本發(fā)明涉及高壓管道，具體而言，涉及一種旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)。

背景技術(shù)：

1、膨脹節(jié)是指能有效地起到補(bǔ)償軸向變形作用的撓性元件，不僅能補(bǔ)償管道的熱脹冷縮、緩解管道壓力變化、解決管道錯(cuò)位和偏轉(zhuǎn)等問題，還能夠吸收振動(dòng)和沖擊、耐腐蝕和耐高溫高壓等，對管線系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

2、其中直管壓力平衡型膨脹節(jié)不僅能吸收較大的橫向位移，還能平衡壓力推力，能滿足原油輸送管線的管道布置和安裝要求。其中直通式直管壓力平衡型膨脹節(jié)在滿足大補(bǔ)償量的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)平衡管道壓力推力，但存在剛度大導(dǎo)致吸收管道熱膨脹后引起的彈性反力大且整體的外形尺寸大等缺點(diǎn)；而旁通式直管壓力平衡型膨脹節(jié)通過改變流道而省略了平衡波紋管，具有整體剛度小的優(yōu)點(diǎn)，但由于波紋管為外壓結(jié)構(gòu)導(dǎo)致承壓能力受限。

3、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致難以用于高壓管線。

2、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，包括進(jìn)口管、出口管、第二外管，所述進(jìn)口管、出口管位于所述第二外管內(nèi)的一端分別設(shè)置第一封頭、第二封頭，所述第一封頭在靠近所述出口管的一端設(shè)置第一外管，所述出口管還包括連接管，所述連接管位于所述第二封頭靠近所述進(jìn)口管的一側(cè)，所述第一外管與所述連接管之間設(shè)置波紋管組件，所述波紋管組件包括第一波紋管，所述第一波紋管承受流體介質(zhì)對其內(nèi)壁施加的內(nèi)壓。該設(shè)置使膨脹節(jié)為全內(nèi)壓結(jié)構(gòu)，能夠滿足高壓管道的使用需求，使用范圍廣。優(yōu)選的，所述旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)用于高壓管線。

3、優(yōu)選的，所述波紋管組件包括第一中間管，所述第一波紋管位于所述第一中間管的至少一側(cè)，所述第一波紋管的外圍設(shè)置第一加強(qiáng)環(huán)。該設(shè)置能夠制約第一波紋管的環(huán)向變形，又能在波谷提供徑向支撐，防止第一波紋管在內(nèi)壓的作用下發(fā)生屈曲，提高了承壓能力；同時(shí)利用第一加強(qiáng)環(huán)起到均分位移的作用，避免第一波紋管因過量拉伸或壓縮出現(xiàn)破壞和泄漏，保證膨脹節(jié)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

4、優(yōu)選的，所述波紋管組件通過端管組件分別與所述第一外管、連接管連接，所述第一封頭、第一外管、波紋管組件、連接管、第二封頭圍合形成封閉的第一腔。

5、優(yōu)選的，所述連接管位于所述第一外管內(nèi)，所述波紋管組件位于所述第一外管與所述連接管之間。該設(shè)置為波紋管組件提供裝配空間，同時(shí)確保波紋管組件的外壁位于第一腔內(nèi)，而內(nèi)壁直接與流動(dòng)介質(zhì)接觸，從而被施加內(nèi)壓。

6、優(yōu)選的，所述端管組件包括相連的第一端管、第一環(huán)板，所述第一環(huán)板在遠(yuǎn)離所述第一端管的一端與所述連接管連接，所述第一端管與所述波紋管組件的一端固定連接；所述端管組件還包括相連的第二端管、第二環(huán)板，所述第二環(huán)板在遠(yuǎn)離所述第二端管的一端與所述第一外管連接，所述第二端管與所述波紋管組件的另一端固定連接。該設(shè)置結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)加工。

7、優(yōu)選的，所述第二外管的兩端設(shè)置支撐環(huán)組件，所述支撐環(huán)組件包括第一支撐環(huán)、第二支撐環(huán)，所述第一支撐環(huán)、第二支撐環(huán)分別位于所述第二外管的兩端，所述支撐環(huán)組件、第二外管、第一外管、波紋管組件共同形成第二腔，用于連接所述進(jìn)口管、出口管。該設(shè)置改變膨脹節(jié)的流道，整體剛度小。

8、優(yōu)選的，所述進(jìn)口管在靠近第一封頭的一端設(shè)置第一連通孔，所述出口管在靠近所述第二封頭的一端設(shè)置第二連通孔，所述第一連通孔、第二連通孔分別與所述第二腔連通。

9、優(yōu)選的，所述旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)還包括端環(huán)組件，所述端環(huán)組件的一端固定設(shè)置所述出口管的外周側(cè)，所述端環(huán)組件的另一端與所述第二支撐環(huán)連接。當(dāng)受熱膨脹時(shí)出口管被約束，產(chǎn)生的軸向位移將引起進(jìn)口管帶動(dòng)第二外管和第二支撐環(huán)端向右側(cè)移動(dòng)，第二波紋管71壓縮，同時(shí)，進(jìn)口管帶動(dòng)第一外管向右移動(dòng)，第一波紋管被拉伸，進(jìn)口管的第一封頭和出口管中的第二封頭應(yīng)能承受作用在其環(huán)面上的壓力載荷。

10、優(yōu)選的，所述端環(huán)組件包括第二中間管，所述第二中間管的一端設(shè)置第二波紋管，所述第二中間管的另一端設(shè)置第三支撐環(huán)，所述第三支撐環(huán)與所述出口管連接，所述第二波紋管的外周側(cè)設(shè)置第二加強(qiáng)環(huán)。該設(shè)置可多個(gè)波紋凸起進(jìn)行有效伸縮變形，并均勻吸收軸向位移，這樣能夠使每個(gè)波紋凸起的變形量保持同步一致，從而達(dá)到補(bǔ)償量的均勻分配，避免某一局部位置上的波紋發(fā)生彈性疲勞現(xiàn)象。

11、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例所述旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)具有如下有益效果：1)首次提出了全內(nèi)壓結(jié)構(gòu)的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，可用于高壓工況等工況，具有總體剛度小、承壓能力高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍廣；2)利用加強(qiáng)環(huán)能夠帶動(dòng)多個(gè)波紋凸起進(jìn)行有效伸縮變形并均勻吸收軸向位移，達(dá)到補(bǔ)償量的均勻分配，避免在某一局部位置上的波紋發(fā)生彈性疲勞現(xiàn)象；3)結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)加工。

技術(shù)特征：

1.一種旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，包括進(jìn)口管(1)、出口管(8)、第二外管(5)，所述進(jìn)口管(1)、出口管(8)位于所述第二外管(5)內(nèi)的一端分別設(shè)置第一封頭(101)、第二封頭(81)，其特征在于，所述第一封頭(101)在靠近所述出口管(8)的一端設(shè)置第一外管(2)，所述出口管(8)還包括連接管(83)，所述連接管(83)位于所述第二封頭(81)靠近所述進(jìn)口管(1)的一側(cè)，所述第一外管(2)與所述連接管(83)之間設(shè)置波紋管組件(4)，所述波紋管組件(4)包括第一波紋管(41)，所述第一波紋管(41)承受流體介質(zhì)對其內(nèi)壁施加的內(nèi)壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述波紋管組件(4)包括第一中間管(42)，所述第一波紋管(41)位于所述第一中間管(42)的至少一側(cè)，所述第一波紋管(41)的外圍設(shè)置第一加強(qiáng)環(huán)(43)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述波紋管組件(4)通過端管組件(3)分別與所述第一外管(2)、連接管(83)連接，所述第一封頭(101)、第一外管(2)、波紋管組件(4)、連接管(83)、第二封頭(81)圍合形成封閉的第一腔(9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述連接管(83)位于所述第一外管(2)內(nèi)，所述波紋管組件(4)位于所述第一外管(2)與所述連接管(83)之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述端管組件(3)包括相連的第一端管(31)、第一環(huán)板(33)，所述第一環(huán)板(33)在遠(yuǎn)離所述第一端管(31)的一端與所述連接管(83)連接，所述第一端管(31)與所述波紋管組件(4)的一端固定連接；所述端管組件(3)還包括相連的第二端管(32)、第二環(huán)板(34)，所述第二環(huán)板(34)在遠(yuǎn)離所述第二端管(32)的一端與所述第一外管(2)連接，所述第二端管(32)與所述波紋管組件(4)的另一端固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述第二外管(5)的兩端設(shè)置支撐環(huán)組件(6)，所述支撐環(huán)組件(6)包括第一支撐環(huán)(61)、第二支撐環(huán)(62)，所述第一支撐環(huán)(61)、第二支撐環(huán)(62)分別位于所述第二外管(5)的兩端，所述支撐環(huán)組件(6)、第二外管(5)、第一外管(2)、波紋管組件(4)共同形成第二腔(10)，用于連接所述進(jìn)口管(1)、出口管(8)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述進(jìn)口管(1)在靠近第一封頭(101)的一端設(shè)置第一連通孔(102)，所述出口管(8)在靠近所述第二封頭(81)的一端設(shè)置第二連通孔(82)，所述第一連通孔(102)、第二連通孔(82)分別與所述第二腔(10)連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)還包括端環(huán)組件(7)，所述端環(huán)組件(7)的一端固定設(shè)置所述出口管(8)的外周側(cè)，所述端環(huán)組件(7)的另一端與所述第二支撐環(huán)(62)連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，其特征在于，所述端環(huán)組件(7)包括第二中間管(72)，所述第二中間管(72)的一端設(shè)置第二波紋管(71)，所述第二中間管(72)的另一端設(shè)置第三支撐環(huán)(74)，所述第三支撐環(huán)(74)與所述出口管(8)連接，所述第二波紋管(71)的外周側(cè)設(shè)置第二加強(qiáng)環(huán)(73)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)，包括進(jìn)口管、出口管、第二外管，所述進(jìn)口管、出口管位于所述第二外管內(nèi)的一端分別設(shè)置第一封頭、第二封頭，所述第一封頭在靠近所述出口管的一端設(shè)置第一外管，所述出口管還包括連接管，所述連接管位于所述第二封頭靠近所述進(jìn)口管的一側(cè)，所述第一外管與所述連接管之間設(shè)置波紋管組件，所述波紋管組件包括第一波紋管，所述第一波紋管承受流體介質(zhì)對其內(nèi)壁施加的內(nèi)壓。本發(fā)明旁通直管壓力平衡型膨脹節(jié)為全內(nèi)壓結(jié)構(gòu)，不僅能平衡管道壓力推力，具有總體剛度小、承壓能力高、位移均分等有點(diǎn)，能夠滿足高壓管線的應(yīng)用需求。

技術(shù)研發(fā)人員：楊玉強(qiáng),黃詩雯,孫彥清,張玉田,秦省委,占豐朝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中船雙瑞（洛陽）特種裝備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19