[实用新型]管道沉降保护器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种储罐连接管道保护装置，具体涉及一种管道沉降保护器。

背景技术

管道沉降器是一种新型的储罐连接管道的沉降安全保护装置，可广泛用于石油化工装置与储存罐区物料输送管道、石油、液化气储存罐区连接管道。大型储罐由于地基局部受力较大在发生地震或因地基不稳定出现沉降，可导致连接管道与储罐在沉降时不能同步而导致管道与储罐连接部位开裂使物料外溢，而引发的安全事故。在储罐与连接管道上加装管道沉降器可起到对管道的弹性应力支撑和沉降位移补偿。

由于目前用于石油化工装置与储存罐区物料输送管道、石油、液化气储存罐区输送管道没有沉降安全保护装置，在发生地震或出现沉降时因管道损坏发生泄漏，造成火灾、空气污染、人员伤亡及经济损失。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种管道沉降保护器，在发生地震或地基沉降时储罐与管道同时垂直和水平移动，对管道的支撑力不因管道移动发生变化，确保特殊条件下安全的需要。

本实用新型所述的管道沉降保护器，包括壳体，壳体内设有载荷板，载荷板下连接主弹簧上端，主弹簧下端连接主弹簧托架，壳体上方设有管架，管架下设有荷重板，荷重板连接载荷管，载荷管穿过载荷板与载荷板相连；载荷板上连接有滚轮组件，壳体内设有凸轮，凸轮通过凸轮轴安装在壳体内，凸轮与滚轮组件配合，凸轮上连接副弹簧一端，副弹簧另一端连接在壳体上；壳体上设有螺杆锁定装置。

本实用新型是采用力矩合成、补偿原理，利用壳体主、副弹簧、凸轮、滚轮组合结构实现其功能。在安装时通过壳体上设有螺杆锁定装置将沉降保护器锁定在要求的高度，将管架下部放置在荷重板上，安装管道后将管架上部用螺栓固定锁紧，投入运行前将固定锁紧装置解锁。

优选的，载荷管外套装有导向板，导向板装在壳体上，确保载荷管的垂直移动。

优选的，主弹簧托架上设有调节螺栓，用于调节主弹簧的载荷。

优选的，副弹簧上设有力矩平衡调节装置，用于调节副弹簧的承载。

优选的，载荷管和荷重板之间通过螺纹连接，可调节荷重板的高度。

优选的，荷重板上设有低摩擦副，管架在水平移动时不对管道增加附加应力。

优选的，壳体上设有移动指示观察标尺，便于直观的观察位移量。

优选的，凸轮为长条状，一侧为曲面，与滚轮组件配合，另一侧与力矩平衡调节装置配合，力矩平衡调节装置与副弹簧连接。

优选的，管架为保温管架，既有保温又具备支撑力的功能。

优选的，凸轮轴、凸轮、副弹簧和力矩平衡装置在壳体内为两组对称布置，使应力弹性支承更加稳定。

工作原理及过程：

支撑力通过载荷管、载荷板直接作用在主弹簧上，副弹簧通过力矩平衡调节装置、凸轮、滚轮、荷重板作用于载荷管上，并根据主弹簧和副弹簧的弹簧特性及凸轮的曲线形态及旋转角度的变化，主弹簧的力矩和副弹簧的合力在运行过程中是不断变化的，作用在主弹簧上的支撑力和通过凸轮、副弹簧形成的合力是不变的。

当储罐因地震和发生地基沉降时，管道由最高点向下带动载荷管、载荷板上的滚轮向下移动时，副弹簧的合力逐渐减小，主弹簧的力逐渐增大，其合力为主弹簧的力减去副弹簧的合力。

在中间位置时，由主弹簧承担载荷，副弹簧的合力为零。

在下部位置时，副弹簧的合力的方向与主弹簧的合力方向相反，作用在载荷板上的合力为主弹簧的力减去副弹簧的合力。

根据以上原理，管道发生向下位移时带动管道沉降保护器的载荷管也同时向下移动，但对管道的支承力是不变的。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

1.管道沉降保护器支撑力为10KN-200KN，行程0-300mm，覆盖了储罐连接管道的全部可能的需要。

2.支撑力在全行程变化小于3％。

3.安装时支撑力在一定范围内可调。

4.反应灵敏，动作时不会对管道产生附加应力。

5.保温管架，防止管内能量外泄，并满足支撑力的要求。

6.保温管架能保证在发生地震时的水平移动。

7.结构紧凑，体积小，重量轻，安装方便。

8.运行安全可靠，长期使用免维护。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。