一种用于闪蒸罐的缓冲耐磨内衬的制作方法

本实用新型涉及一种用于闪蒸罐的缓冲耐磨内衬，属于煤化工技术领域。

背景技术：

水煤浆气化闪蒸缓冲装置技术广泛应用于在煤化工领域。气化装置由磨煤，气化，灰水处理三部分组成，其中，闪蒸缓冲装置是气化系统中重要的组成部分。黑水闪蒸是目前闪蒸缓冲装置中最为常见的缓冲系统之一。黑水闪蒸为高压闪蒸，低压闪蒸和两级真空闪蒸组成的四级闪蒸系统。

在含有固液体减压闪蒸系统中，减压后形成的高速固液气对管道和设备的冲蚀特别严重，为了降低这种冲蚀作用，通常需要设置缓冲装置。同时激冷室灰垢与金属具有不同的膨胀系数，造成垢片脱落，脱落的垢片被水冲入激冷环中，垢片的冲击对闪蒸系统缓冲装置的物理冲击也是导致缓冲装置使用寿命降低的重要愿意。传统的缓冲装置多为加厚碳钢或以普通 Q235金属为外壳内衬高铬合金/双相钢耐磨金属双层结构，虽然能在一定程度上缓解冲蚀，但存在使用寿命短，检修频次高等问题。同时，缓冲装置的缓冲段法兰盲板是接受冲击的主要部位，现有的普通法兰盲板或泄压板多为平板结构耐冲击能力较低。此外，现有进口段法兰的连接多有接缝，导致其存在较严重的易被冲刷腐蚀的问题。

技术实现要素：

为解决现有闪蒸罐缓冲装置存在的使用寿命短、检修频次高、耐冲击能力低以及容易被冲刷腐蚀的技术问题，本实用新型提供了一种用于闪蒸罐的缓冲耐磨内衬，所采取的技术方案如下：

一种用于闪蒸罐的缓冲耐磨内衬，该内衬为含有出口段1、进口段2和缓冲段3的三通管道结构；其中，所述进口段2与缓冲段3处于同一轴线，所述出口段1的轴向与所述进口段2的轴向垂直；所述内衬由里向外依次为耐磨层6、支撑层7、缓冲层8和外壳层9；所述出口段1和进口段2出口处的支撑层7和耐磨层6向外过渡延伸并分别与出口段法兰11和进口段法兰10的法兰端面连接为一体；所述缓冲段3的出口处设有泄压板4，在泄压板4的外侧通过法兰端盖5与缓冲段法兰12密封固定；所述泄压板4中部设有朝向进口段2的凸起结构。

优选地，所述缓冲层8内设有连续弯折的金属板。

更优选地，在所述缓冲层8内设有填充金属板与相邻支撑层7和外壳层9的粘结剂。

优选地，所述耐磨层6的材质为碳化硅。

优选地，所述泄压板4的凸起结构的顶面和侧面为弧形圆滑过渡的曲面。

更优选地，所述泄压板4的凸起结构表面覆盖有碳化硅耐磨层。

优选地，在所述出口段1和进口段2出口处的支撑层7和耐磨层6向外过渡延伸的环形平面上的耐磨层6设有密封水线13。

优选地，所述向外过渡延伸为向法兰端面的进行圆滑过渡延伸。

优选地，所述泄压板4圆形阶梯状结构，包括外层边缘、中部凸起和位于中心的所述朝向进口段2的凸起结构；外层边缘通过螺栓压接于法兰端盖5和耐磨层6之间；所述中部凸起的侧壁与耐磨层6接触。

优选地，所述耐磨层为梯度碳化硅陶瓷符合材料，该材料为现有市售的材料，本领域技术人员可通过商业渠道获取。

相对于现有技术，本实用新型获得的有益效果是：

在缓冲耐磨内衬的最内层设有碳化硅耐磨层，能显著延长缓冲装置的耐磨性能，提高其使用寿命，缩短维修周期。同时，在外壳层与耐磨层下的支撑层之间还设有一个缓冲层。缓冲层由弯折金属板和粘结剂组成，缓冲层中的折叠金属板可在介质冲击耐磨层发生一定的形变，从而减弱一部分介质对内衬的冲击力。这种设置方式既保留了足够的结构强度，又能够使内衬具有一定的形变能力，降低介质冲击对内衬的损伤。

与外接法兰配合的位置借助于无缝翻边技术实现一体过渡，避免了接缝的产生，有效地解决了介质对法兰口边缘的冲刷腐蚀问题。因此，不存在局部缺陷，且表面结构致密，渗水率≤0.2％，能够有效隔绝流体与钢基体的连通路径。

在缓冲耐磨内衬的缓冲段法兰段，设置了中心具有朝向进口段凸起的泄压板，凸起结构能够有效地减弱脱落垢片以及介质对法兰端盖的冲击。同时，该凸起顶部和侧部选用外凸的球面等圆滑曲面过渡，可在受到冲击后将介质的冲击力向侧壁分散。

附图说明

图1为本实用新型一种优选实施方式中缓冲耐磨内衬的剖视结构示意图。

图2为图1虚线圈处局部放大区。

图中：1，出口段；2，进口段；3，缓冲段；4，泄压板；5，法兰端盖；6，耐磨层；7，支撑层；8，缓冲层；9，外壳层；10，进口段法兰；11，出口段法兰；12，缓冲段法兰；13，密封水线。

具体实施方式

以下实施例所用材料、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、方法和仪器，本领域普通技术人员均可通，过商业渠道获得。

在本实用新型以下的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以是具体情况理解上书术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本实用新型的限定。

图1为本实用新型一种优选实施方式中缓冲耐磨内衬的剖视结构示意图。图2为图1虚线圈处局部放大区。从图1和图2可知，该缓冲耐磨内衬为三通管道结构，分为出口段1、进口段2和缓冲段3。其中，进口段2和缓冲段3处于同一轴向，出口段1的轴向与进口段2 垂直。缓冲耐磨内衬的结构从里向外依次为耐磨层6、支撑层7、缓冲层8以及外壳层9。其中，外壳层9和支撑层7为金属材质，例如普通钢235。耐磨层6为现有市售的复合碳化硅陶瓷材料。缓冲层8为折叠金属板与粘结剂组成。其中，粘结剂填充于支撑层7和外壳层9 之间的空隙。

出口段1、进口段2和缓冲段3的开口处分别设有出口段法兰11、进口段法兰10以及缓冲段法兰12。其中，缓冲段法兰12的端面通过泄压板4和法兰端盖5借助于螺栓固定密封连接为一体。泄压板4为圆形阶梯式结构。最外侧的边缘外侧压接于法兰端盖5与缓冲段法兰12的端面之间。

在进口段法兰10、出口端法兰11和缓冲段法兰12的端面处，支撑层7和耐磨层6通过无缝翻边技术圆滑翻折延伸，所形成的延伸面与上述各自法兰的端面连接为一体。同时，在翻折形成的延伸面耐磨层6上设有两道密封水线13(图2)，以实现严格密封。法兰端面处无缝翻折圆滑过渡的设置方式有效消除了原有的局部缺陷，避免了介质对该缺陷的冲击和腐蚀，有限延长缓冲耐磨内衬的使用寿命。

在使用过程中，由于缓冲层的设置在介质冲击缓冲内衬时，冲击力在经耐磨层6和支撑层7传递到缓冲层8时，缓冲层8的弯折金属板可发生一定程度的形变吸收介质的冲击力。对于直接冲击缓冲段的泄压板4的介质，在撞击到凸起结构后会分散到缓冲段3的侧壁上。一方面，泄压板4的凸起结构和中部凸起结构厚度的增加有效地增强了泄压板承受介质冲击的能力；另一方面，泄压板4中心顶部圆弧形曲面过渡的凸起结构能够有效地分散冲击力。此外，为增加泄压板4的耐磨性能，在泄压板4上面也设置一层碳化硅耐磨层。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。