双壁管法兰、连接法兰以及双壁管的制作方法

本公开一般涉及法兰，具体涉及船舶与海洋工程领域，尤其涉及一种用于危险气体供气系统的双壁管法兰、连接法兰以及双壁管。

背景技术：

液化天然气(LNG)是以碳氢化合物为主的气体混合物，主要成分为甲烷，爆炸极限(和空气混合比)为5～15％；液态的LNG为-164℃。

随着油价的上涨和国际法规对海运环保的要求越来越高，LNG作为船用燃料，在降低成本、减少大气排放，特别是NOx、CO₂、SOx和颗粒(烟尘)的排放方面优势明显，素有绿色能源之称。近年来以LNG为燃料的动力船舶备受青睐。

为满足以天然气燃料动力船舶本安型机舱设计要求，LNG供气系统管路通常采用外管通风、内管供气的双壁管路结构型式。考虑到供气系统在连接设备(燃气阀件单元、气体发动机机等)时需检修及拆卸的要求，多采取特殊结构的双壁管法兰进行连接。因LNG供气系统安全性的要求很高，内外管均应保证气密，防止天然气泄漏，同时供气系统对于外管的通风量有严格要求，法兰须保证良好的通风效果，当内管发生泄漏时外管也能通过强制通风，及时排出可燃气体，以免发生重大的安全事故。

目前，国内天然气燃料动力船舶采用法兰型式双壁管供气系统的不多，仅中海油6500P拖轮等几艘有代表性的LNG动力船，基本上采用的是国外(瓦锡兰、罗罗)的技术。其余LNG动力船舶供气系统双壁管多采取内管法兰连接、外管焊接的形式，例如：国内某内河散货运输船，双壁管连接燃气阀件单元(GVU)时，内管与GVU内阀件采用法兰形式连接，外管与GVU壳体环围预留的通风管管口对焊。这种双壁管连接形式，内、外管各自连接，保证了外管通风的畅通性，但双壁管若要进行局部检修、替换或脱离设备时，会出现拆解不便，甚至破拆的情况，从而导致工时扩大，影响供气系统的正常使用。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，做出了本实用新型。

第一方面，本实用新型提供了一种双壁管法兰，包括：呈空心圆环结构的法兰本体，所述法兰本体包括用于连接内管的中心通孔、在所述中心通孔外围径向等分分布的多个通风孔和在所述通风孔的外围径向等分分布的多个螺栓孔，所述法兰本体的一法兰面上还设有用于连接外管的环状凸起，所述环状凸起的用于连接外管的边沿位于所述通风孔和所述螺栓孔之间。

优选的，所述通风孔为腰形孔。

优选的，所述螺栓孔和所述通风孔个数相同，且所述螺栓孔和所述通风孔沿径向一一正对分布。

优选的，所述法兰本体上背对所述环状凸起的一法兰面为贴合面，所述贴合面上设有两个与所述中心通孔同心的环形凹槽；

沿所述法兰本体的径向方向，两个环形凹槽中的其中一个环形凹槽位于所述通风孔的内侧，另一个环形凹槽位于所述通风孔和所述螺栓孔之间，两个环形凹槽内均设有环形密封圈。

第二方面，本实用新型还提供了一种连接法兰，包括同轴心贴合设置的第一法兰和第二法兰，所述第一法兰为上述双壁管法兰，所述第二法兰为上述双壁管法兰；沿所述第一法兰和所述第二法兰的轴向方向，所述第一法兰的多个通风孔和所述第二法兰的多个通风孔一一正对，所述第一法兰和所述第二法兰通过螺栓连接。

第三方面，本实用新型还包括一种双壁管，包括同轴心套设的外管和内管，还包括上述连接法兰，其中所述第一法兰和所述第二法兰的中心通孔均与所述内管相连接，所述第一法兰的环状凸起的边沿和所述第二法兰的环状凸起的边沿均与所述外管相连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案，通过双壁管法兰的中心通孔连接内管，双壁管法兰上的环状凸起的边沿连接外管，操作方便快捷；另外由第一法兰和第二法兰形成的连接法兰以及包含连接法兰的双壁管，两法兰的通风孔径向等分且沿轴向一一正对，在既满足危险气体供气系统双壁管的连接要求，又保证系统安全性能的情况下，最大程度保证外管的通畅性及通风量要求，避免了连接法兰因螺栓孔错位导致通风孔叠压影响外管通风的问题。此外，优选设置两个环形密封圈进一步保证了法兰连接的气密性，连接法兰结构简单，安装便捷，缩短了施工周期，降低了施工成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例一提供的双壁管法兰的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为本实用新型实施例二提供的连接法兰配对安装示意图；

图4为本实用新型实施例三提供的双壁管的安装爆炸视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1为本实用新型实施例一提供的双壁管法兰的结构示意图。图2为图1中A-A方向的剖视图。

如图1和图2所示，本实用新型的实施例一提供了一种双壁管法兰，包括呈空心圆环结构的法兰本体1，法兰本体1包括用于连接内管的中心通孔2、在中心通孔外围径向等分分布的多个通风孔3和在通风孔的外围径向等分分布的多个螺栓孔4，法兰本体的一法兰面上还设有用于连接外管的环状凸起5，环状凸起的用于连接外管的边沿6 位于通风孔3和螺栓孔4之间。如图1所示，多个通风孔成一圈排布，多个螺栓孔成一圈排布。

进一步地，通风孔3优选为腰形孔，通风效果好，能够在保证外管和内管之间管路畅通性的同时保证通风量的要求。

进一步地，螺栓孔和通风孔的个数相同，且螺栓孔和通风孔沿径向一一正对分布，即保证后续通过两个双壁管法兰形成连接法兰时，能够最直观、最有效的保证两个双壁管法兰的通风孔正对，最直观、最有效的保证外管和内管之间管路的通畅性。

进一步地，法兰本体上背对环状凸起的一法兰面为贴合面，贴合面上设有两个与中心通孔同心的环形凹槽；沿法兰本体的径向方向，两个环形凹槽中的其中一个环形凹槽位于通风孔的内侧，另一个环形凹槽位于通风孔和螺栓孔之间，两个环形凹槽内均设有环形密封圈。如图1和图2所示，两个环形凹槽为内环形凹槽7和外环形凹槽8，内环形凹槽7位于通风孔的内侧，外环形凹槽8位于通风孔和螺栓孔之间。这样的设置能够实现两个双壁管法兰的贴合面接触时密封防泄气。

图3为本实用新型实施例二提供的连接法兰配对安装示意图。如图3所示，本实用新型实施例二提供了一种连接法兰，包括同轴心贴合设置的第一法兰9和第二法兰10，第一法兰包括如上述实施例所述的双壁管法兰，第二实施例包括如上述实施例所述的双壁管法兰；沿连接法兰的径向，第一法兰的多个通风孔和第二法兰的多个通风孔一一正对，第一法兰和第二法兰通过螺栓11连接。本实用新型中第二实施例提供的连接法兰中，第一法兰如图1和图2所示的结构，第二法兰除在其贴合面处没有两个环形凹槽外，其他均与第一法兰的结构一致。

如图3所示，结合图1和图2，第一法兰的通风孔和螺栓孔的个数相同，且螺栓孔和通风孔沿径向一一正对分布；第二法兰的通风孔和螺栓孔的个数相同，且螺栓孔和通风孔沿径向一一正对分布；沿连接法兰的轴向，第一法兰的多个通风孔和第二法兰的多个通风孔一一正对，有效避免了连接法兰因螺栓孔错位导致通风孔叠压造成有效流通面积减少的问题，最大程度的保证外管和内管之间管路的通畅性。

其中，第一法兰和第二法兰上螺栓孔的个数均为6个，也即通过6个螺栓实现第一法兰和第二法兰之间的紧密贴合，若每个法兰上的螺栓孔的数量过少(例如2个～5个)，主法兰和副法兰之间各部位的贴合程度会有一定欠缺，造成气密性较差的问题，若每个法兰上的螺栓孔的数量过多(例如7个、8个或更多)，会造成连接法兰的结构较复杂，安装繁琐；同样，第一法兰和第二法兰上的通风孔的个数也均为6个，这样的设置能够满足通风量的要求，且结构简单。

当然，本实用新型的连接法兰并不局限于图3所示的结构，第一法兰和第二法兰可以均为图1和图2所示的双壁管法兰，第一法兰的贴合面和第二法兰的贴合面上均设有两个环形凹槽，通过两个法兰贴合面上的环形密封圈提高两个法兰之间的气密性；或者，第一法兰和第二法兰的贴合面上均不开设环形凹槽，可以在两个法兰之间设置一环形密封垫实现两法兰之间的密封。

图4为本实用新型实施例三提供的双壁管的安装爆炸视图，结合图3，进一步介绍本实用新型提供的连接法兰在危险气体供气系统中与双管(内管和外管)的连接方式。

先在第一法兰9的中心通孔连接内管12，在第一法兰9的环状凸起的边沿连接外管13；再在第二法兰10的中心通孔连接内管12，在第二法兰10的环状凸起的边沿连接外管13；最后通过螺栓11连接第一法兰9和第二法兰10，其中第一法兰9的贴合面上开设有两环形凹槽，通过位于第一法兰9的贴合面上的内环形密封圈14和外环形密封圈15密封第一法兰和第二法兰的贴合面。

本实用新型提供的连接法兰包括第一法兰和第二法兰，两法兰的通风孔径向等分、个数相同，在既满足危险气体供气系统双壁管的连接要求，又保证系统安全性能的情况下，最大程度保证外管的通畅性及通风量要求，避免了连接法兰因螺栓孔错位导致通风孔叠压影响外管通风的问题。另外，在第一法兰的的贴合面设置两个环形密封圈进一步保证了法兰连接的气密性。该连接法兰结构简单，安装便捷，缩短了施工周期，降低了施工成本。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。