面上设有圆形凹槽，圆柱形管体的端部嵌入凹槽内并固定。一种采用上述吸能装置的防甩击限制件，包括设置在土建结构上的底板，底板上设有至少一个吸能装置，吸能装置的另一端设有连接板，其中，所述的至少一个吸能装置包括圆柱形管体以及固定在圆柱形管体两端的板体，一端板体连接所述的底板，另一端板体连接所述的连接板，在所述的圆柱形管体上设有若干个孔。进一步，如上所述的防甩击限制件，其中，在所述的连接板上设有至少一个调整垫板。进一步，如上所述的防甩击限制件，其中，包括两个或两个以上设置在底板上的吸能装置，所述的吸能装置的一端连接同一块连接板。本发明的有益效果如下由于本发明在吸能装置的圆柱形管体上设置了错落有致的孔，使其断面上产生剪切面，当有管体轴向方向的力作用在该吸能装置上后，诸多的剪切面使管体局部受剪力容易产生变形，从而吸收能量。连接部分又使其具有一定的刚度，防止突然屈曲的发生，变形后虽有屈曲，但在圆周方向做了一定的限制。在管体变形时，其内部气体受挤压，气体可以从孔直接排除。
图1-1为设有圆孔的圆柱形吸能装置的结构示意图；图1-2为图1-1的B-B向剖面图；图2-1为设有腰形孔的圆柱形吸能装置的结构示意图；图2-2为图2-1的B-B向剖面图；图3为具有两个吸能装置的防甩击限制件结构示意图；图4为吸能装置的两排孔之间交错排列的错开角度示意图(以圆孔为例)。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。本发明所提供的有孔圆柱形吸能装置包括一根带孔的圆柱形管体以及两块板体， 在实施例中其材质为不锈钢，当然，本发明的吸能装置并不限于不锈钢材质。如图1-1、图1-2所示，有孔圆柱形吸能装置包括圆柱形钢管1，以及固定在圆柱形钢管1两端的钢板2，其中，在所述的圆柱形钢管1上设有若干个圆孔3。本实施方式中圆孔3沿圆柱形钢管1的轴向呈多排布置，每一排孔均勻的布满钢管的一周；并且，相邻两排圆孔之间沿钢管的纵轴方向的间距相等。相邻的两排孔之间整齐的交错排列。当然，上述圆孔的布置方式为一种优选的实施例，本领域的技术人员可以理解，圆孔的排布形式实际上可以进行各种变换，比如沿钢管的圆周呈多个纵向列的排布，或者，也可以进行非规则性的排布。所述的固定在圆柱形钢管1两端的钢板2为圆形，其直径大于钢管1的外径。在每块钢板2与圆柱形钢管1接触的一面上设有圆形凹槽4，圆柱形钢管1的两个端部分别嵌入凹槽4内，并通过焊接的形式加以固定。如图2-1、图2-2所示，有孔圆柱形吸能装置包括圆柱形钢管1，以及固定在圆柱形钢管1两端的钢板2，其中，在所述的圆柱形钢管1上设有若干个腰形孔3'。在图2-1和图2-2的实施方式中，与上述描述的不同之处仅在于孔的形状，即本实施方式采用了腰形孔3'的形式。本实施方式中腰形孔3'同样沿圆柱形钢管1的轴向呈多排布置，每一排孔均勻的布满钢管的一周；并且，相邻两排腰形孔之间沿钢管的纵轴方向的间距相等。相邻的两排孔之间整齐的交错排列。固定在圆柱形钢管1两端的钢板2也为圆形结构，其直径大于钢管1的外径。当然，本领域的技术人员可以理解，钢板2并不限于圆形结构，其它形状(如六边形、八边形等等)的钢板同样可以适用于本发明。在每块钢板2与圆柱形钢管1接触的一面上设有圆形凹槽4，圆柱形钢管1的两个端部分别嵌入凹槽4内，并通过焊接的形式加以固定。
实施例下面提供一个有孔圆柱形吸能装置优选的实施例，以圆孔为例。钢管直径为 219mm,壁厚22. 23mm,在钢管上开6排圆孔，每排12个，圆孔直径为36mm，上下相邻两排交错排列，交错的角度a为与管体的轴向呈30度角，如图4所示。钢板为圆形，直径^K)mm， 厚30mm，在一侧开深为5mm的槽，钢管嵌入槽中，而后焊接固定。本领域的技术人员可以理解，根据受力不同和所要吸收的能量的不同，可以修改圆孔的直径和排列方式，从而达到希望的效果。采用腰形孔的吸能装置的设计也可以参照上述参数，并进行一些具体的设计变化，例如腰形孔的长度以及弧边半径等。本发明进一步将上述有孔圆柱形吸能装置应用于防甩击限制件中。有孔圆柱形吸能装置作为防甩击限制件的一部分，根据甩击能量的大小，在防甩击限制件上配置相应数量的有孔圆柱形吸能装置。如图3所示，防甩击限制件包括设置在土建结构上的底板6，底板6上设有至少一个吸能装置5，吸能装置5的另一端设有连接板7，连接板7上设有至少一个调整垫板8。在图3所提供的实施方式中，两个有孔圆柱形吸能装置5并列对称布置，吸能装置5上下分别焊接同一块连接板7和底板6，并根据管道与甩击件的间隙，设置调整垫板8的厚度及数量。吸能装置5即采用上面描述的有孔圆柱形吸能装置，包括圆柱形钢管以及固定在圆柱形钢管两端的钢板，一端钢板连接所述的底板6，另一端钢板连接所述的连接板7，在所述的圆柱形钢管上设有若干个孔(圆孔或腰形孔)。本领域的技术人员可以理解，防甩击限制件中有孔圆柱形吸能装置的数量以及相对位置是根据具体的甩击能量大小以及应用环境而定的，并不局限于本发明实施方式中所列举的情况。而且，一个防甩击限制件中也不限于采用一种类型的吸能装置，例如，如果都采用有孔圆柱形吸能装置，也可以是某个吸能装置的钢管上为圆孔，某个吸能装置的钢管上为腰形孔；或者，也可以某些为有孔圆柱形吸能装置，某些为其它吸能装置。其具体应用方式非常灵活。在具体应用中，管道破裂产生的甩击力作用在防甩击限制件的连接板或调整垫板上，将力传递给吸能装置，吸能装置吸收一定的能量之后，底板作用在土建上的力就减小了，通过计算，可以将底板传递给土建的力控制在规范允许的范围之内。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种有孔圆柱形吸能装置，包括圆柱形管体，以及固定在圆柱形管体两端的板体，其特征在于在所述的圆柱形管体上设有若干个孔。
2.如权利要求1所述的有孔圆柱形吸能装置，其特征在于所述的圆柱形管体上的若干个孔沿管体的轴向呈多排布置，每一排孔均勻的布满管体一周。
3.如权利要求2所述的有孔圆柱形吸能装置，其特征在于相邻的两排孔之间的间距相等。
4.如权利要求2或3所述的有孔圆柱形吸能装置，其特征在于相邻的两排孔之间交错排列，交错的角度为与管体的轴向呈30度角。
5.如权利要求1所述的有孔圆柱形吸能装置，其特征在于所述的圆柱形管体上的孔为圆孔或腰形孔。
6.如权利要求1所述的有孔圆柱形吸能装置，其特征在于所述的固定在圆柱形管体两端的板体为圆形，其直径大于管体外径；在板体与圆柱形管体接触的一面上设有圆形凹槽，圆柱形管体的端部嵌入凹槽内并固定。
7.一种防甩击限制件，包括设置在土建结构上的底板，底板上设有至少一个吸能装置， 吸能装置的另一端设有连接板，其特征在于所述的至少一个吸能装置包括圆柱形管体以及固定在圆柱形管体两端的板体，一端板体连接所述的底板，另一端板体连接所述的连接板，在所述的圆柱形管体上设有若干个孔。
8.如权利要求7所述的防甩击限制件，其特征在于在所述的连接板上设有至少一个调整垫板。
9.如权利要求7或8所述的防甩击限制件，其特征在于包括两个或两个以上设置在底板上的吸能装置，所述的吸能装置的一端连接同一块连接板。
10.如权利要求7所述的防甩击限制件，其特征在于所述的圆柱形管体上的若干个孔沿管体的轴向呈多排布置，每一排孔均勻的布满管体一周，相邻的两排孔之间的轴向间距相等；并且，相邻的两排孔之间交错排列，交错的角度为与管体的轴向呈30度角。
全文摘要
本发明涉及吸能装置领域，具体涉及一种有孔圆柱形吸能装置及采用这种吸能装置的防甩击限制件。所述的吸能装置包括圆柱形管体，以及固定在圆柱形管体两端的板体，在所述的圆柱形管体上设有若干个孔。所述的防甩击限制件包括设置在土建结构上的底板，底板上设有至少一个上述吸能装置，吸能装置的另一端设有连接板，连接板上设有至少一个调整垫板。本发明在吸能装置的圆柱形管体上设置了错落有致的孔，使其断面上产生剪切面，当有管体轴向方向的力作用在该吸能装置上后，诸多的剪切面使管体局部受剪力容易产生变形，从而吸收能量。
文档编号F16L55/02GK102226489SQ201110120939
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者于勇, 刘伟, 刘虎, 张双旺, 王付军, 王宏杰, 郑修鹏 申请人:中国核电工程有限公司