一种低温管道贯穿装置的制作方法

本实用新型涉及一种低温管道贯穿件，尤其是一种液化天然气管道贯穿件。

背景技术：

液化天然气（lng）主要成分是甲烷，其临界温度为190.58k，被公认为是地球上最干净的化石能源。其主要特点是：

1）温度低，在大气压力下lng的沸点在-162℃左右，通常lng是作为一种沸腾液体存储在绝热储罐中。

2）液/气密度大，1体积lng密度大约是气态天然气密度的600倍。大的液气密度比为天然气的公路与航运带了极大的方便。

3）具有可燃性，在一般环境条件下，天然气和空气混合的云团中，天然气含量在5%~15%（体积）范围内可引起着火。

天然气在液化工厂生产为lng后，直接存储于低温储罐中。当需要通过槽车外运lng时，通过lng装车泵输送到装车臂，再通过装车臂将lng装入槽车中。

为避免低温储罐内lng泄露后造成大范围的破坏，《天然气液化工厂设计标准》（gb51261-2019）7.2.5条规定：lng储罐周围应设置防火堤，并且用于输送lng的管道穿防火堤和隔堤处应采用不燃烧、耐低温的材料严密封堵。

为提高装置的安全可靠性，lng装车泵多布置于防火堤外。由于lng易气化，为避免装车泵气蚀，泵入口管道宜短且直，因此lng管道难免穿越防火堤。

由于lng管道设计最低温度为-196℃，因此管道不可直接穿越防火堤，必须作隔冷处理。但现有隔冷材料聚异氰脲酸酯（pir）无法达到严密封堵。

另一方面，由于管道冷缩位移较大，现有的防火堤贯穿件会影响管道的自由伸缩，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种低温管道贯穿装置，其目的是：（1）在隔冷的同时实现严密封堵；（2）避免影响管道自身的自由伸缩。

本实用新型技术方案如下：

一种低温管道贯穿装置，包括由左到右依次设置且分别套装在管道的贯穿段外侧的端盖、隔冷块、保冷管壳和连接筒；

所述端盖的中部开设有用于与贯穿段的左端固定连接的通孔；

所述隔冷块夹装在端盖与连接筒的左端之间；

所述连接筒用于安装在管道所要贯穿的物体上的贯穿孔中；

所述保冷管壳位于连接筒的内孔中且用于包裹在贯穿段外侧。

作为本装置的进一步改进：所述端盖的通孔通过焊接方式与贯穿段固定连接。

作为本装置的进一步改进：所述连接筒包括膨胀节和套筒；

所述套筒用于安装在管道所要贯穿的物体上的贯穿孔中；所述膨胀节左端与所述端盖相连接以固定隔冷块、右端与所述套筒的左端相连接。

作为本装置的进一步改进：所述端盖为法兰盖，所述膨胀节的左端设有第一法兰盘；所述低温管道贯穿装置还包括两端分别穿过法兰盖和第一法兰盘的第一螺柱，第一螺柱的两端分别安装有第一螺母。

作为本装置的进一步改进：所述膨胀节的右端设有第二法兰盘，套筒的左端设有第三法兰盘；所述低温管道贯穿装置还包括两端分别穿过第二法兰盘和第三法兰盘的第二螺柱，第二螺柱的两端分别安装有第二螺母。

作为本装置的进一步改进：所述第二法兰盘和第三法兰盘之间还安装有垫片。

作为本装置的进一步改进：所述连接筒位于贯穿孔中的外圆面上设置有加筋环。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：（1）本装置在法兰盖上开孔并与管道固定连接，同时将隔冷块夹装在法兰盖与膨胀节之间，既可以避免lng管道冷量传递给套筒和防火堤，还可以有效保证贯穿部位的密封性；（2）管道自由伸缩时，膨胀节可跟随其轴向伸缩，不会产生附加应力，消除了安全隐患；（3）管道外侧还设置保冷管壳，进一步减少冷量的传递。

附图说明

图1为本实用新型实施时的结构示意图；

图2为图1中a部分的局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

实施例1

如图1和2，一种管道贯穿件2，包括由左到右依次设置且分别套装在管道的贯穿段4外侧的法兰盖2-1、隔冷块2-2、膨胀节2-3和套筒2-5，所述膨胀节2-3和套筒2-5构成连接筒。

所述法兰盖2-1的中部开设有通孔，该通孔与贯穿段4的左端通过双面角焊方式固定连接。

所述隔冷块2-2材质为硬质聚异氰脲酸脂（pir），硬质且密度较大，能够承力。隔冷块2-2通过法兰结构夹装在法兰盖2-1与膨胀节2-3的左端之间。具体的，所述膨胀节2-3的左端设有第一法兰盘；法兰盖2-1和第一法兰盘上设有位置相互对应的安装孔，安装孔呈圆周均布排列；所述低温管道贯穿装置还包括两端分别穿过法兰盖2-1和第一法兰盘的第一螺柱，第一螺柱的两端分别安装有第一螺母。

所述法兰盖2-1也可以是普通的端盖，使用其它连接装置实现与膨胀节2-3的连接。

所述膨胀节2-3的右端与所述套筒2-5的左端相连接。具体的，所述膨胀节2-3的右端设有第二法兰盘，套筒2-5的左端设有第三法兰盘；第二法兰盘和第三法兰盘上设有位置相互对应的安装孔，安装孔呈圆周均布排列；所述低温管道贯穿装置还包括两端分别穿过第二法兰盘和第三法兰盘的第二螺柱，第二螺柱的两端分别安装有第二螺母。所述第二法兰盘和第三法兰盘之间还安装有金属缠绕垫片2-4。

本装置还包括位于膨胀节2-3和套筒2-5的内孔中且包裹在贯穿段4外侧的保冷管壳2-7，其材料为聚异氰脲酸脂（pir）。

所述套筒2-5用于安装在管道所要贯穿的物体上的贯穿孔中。所述套筒2-5的外圆面上沿轴向方向设置有三组加筋环2-6。

本实施例中，lng管道的公称直径为80mm，保冷管壳2-7内径与lng管道的外径相等、厚度为100mm，套筒2-5的公称直径为300mm。

如图1和2，装配过程如下：

1）将加筋环2-6焊接在套筒2-5上，套筒2-5左端通过焊接方式安装第三法兰盘，然后整体预埋到防火堤3中。

2）管道的贯穿段4穿过法兰盖2-1上的通孔，然后使用双面角焊方式将二者固定在一起，保证焊接处的严密性。

3）将隔冷块2-2放置在法兰盖2-1与膨胀节2-3左端的第一法兰盘之间，使用第一螺柱和第一螺母将法兰盖2-1与第一法兰盘连接在一起。

4）使用第二螺柱和第二螺母，将膨胀节2-3右端的第二法兰盘与套筒2-5左端的第三法兰盘连接在一起，注意二者之间需安装垫片2-4；

5）将保冷管壳2-7套装在贯穿段4的外侧，从而完成贯穿件2部分的装配。

6）将进出防火堤3的lng管道的其它部分与贯穿段4组对焊接在一起。

7）按要求进行压力试验，保证贯穿件2及管道的密封性。

8）进行其它部位的保冷施工。

工作时，低温储罐1中的lng在装车泵5的作用下，通过管道、并穿过安装有所述贯穿件2的防火堤3，到达装车臂处，最后由装车臂将lng装入槽车中。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处仅在于，使用一体的连接筒来代替实施例1中的膨胀节与套筒部分，即：实施例1中的连接筒包括可伸缩的膨胀节与刚性的套筒两部分，而本实施例中的连接筒是一个普通的刚性筒体。

连接筒预埋在防火堤中，加筋环设置在连接筒的外侧。

该实施例同样可以获得避免lng管道冷量传递给连接筒和防火堤以及有效保证贯穿部位密封性的有益效果，但是连接筒部分无法跟随管道伸缩。