高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管道的支管連接節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)方法，特別涉及一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大直徑管道廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)及民用工程，特別是部分管道不僅直徑超大，而且管道內(nèi)流體內(nèi)壓較大。此類高壓管系的支管連接節(jié)點(diǎn)由于支管對(duì)主管截面削弱，造成支管連接節(jié)點(diǎn)需要特別加強(qiáng)，僅用管道等面積補(bǔ)強(qiáng)的常規(guī)做法已無(wú)法滿足強(qiáng)度要求。若采用高強(qiáng)的支管臺(tái)座又會(huì)導(dǎo)致造價(jià)及施工焊接難度成倍提升。支管臺(tái)座需要在工廠進(jìn)行鑄造，成本很高。支管臺(tái)座為了有效加強(qiáng)支管連接節(jié)點(diǎn)，需要的很大的截面厚度，以達(dá)到節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度及剛度需求，材料使用量極大。當(dāng)大直徑支管連接節(jié)點(diǎn)需要加強(qiáng)時(shí)，按照傳統(tǒng)的加強(qiáng)加勁板做法，需要很多加勁板，同時(shí)需要較大的加勁板長(zhǎng)度及高度，才能有效加強(qiáng)支管連接節(jié)點(diǎn)相貫線位置，因此加強(qiáng)做法往往占用很大的空間。然而很多管道系統(tǒng)互相關(guān)系復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)位置空間有限，無(wú)法滿足傳統(tǒng)加強(qiáng)構(gòu)造做法對(duì)空間的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)及其制備方法，要解決大直徑管道支管連接節(jié)點(diǎn)的受力性能的技術(shù)問題；使用該支管連接節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)方法，可有效的加強(qiáng)支管連接節(jié)點(diǎn)的剛度，減小管道支管連接節(jié)點(diǎn)內(nèi)壓力作用下的變形，同時(shí)可有效提高支管連接節(jié)點(diǎn)的極限強(qiáng)度，克服支管開洞對(duì)主管的截面削弱，明顯減小支管連接節(jié)點(diǎn)材料的工作應(yīng)力，滿足使用強(qiáng)度要求。
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)及其制備方法，要解決支管連接節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)成本的問題。本支管連接節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)方法構(gòu)造簡(jiǎn)單，僅使用與管道同種材料的鋼板即可，通過應(yīng)用本發(fā)明的的技術(shù)可在施工現(xiàn)場(chǎng)直接使用鋼板焊接節(jié)點(diǎn)，不需工廠鑄造，施工簡(jiǎn)單，可使用普通常用厚度鋼板，大幅度節(jié)約材料用量，減小節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)成本。
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)及其制備方法，要解決支管連接節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)構(gòu)造占用空間的問題。本發(fā)明的構(gòu)造做法與支管臺(tái)座類似，可在有限的小空間內(nèi)對(duì)支管連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效加強(qiáng)，空間適應(yīng)能力很強(qiáng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，所述加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)包括T形連接的主管和支管，所述主管與支管垂直焊接，所述主管在節(jié)點(diǎn)處與主管套管套接，所述支管在節(jié)點(diǎn)處與支管套管套接，在節(jié)點(diǎn)處所述支管環(huán)周上套接有環(huán)形加勁板，支管環(huán)形加勁板與主管套管之間在垂直于支管直徑方向上卡接有放射狀加勁板；支管環(huán)形加勁板與主管套管之間且在放射狀加勁板之間卡接有平行于支管軸線的橫向加勁板。
[0007]本發(fā)明第二方面提供了一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的制備方法，所述加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的制備方法包括以下步驟:I)將主管套管與支管套管分別包裹在主管和支管上；2)在支管上距離邊沿一定距離設(shè)置環(huán)形加勁板；3)在支管環(huán)形加勁板與主管之間垂直于支管直徑方向設(shè)置放射狀加勁板，放射狀加勁板在支管圓周方向上均勻布置，放射狀加勁板與支管環(huán)形加勁板、支管、主管接觸位置均焊接連接；4)支管環(huán)形加勁板與主管套管之間且在放射狀加勁板之間設(shè)置平行于支管軸線的橫向加勁板，橫向加勁板與支管環(huán)形加勁板、放射狀加勁板、主管的相交線均焊接連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果:
采用本發(fā)明的技術(shù)后，管道支管連接節(jié)點(diǎn)位置受力性能明顯改善，管道相關(guān)線位置材料的應(yīng)力水平明顯下降；支管連接節(jié)點(diǎn)的總體變形得到有效控制；被支管削弱的主管得到有效加強(qiáng)。
[0009]本發(fā)明的加強(qiáng)方法在支管連接位置形成環(huán)形梁，套箍在支管連接位置的支管上，增加了支管的剛度，有效克服了主管被支管削弱后支管在內(nèi)壓下向外擴(kuò)張的變形趨勢(shì)。本加強(qiáng)做法的加強(qiáng)作用與支管臺(tái)座類似，但材料用量較支管臺(tái)座大幅減小，且構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，容易實(shí)現(xiàn)。
[0010]由于本發(fā)明的工作原理與支管臺(tái)座類似，因此加強(qiáng)構(gòu)造的空間占用很小，不需要按傳統(tǒng)的加勁板加強(qiáng)方法使用寬大的加勁板占用大面積空間。因此本發(fā)明的支管連接節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)方法可以像支管臺(tái)座一樣有廣泛適應(yīng)性，可以在有限的空間里使管道支管連接節(jié)點(diǎn)得到有效加強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的剖面圖。
[0013]附圖標(biāo)記:1 一主管、2 —支管、3 —主管套管、4 一支管套管、5 —支管環(huán)形加板、
6一支管放射狀加勁板、7 —橫向加勁板。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1、圖2所示，
本發(fā)明提供了一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，所述加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)包括T形連接的主管I和支管2，所述主管I與支管2垂直焊接，其特征在于:所述主管I在節(jié)點(diǎn)處與主管套管3套接，所述支管2在節(jié)點(diǎn)處與支管套管4套接，在節(jié)點(diǎn)處所述支管2環(huán)周上套接有環(huán)形加勁板5，支管環(huán)形加勁板5與主管套管3之間在垂直于支管2直徑方向上卡接有放射狀加勁板6 ;支管環(huán)形加勁板5與主管套管3之間且在放射狀加勁板6之間卡接有平行于支管2軸線的橫向加勁板7。
[0015]環(huán)形加勁板5沿支管2直徑方向的高度根據(jù)加強(qiáng)后節(jié)點(diǎn)整體在工作工況下的工作應(yīng)力滿足材料性能為依據(jù)確定；環(huán)形加勁板厚度根據(jù)加強(qiáng)后節(jié)點(diǎn)整體在工作工況下的工作應(yīng)力滿足材料性能為依據(jù)確定。
[0016]放射狀加勁板沿支管2直徑方向上的高度大于支管2環(huán)形加勁板5 —定高度，保證環(huán)形加勁板與放射狀加勁板焊縫要求；放射狀加勁板6厚度根據(jù)加強(qiáng)后節(jié)點(diǎn)整體在工作工況下的工作應(yīng)力滿足材料性能為依據(jù)確定。
[0017]橫向加勁板7厚度根據(jù)加強(qiáng)后節(jié)點(diǎn)整體在工作工況下的工作應(yīng)力滿足材料性能為依據(jù)確定。
[0018]本發(fā)明提供了一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的制備方法，其特征在于:所述加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的制備方法包括以下步驟:
1)將主管套管3與支管套管4分別包裹在主管I和支管2上；
2)在支管2上距離邊沿一定距離設(shè)置環(huán)形加勁板5;
3)在支管環(huán)形加勁板5與主管I之間垂直于支管2直徑方向設(shè)置放射狀加勁板6，放射狀加勁板6在支管2圓周方向上均勻布置，放射狀加勁板6與支管環(huán)形加勁板5、支管2、主管I接觸位置均焊接連接；
4)支管環(huán)形加勁板5與主管套管3之間且在放射狀加勁板6之間設(shè)置平行于支管2軸線的橫向加勁板7，橫向加勁板7與支管環(huán)形加勁板5、放射狀加勁板6、主管I的相交線均焊接連接。
[0019]實(shí)施例:
I)在支管上距離三通相貫線200mm位置設(shè)置環(huán)形加勁板一道。加勁板沿支管直徑方向的高度200mm。加勁板厚度取支管壁厚度。
[0020]2)在支管環(huán)形加勁板與主管道之間沿支管直徑方向及設(shè)置6塊放射狀加勁板，放射狀加勁板在支管圓周方向上均布，放射狀加勁板與支管環(huán)形加勁板、支管、主管接觸位置均用焊縫連接。放射狀加勁板沿支管直徑方向上的高度大于支管環(huán)形加勁板高度50mm，放射狀加勁板厚度與支管環(huán)形加勁板等厚。
[0021]3)在支管環(huán)形加勁板及放射狀加勁板外側(cè)設(shè)置平行于支管軸線的橫向加勁板。橫向加勁板與支管環(huán)形加勁板、放射狀加勁板、主管的相交線均焊接連接。橫向加勁板厚度可取與支管環(huán)形加勁板及放射狀加勁板等厚，也可根據(jù)加強(qiáng)后節(jié)點(diǎn)整體受力分析結(jié)果確定。
[0022]4)管道內(nèi)壓較高時(shí)，可在節(jié)點(diǎn)位置的支管及主管上先包裹套管一層，然后再進(jìn)行1~3部加強(qiáng)做法?？芍辉谥Ч苌显黾犹坠?，也可只在主管上增加套管，也可在支管及主管上同時(shí)增加套管。只在支管上增加套管時(shí)，套管兩端與支管及主管用角焊縫連接；只在主管上增加套管時(shí)，套管兩端與主管用角焊縫連接；同時(shí)在主管及支管上增加套管時(shí)，主管套管兩端與主管用角焊縫連接，支管套管在主管相貫線位置與主管套管相貫焊接，支管套管另一端與支管用角焊縫連接。套管厚度可根據(jù)加強(qiáng)后節(jié)點(diǎn)整體受力分析結(jié)果確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，所述加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)包括T形連接的主管(I)和支管(2)，所述主管(I)與支管(2)垂直焊接，其特征在于:所述主管(I)在節(jié)點(diǎn)處與主管套管(3)套接，所述支管(2)在節(jié)點(diǎn)處與支管套管(4)套接，在節(jié)點(diǎn)處所述支管(2)環(huán)周上套接有環(huán)形加勁板(5)， 支管環(huán)形加勁板(5)與主管套管(3)之間在垂直于支管(2)直徑方向上卡接有放射狀加勁板(6)； 支管環(huán)形加勁板(5)與主管套管(3)之間且在放射狀加勁板(6)之間卡接有平行于支管(2)軸線的橫向加勁板(7)。2.—種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的制備方法，其特征在于:所述加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的制備方法包括以下步驟: 1)將主管套管(3)與支管套管(4)分別包裹在主管(I)和支管(2)上； 2)在支管(2)上距離邊沿一定距離設(shè)置環(huán)形加勁板(5); 3)在支管環(huán)形加勁板(5)與主管(I)之間垂直于支管(2)直徑方向設(shè)置放射狀加勁板(6)，放射狀加勁板(6)在支管(2)圓周方向上均勻布置，放射狀加勁板(6)與支管環(huán)形加勁板(5 )、支管(2 )、主管(I)接觸位置均焊接連接； 4)支管環(huán)形加勁板(5)與主管套管(3)之間且在放射狀加勁板(6)之間設(shè)置平行于支管(2 )軸線的橫向加勁板(7 )，橫向加勁板(7 )與支管環(huán)形加勁板(5 )、放射狀加勁板(6 )、主管(I)的相交線均焊接連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高溫高壓大直徑管道的支管連接加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，所述加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)包括T形連接的主管和支管，所述主管與支管垂直焊接，所述主管在節(jié)點(diǎn)處與主管套管套接，所述支管在節(jié)點(diǎn)處與支管套管套接，在節(jié)點(diǎn)處所述支管環(huán)周上套接有環(huán)形加勁板，支管環(huán)形加勁板與主管套管之間在垂直于支管直徑方向上卡接有放射狀加勁板；支管環(huán)形加勁板與主管套管之間且在放射狀加勁板之間卡接有平行于支管軸線的橫向加勁板。采用本發(fā)明的技術(shù)后，管道支管連接節(jié)點(diǎn)位置受力性能明顯改善，相關(guān)線位置材料的應(yīng)力水平明顯下降；支管連接節(jié)點(diǎn)的總體變形得到有效控制；被支管削弱的主管得到有效加強(qiáng)。
【IPC分類】F16L41/08
【公開號(hào)】CN105202297
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510576551
【發(fā)明人】葛家琪, 張曼生, 張國(guó)軍, 王樹, 張奇銘
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日