一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置

摘要

本发明提供了一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置，主要包括管道A、柔性消振器和管道B，管道Ａ和管道Ｂ的接口处设有外螺纹，柔性消振器的两端设有内螺纹，柔性消振器连接管道A和管道B。其特点利用柔性消振器减振、吸振及隔离振动能量传递。本发明通过管道、柔性消振器的螺纹设计实现其便于安装固定及流体密封；通过双弹簧的弹簧消振区实现连接管道的初次减振；通过注有粘弹性高阻尼橡胶的橡胶消振区实现隔绝振动能量的传递；通过充有压缩气体的气体消振区实现吸收弹簧消振区和橡胶消振区的残余振动能量。

权利要求

1.一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置，主要包括管道A、柔性消振器和管道B，管道Ａ和管道Ｂ的接口处设有外螺纹，柔性消振器的两端设有内螺纹，柔性消振器连接管道A和管道B，其特征在于：所述柔性消振器主要由上薄筒、下薄筒和密封薄板组成，上薄筒为圆筒形结构，下薄筒为“双工字”型截面的圆筒形结构，密封薄板为圆环形结构，密封薄板以三层辐射的形式开有螺纹孔，螺纹孔每层为12个，上薄筒、下薄筒通过紧固螺钉和密封垫将其安装在两个密封薄板上，上薄筒、下薄筒和密封薄板所围成的空间区域分为弹簧消振区、橡胶消振区和气体消振区，弹簧消振区在柔性消振器的两端内侧并与管道A和管道B直接接触，橡胶消振区在两弹簧消振区之间，气体消振区分布在柔性消振器的外侧，覆盖整个弹簧消振区和橡胶消振区；所述弹簧消振区由下薄筒和密封薄板围成，单个弹簧消振区截面处安装有2个弹簧，整个柔性消振器两端分别配有8组弹簧消振区；所述橡胶消振区由下薄筒内侧的中部区域组成，橡胶消振区内注有弹性阻尼，弹性阻尼为粘弹性高阻尼橡胶，橡胶消振区通过倒锥形密封塞密封；所述气体消振区由上薄筒、下薄筒外侧面和密封薄板围成，气体消振区内充有压缩气体，并通过上薄筒中部的密封螺栓和密封垫密封。

说明书

一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置，尤其涉及一种通过管道、柔性消振器的螺纹设计实现其便于安装固定及流体密封；通过双弹簧的弹簧消振区实现连接管道的初次减振；通过注有粘弹性高阻尼橡胶的橡胶消振区实现隔绝振动能量的传递；通过充有压缩气体的气体消振区实现吸收弹簧消振区和橡胶消振区的残余振动能量，属于管道连接的减振技术研发领域。

背景技术

[0002] 目前地上石油管道的连接主要是通过焊接或法兰这种刚性连接来实现，但刚性连接存在易传递振动载荷的不足，极易致使管道损坏，以及两连接管在接口处发生错位，甚至造成管内流体泄漏，因地上石油管道处在地表面，即使微小的泄漏也会引起较大的污染事故。而如果能将有害振动在传递到被连接管道前消除，可有效保护被连接管道，并防止两管道发生相对位移。

[0003] 因此，针对现有地上石油管道的刚性连接易传递有害振动这一问题，应从管道连接方式及结构上进行综合考虑，设计出代替管道刚性连接的一种连接装置。

发明内容

[0004] 本发明针对现有地上石油管道的刚性连接易传递有害振动这一问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置。

[0005] 本发明的一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置采用以下技术方案：

[0006] 一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置，主要包括管道A、柔性消振器和管道B，管道Ａ和管道Ｂ的接口处设有外螺纹，柔性消振器的两端设有内螺纹，柔性消振器连接管道A和管道B；所述柔性消振器主要由上薄筒、下薄筒和密封薄板组成，上薄筒为圆筒形结构，下薄筒为“双工字”型截面的圆筒形结构，密封薄板为圆环形结构，密封薄板以三层辐射的形式开有螺纹孔，螺纹孔每层为12个，上薄筒、下薄筒通过紧固螺钉和密封垫将其安装在两个密封薄板上，上薄筒、下薄筒和密封薄板所围成的空间区域分为弹簧消振区、橡胶消振区和气体消振区，弹簧消振区在柔性消振器的两端内侧并与管道A和管道B直接接触，橡胶消振区在两弹簧消振区之间，气体消振区分布在柔性消振器的外侧，覆盖整个弹簧消振区和橡胶消振区；所述弹簧消振区由下薄筒和密封薄板围成，单个弹簧消振区截面处安装有2个弹簧，整个柔性消振器两端分别配有8组弹簧消振区；所述橡胶消振区由下薄筒内侧的中部区域组成，橡胶消振区内注有弹性阻尼，弹性阻尼为粘弹性高阻尼橡胶，橡胶消振区通过倒锥形密封塞密封；所述气体消振区由上薄筒、下薄筒外侧面和密封薄板围成，气体消振区内充有压缩气体，并通过上薄筒中部的密封螺栓和密封垫密封。

[0007] 本发明在管道Ａ和管道Ｂ的接口处设有外螺纹、柔性消振器的两端设有内螺纹，通过这种设计方便柔性消振器的安装固定，以及通过螺纹连接实现管内流体的密封。

[0008] 本发明在柔性消振器的两端内侧设计为带双弹簧的弹簧消振区，通过这种设计实现管道连接处的初次减振，即如管道A振动时，通过弹簧的压缩变形，将管道A的振动动能转换为弹性势能进行振动能量的转变、消耗。

[0009] 本发明在柔性消振器的内侧中部设计为注有粘弹性高阻尼橡胶的橡胶消振区，通过这种设计实现隔绝振动能量的传递，即通过橡胶分子链之间的粘性内摩擦来消耗经弹簧消振区传递来的残余振动能量，以及通过弹性阻尼的局部变形实现振动能量的吸收。

[0010] 本发明在柔性消振器的外侧设计为充有压缩气体的气体消振区，通过这种设计实现弹簧消振区和橡胶消振区的振动变形缓冲，即以压缩气体形成气垫，并通过气体的压缩吸收来自弹簧消振区和橡胶消振区的残余振动能量，从而实现柔性消振器的快速减振、消振。

[0011] 本发明的有益效果是：通过管道、柔性消振器的螺纹设计实现其便于安装固定及流体密封；通过双弹簧的弹簧消振区实现连接管道的初次减振；通过注有粘弹性高阻尼橡胶的橡胶消振区实现隔离振动能量的传递；通过充有压缩气体的气体消振区实现吸收弹簧消振区和橡胶消振区的残余振动能量。

附图说明

[0012] 图1是本发明的整体结构示意图。

[0013] 图2是本发明柔性消振器的局部放大示意图。

[0014] 图3是本发明弹簧消振区的布置示意图。

[0015] 图4是本发明弹簧消振区的局部放大示意图。

[0016] 图5是本发明气体消振区及其密封处的局部放大示意图。

[0017] 其中：1、管道A，2、柔性消振器，3、管道B，4、下薄筒，5、橡胶消振区，6、弹性阻尼，7、弹簧消振区，8、紧固螺钉，9、弹簧，10、密封薄板，11、上薄筒，12、压缩气体，13气体消振区，14、密封螺栓，15、密封塞，16、密封垫。

具体实施方式

[0018] 实施例：

[0019] 如图1所示，本发明的一种用于地上石油管道的柔性消振连接装置，主要包括管道A 1、柔性消振器2和管道B 3，管道A 1和管道B 3的接口处设有外螺纹，柔性消振器2的两端设有内螺纹，柔性消振器2连接管道A 1和管道B 3，这种螺纹设计方便柔性消振器2的安装固定，以及通过螺纹连接实现管内流体的密封。

[0020] 如图2、图3所示，柔性消振器2主要由上薄筒11、下薄筒4和密封薄板10组成，上薄筒11为圆筒形结构，下薄筒4为“双工字”型截面的圆筒形结构，密封薄板10为圆环形结构，密封薄板10以三层辐射的形式开有螺纹孔，螺纹孔每层为12个，上薄筒11、下薄筒4通过紧固螺钉8和密封垫16将其安装在两个密封薄板10上，上薄筒11、下薄筒4和密封薄板10所围成的空间区域分为弹簧消振区7、橡胶消振区5和气体消振区13，弹簧消振区7在柔性消振器2的两端内侧并与管道A 1和管道B 3直接接触，橡胶消振区5在两弹簧消振区7之间，气体消振区13分布在柔性消振器2的外侧，覆盖整个弹簧消振区7和橡胶消振区5。

[0021] 结合图2、图4所示，弹簧消振区7由下薄筒4和密封薄板10围成，单个弹簧消振区7截面处安装有2个弹簧9，整个柔性消振器2两端分别配有8组弹簧消振区7。双弹簧9的弹簧消振区7，工作时实现管道连接处的初次减振，即如管道A 1振动时，通过弹簧9的压缩变形，将管道A 1的振动动能转换为弹性势能进行振动能量的转变、消耗。

[0022] 结合图2所示，橡胶消振区5由下薄筒4内侧的中部区域组成，橡胶消振区5内注有弹性阻尼6，弹性阻尼6为粘弹性高阻尼橡胶，橡胶消振区5通过倒锥形密封塞15密封。注有粘弹性高阻尼橡胶的橡胶消振区5，工作时实现隔绝振动能量的传递，即通过橡胶分子链之间的粘性内摩擦来消耗经弹簧消振区7传递来的残余振动能量，以及通过弹性阻尼6的局部变形实现振动能量的吸收。

[0023] 结合图2、图5所示，气体消振区13由上薄筒11、下薄筒4外侧面和密封薄板10围成，气体消振区13内充有压缩气体12，并通过上薄筒11中部的密封螺栓14和密封垫16密封。充有压缩气体12的气体消振区13，工作时实现弹簧消振区7和橡胶消振区5的振动变形缓冲，即以压缩气体12形成气垫，并通过气体的压缩吸收来自弹簧消振区7和橡胶消振区5的残余振动能量，从而实现柔性消振器2的快速减振、消振。