膨胀接头制造技术

本发明专利技术涉及一种用于联结管道的两个相邻部分的膨胀接头(1)。膨胀接头(1)包括膨胀波纹管(5)、膨胀壁(2)和内套筒组件(8)。膨胀壁(2)包括第一壁部分(3)和第二壁部分(4)，其中第一壁部分(3)和第二壁部分(4)通过轴向间隙彼此轴向隔开。膨胀波纹管(5)连接到第一壁部分(3)和第二壁部分(4)，使得第一壁部分(3)与第二壁部分(4)之间的轴向间隙闭合，并且使得第一壁部分(3)和第二壁部分(4)柔性连接。膨胀壁(2)和内套筒组件(8)在彼此之间限定至少一个密封腔室(9、10)，并且至少一个密封腔室(9、10)用第一气体填充。

Expansion joint

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膨胀接头
本专利技术涉及一种用于联结管道的两个相邻部分的膨胀接头。特别地，所述管道可以是从丙烷气体生产丙烯的设备的一部分，这一过程特别地以商标为人所知。
技术介绍
用于管道两个相邻部分的膨胀接头是以柔性方式联结或连接管道的部分的元件。特别地，膨胀接头可以安全地吸收管道相邻部分的热诱导膨胀和收缩，从而例如吸收振动，将这些部分保持在一起，或者允许管道的这些部分由于热应力或机械应力而移动，这种移动可以通过膨胀接头来补偿。例如，膨胀接头用于通过脱氢作用由丙烷气体在催化过程中生产丙烯的设备中，其中丙烷中的氢气量减少。该过程是已知生产方法的有利替代方法，已知生产方法通常涉及精炼厂原油的裂化。典型地，在这种用于从丙烷气体生产丙烯的设备中可以有20个以上的膨胀接头，特别是在入口区域中大约10个膨胀接头和在出口区域中大约10个膨胀接头。膨胀接头是设备的关键元件，必须在非常高的温度、极高的流速和大的循环移动下发挥作用。设备中最常见的两种膨胀接头布置在设备的入口集管和出口集管区域中。膨胀接头是已知的，其包括膨胀波纹管和膨胀壁，膨胀壁被设计成保护膨胀波纹管免受由于过热引起的腐蚀和损坏。膨胀波纹管焊接在膨胀壁上，例如入口管道的膨胀壁上。内套筒形成了将过程流体与膨胀壁和波纹管分开的腔室。典型地，该腔室在膨胀壁的两侧被分成两个较小的腔室，其中两个较小的腔室用绝缘材料填充。由于所涉及材料的热膨胀系数不同，内套筒的两端无法密封。结果，形成一个开口，该开口允许过程流体逸出到腔室中。这可能导致温度升高，并产生焦化风险。为了解决这个问题，已知一些解决方案，根据已知的解决方案，用新鲜丙烷气体不断地冲洗在绝缘材料腔室之间的中间区域中形成的通道。新鲜丙烷气体可以经由在内套筒两端之间的开口进入过程气体的主流动通道。这可能对过程流体的温度和从丙烷气体生产丙烯的产率具有潜在的不利影响，因为事实上冲洗流体必须处于比过程流体更低的温度以在波纹管处提供冷却。此外，在膨胀壁和内套筒的区域中，由于碳氢化合物材料滞留在内套筒和膨胀壁内形成的高温死区中，会发生焦化。特别是，在高于480℃的温度下，可以生产一些烯烃和二烯烃。在这些温度和足够的停留时间下，烯烃和二烯烃可以转化成焦炭。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于联结管道的两个相邻部分的膨胀接头，其中该膨胀接头的波纹管被更好地保护免受流过该膨胀接头的流体的更高温度的影响，并且其中避免了焦化。该问题通过根据独立权利要求的主题来解决。从属权利要求、以下描述和附图示出了本专利技术的优选实施例。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于联结管道(例如由不锈钢制成)的两个相邻部分的膨胀接头。特别地，管道的两个相邻部分可以是从丙烷气体生产丙烯的设备的一部分，这一过程特别地以商标为人所知。膨胀接头包括膨胀波纹管(例如由不锈钢制成)、膨胀壁和内套筒组件。膨胀壁包括第一壁部分(例如由不锈钢制成)和第二壁部分(例如由不锈钢制成)。第一壁部分和第二壁部分通过轴向间隙彼此轴向隔开。特别地，第一壁部分的第一端面可以面对第二壁部分的第二端面，其中所述第一端面和所述第二端面通过该轴向间隙彼此隔开。在这种情况下，特征“膨胀壁”特别意味着，分别与管道的两个部分相比，该壁在径向方向上膨胀，管道的两个部分可以通过膨胀接头联结。换句话说，膨胀壁的直径可以大于管道系统中可以通过膨胀接头联结的管道的两个部分的直径。膨胀壁的第一壁部分可以机械连接到管道的两个相邻部分中的一个，膨胀壁的第二壁部分可以机械连接到管道的两个相邻部分中的另一个。替代地，膨胀壁的第一壁部分可以是管道的两个相邻部分中的一个的一部分，这意味着第一壁部分和管道的两个相邻部分中的一个以单件方式彼此连接。类似地，膨胀壁的第二壁部分可以是管道的两个相邻部分中的另一个的一部分，这意味着第二壁部分和管道的两个相邻部分中的另一个以单件方式彼此连接。膨胀波纹管连接到第一壁部分，特别是焊接到第一壁部分上，并且连接到第二壁部分，特别是焊接到第二壁部分上，使得第一壁部分与第二壁部分之间的轴向间隙闭合，并且使得第一壁部分和第二壁部分柔性连接。在这种情况下，特征“柔性连接”可以特别意味着第一壁部分和第二壁部分被连接，使得由第一壁部分与第二壁部分之间的轴向、角向和侧向移动引起的应力可以被补偿，其中所述应力可以由于在从丙烷气体生产丙烯期间丙烷气体流过膨胀接头的高温(例如650℃)和高压(例如2.9巴)而发生。类似于第一壁部分和第二壁部分，与可以通过膨胀接头联结的管道的两个部分相比，膨胀波纹管可以关于径向方向以膨胀的方式设计。换句话说，膨胀波纹管的直径能够大于可以通过膨胀接头联结的管道的两个部分的直径。膨胀壁和内套筒组件在彼此之间限定至少一个密封腔室，并且该至少一个密封腔室用第一气体填充。具体而言，密封腔室可以适于用第一气体填充和加压。换句话说，根据本专利技术第一方面的膨胀接头包括密封腔室布置，特别是加压密封腔室布置，这使得膨胀波纹管能够免受流过膨胀接头内的流动通道的过程流体的高温。该至少一个密封腔室有助于消除在膨胀波纹管区域中碳氢化合物的存在，从而有助于消除由于焦炭形成而造成损坏的可能性。至少一个密封腔室可以跨膨胀接头的整个圆周延伸，这意味着至少一个密封腔室在周向方向上延伸360°。根据本专利技术第一方面的膨胀接头可以特别用于从丙烷气体生产丙烯的设备的入口部段和出口部段两者中，其中可以采用相同的膨胀接头，尽管尺寸不同。根据一个实施例，内套筒组件包括第一金属部分(例如由不锈钢制成)和第二金属部分(例如由不锈钢制成)。第一金属部分连接到第一壁部分，特别是焊接到第一壁部分上，使得第一金属部分和第一壁部分在彼此之间限定第一密封腔室。类似地，第二金属部分可以连接到第二壁部分，特别是可以焊接到第二壁部分上，使得第二金属部分和第二壁部分在彼此之间限定第二密封腔室。第一密封腔室和第二密封腔室用第一气体填充。特别地，第一密封腔室和第二密封腔室适于用第一气体填充和加压。如果第一密封腔室和第二密封腔室用第一气体填充，并且优选也被加压，则它们能够在过程气体流过管道和膨胀接头的温度循环期间平衡应力。该至少一个密封腔室(特别是第一密封腔室和第二密封腔室)可以用绝缘材料填充。这有助于进一步保护膨胀波纹管免受流动通道内高温的影响。根据另一个实施例，内套筒组件(特别是其第一金属部分和第二金属部分)、膨胀壁(特别是其第一壁部分和第二壁部分)以及膨胀波纹管在彼此之间限定了第三腔室。第三腔室适于用第二气体填充和加压，使得第三腔室内的过压高于在膨胀接头内的流动通道内的第二气体的过程压力。流动通道由内套筒组件限定，特别是由第一金属部分提供的第一内壁表面和由第二金属部分提供的第二内壁表面限定。具体而言，第三腔室可以在膨胀接头的轴向方向上位于第一密封腔室与第二密封腔室之间。第三腔室与流动通道流体连接，这使得来自第三腔室内的第二气体能够离开第三腔室并进入流动通道。由于与流动通道相比，第三腔室内的压力更高，来自流动通道内的第二气体被阻止进入第三腔室。换句话说，第三腔室可以用第二气体填充并加压，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于联结管道的两个相邻部分的膨胀接头(1)，所述膨胀接头(1)包括：/n-膨胀波纹管(5)，/n-膨胀壁(2)，和/n-内套筒组件(8)，/n其中/n-所述膨胀壁(2)包括第一壁部分(3)和第二壁部分(4)，其中所述第一壁部分(3)和第二壁部分(4)通过轴向间隙彼此轴向隔开，/n-所述膨胀波纹管(5)连接到所述第一壁部分(3)和所述第二壁部分(4)，使得所述第一壁部分(3)与所述第二壁部分(4)之间的所述轴向间隙闭合，并且使得所述第一壁部分(3)与所述第二壁部分(4)柔性连接，/n-所述膨胀壁(2)和所述内套筒组件(8)在彼此之间限定至少一个密封腔室(9、10)，并且/n-所述至少一个密封腔室(9、10)用第一气体填充。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170614 EP 17175959.01.一种用于联结管道的两个相邻部分的膨胀接头(1)，所述膨胀接头(1)包括：
-膨胀波纹管(5)，
-膨胀壁(2)，和
-内套筒组件(8)，
其中
-所述膨胀壁(2)包括第一壁部分(3)和第二壁部分(4)，其中所述第一壁部分(3)和第二壁部分(4)通过轴向间隙彼此轴向隔开，
-所述膨胀波纹管(5)连接到所述第一壁部分(3)和所述第二壁部分(4)，使得所述第一壁部分(3)与所述第二壁部分(4)之间的所述轴向间隙闭合，并且使得所述第一壁部分(3)与所述第二壁部分(4)柔性连接，
-所述膨胀壁(2)和所述内套筒组件(8)在彼此之间限定至少一个密封腔室(9、10)，并且
-所述至少一个密封腔室(9、10)用第一气体填充。


2.根据权利要求1所述的膨胀接头(1)，其中所述内套筒组件(8)包括第一金属部分(8.1)和第二金属部分(8.2)，其中
-所述第一金属部分(8.1)连接到所述第一壁部分(3)，使得所述第一金属部分(8.1)和所述第一壁部分(3)在彼此之间限定第一密封腔室(9)，
-所述第二金属部分(8.2)连接到所述第二壁部分(4)，使得所述第二金属部分(8.2)和所述第二壁部分(4)在彼此之间限定第二密封腔室(10)，并且
-所述第一密封腔室(9)和所述第二密封腔室(10)适于用所述第一气体填充和加压。


3.根据权利要求1或2所述的膨胀接头(1)，其中所述至少一个密封腔室(9、10)用绝缘材料(11)填充。


4.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀接头(1)，其中
-所述内套筒组件(8)、所述膨胀壁(2)和所述膨胀波纹管(5)在彼此之间限定第三腔室(22)，
-所述第三腔室(22)适于用第二气体填充和加压，使得所述第三腔室(22)内的过压高于在所述膨胀接头(1)内的流动通道(6)内的所述第二气体的过程压力，其中所述流动通道(6)由所述内套筒组件(8)限定，并且
-所述第三腔室(22)与所述流动通道(6)流体连接。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的膨胀接头(1)，其中
-所述第一金属部分(8.1)包括第一附加波纹管(27)，并且
-所述第二金属部分(8.2)包括第二附加波纹管(28)。


6.根据权利要求4或5所述的膨胀接头(1)，其中
-所述第一壁部分(3)包括第一保持环组件(23)，
-所述第二壁部分(4)包括第二保持环组件(24)，
-所述第一保持环组件(23)将所述第一密封腔室(9)与所述第三腔室(22)分开，并且
-所述第二保持环组件(24)将所述第二密封腔室(10)与所述第三腔室(22)分开。


7.根据权利要求2至6中任一项所述的膨胀接头(1)，其中
-所述第一金属部分(8.1)在第一弯曲区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮特·范·道恩，彼得·克莱曼斯，尼古拉斯·瓦维索斯，马克·乔登斯，马蒂亚斯·韦伯，马克·塞克纳，哈拉尔德·贝特，彼得·里特瑟佛，伯特·巴尔默，乔琴·森赫尔，阿卜杜勒卡里姆·乌拉德·阿卜杜拉，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT