真空管道温度应力放散缝设置制造技术

本发明专利技术给出三种真空管道高速交通之管道温度应力放散缝的设置方法。设置之一是法兰密封圈应力放散缝，由法兰、弹性螺栓、橡胶密封圈和管道构成，两节相邻的管道用法兰连接，两个法兰间夹一个具有一定厚度和一定弹性的橡胶密封圈，形成温度应力放散缝。设置之二是套管式应力放散缝，由套管和管道构成，在两节相邻的管道端头间预留约２－２０ｃｍ的间隙，两节管道通过套管连接。设置之三是让真空管道隔离门所在的隔离门室和真空管道的装配密封缝能随温度变化有一定滑移，以放散管道温度应力，或者把隔离门室设置成柔性气密室，依靠隔离门室的柔性伸缩，放散真空管道热胀冷缩产生的温度应力。三种温度应力放散缝设置方法适用于金属及其他材质真空管道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三种真空管道高速交通之管道温度应力放散缝的设置方法，属于真空 管道交通之真空环境边界构造与结构力学的

技术介绍
真空管道高速交通之真空腔将是人工形成的最大的真空环境，它将延展至上千公 里乃至上万公里。环境温度的变化必然会使金属管道热胀冷缩，导致管道产生纵向拉/压 应力。为了避免应力过大导致管道破坏和严重变形，有必要在管道沿线每隔一定距离设置 温度应力放散缝。对于输油、输气或输水管道，管道轻微的变形不会影响管内流体的流动，而且可以 使用弯头和中间弯管等多种形式来释放由于热胀冷缩引起的管道应力变化。而对于真空管 道交通来说，列车运行速度极高，要求绝对保证运行安全，对管道线路的位移和变形会有严 格的限制，其精度要求甚至会高于高速铁路，更不能采用弯头或中间弯管的形式进行应力 放散。早期的铁路为了避免钢轨热胀冷缩引起的胀轨跑道和断裂，采用了预留轨缝的轨 道铺设方式，如使用12. 5m或25m短钢轨(标准轨)，相邻钢轨之间预留轨缝。现在铁路越 来越多地使用无缝线路，无缝线路钢轨的温度应力放散方式有两温度应力式和放散温度 应力式。温度应力式无缝线路是指在钢轨铺设、锁定之后，利用接头扣件、中间件、防爬设 备以及轨枕、道床等阻力，使钢轨不能随温度变化而自由伸缩，它由中间一根长钢轨与两端 各2-4根标准轨组成，长钢轨与标准轨的接头采用夹板联结。放散温度应力式无缝线路又分成自动放散式与定期放散式两种。自动放散式无缝 线路是指在长轨条的两端设置钢轨伸缩调节器或钢轨伸缩接头，以便随温度变化进行调节 或使钢轨在垫板上能自由伸缩，随时释放温度应力。定期放散温度应力式无缝线路，一般是 选在一定季节的适当轨温条件下，通过更换长轨条两端缓冲区不同长度缓冲轨的办法，以 降低长轨条中的温度力。
技术实现思路
本专利技术的目的是给出真空管道交通之管道温度应力放散缝的设置方法，以避免温 度变化时管道应力过大而引起管道变形与破坏，保障真空管道交通运行安全。本专利技术的技术方案是，在真空管道沿线每隔一定距离设置温度应力放散缝或放散 区，具体有以下三种方法1.法兰密封圈应力放散缝如图IA和图IB所示，温度应力放散缝由法兰O)，用于固定法兰(2)的螺栓(1)， 橡胶密封圈C3)和管道(4)构成。在需要设置温度应力放散缝的管道端头设置法兰O)，两 节相邻的管道用法兰( 连接，两个法兰间夹一个具有一定厚度和一定弹性的橡胶密封圈(3)，形成温度应力放散缝。螺栓(1)要有一定弹性，要能够允许应力放散缝伸缩。2.套管式应力放散缝如图2所示，温度应力放散缝由套管(5)和管道(6)构成。在需要设置温度应力 放散缝的两节相邻的管道端头间预留约2-20cm的间隙(7)，如图3所示。两节管道通过套 管(5)连接，如图4所示。套管( 可以由金属材料制作，也可以是橡胶材料或其他新型的具有足够强度的 弹性密封材料。对于橡胶材料套管，要求有一定的伸缩性。如果套管(5)是金属材质，如炭 素钢或不锈钢，则要求在温度变化时管道(6)和套管(5)之间能够有一定的滑移。以放散 真空管道线路的温度应力。3.隔离门区应力放散缝专利申请《真空管道高速交通移动隔离门设置》(申请号2009103061881，申请日 2009. 8. 27)、专利申请《一种真空管道交通的垂直移动隔离门》(申请号200910219090. 2， 申请日2009.11.20)和专利申请《真空管道交通对开式移动隔离门设置》(申请号 2010103000626,申请日2010. 1.6)给出了带有隔离门室的几种真空管道交通真空环境隔 离门的设置，本案提出，这些隔离门室可以作为真空管道温度应力放散缝或放散区。本案给出的三种温度应力放散缝设置方法主要适用于金属材质真空管道，但对于 其他材质的真空管道，如钢筋混凝土管道或其他复合材质结构的真空管道同样适用。附图说明图IA为法兰密封圈应力放散缝设置正视图，图IB为该设置的侧视图剖面图。图 中1.弹性螺栓，2.法兰，3.橡胶密封圈，4.真空管道。图2A为套管式应力放散缝设置正视图，图2B为该设置的侧视图剖面图，图3为正 视剖面图。图中5.套管，6.真空管道，7.预留伸缩缝。图4为套管式应力放散缝设置示意图。具体实施例方式1.实施方式一对于本案的设置之一，法兰密封圈应力放散缝，具体实施方式是，选择适当的环境 温度时节进行管道及应力放散缝的安装，安装时对橡胶密封圈(3)的预压力要适当，保证 在最低温度环境下管道冷缩时不会使放散缝产生缝隙和漏气，同时要保证在到达最高环境 温度时密封圈3可压缩且压应力不会超过允许限值。在管道沿线不需要设置应力放散缝的位置可用焊接方式对管道进行连接安装，这 类似于铁路无缝线路的施工技术。如果采用较长的焊接长管道布局，例如连续焊接长度在 IOOOm以上，这时可以设置应力放散区。即在两段长管道之间，夹2-4节用法兰密封圈应力 放散缝连接的短管道。本案提出的法兰密封圈应力放散缝设置方法还可作为真空管道高速交通管道线 路的基本连接方式，即在工厂制作25-50m的管道，管道两端带有法兰O)，运达施工现场后 通过法兰( 和密封圈( 对管道进行连接。法兰( 跟管道(4)可以是整体式一次性铸造的，也可以是在工厂预装配的，也可以在施工现场进行装配。如果法兰(2)跟管道(4)是装配在一起的，则应保证装配缝的气密性。这种方式 的缺点是增加了法兰装配的作业流程，其优点是，可以让法兰和管道的装配缝在温度变化 时有一定滑移，发挥管道温度应力放散的作用。2.实施方式二对于本案的设置之二，套管式应力放散缝，具体实施方式是，在施工现场用套管 (5)对管道(6)进行连接，要保证密封面的气密性。本案提出的套管式应力放散缝设置方法亦可作为真空管道高速交通管道线路的 基本连接方式，即在工厂制作25-50m的管道，运达施工现场后通过套管( 对管道(6)进 行连接。类似于上述法兰密封圈应力放散缝的设置，如果采用较长的焊接长管道布局，例 如连续焊接长度在IOOOm以上，这时可以设置应力放散区。即在两段长管道之间，夹2-4节 用套管式应力放散缝连接的短管道。3.实施方式三具体实施方法一是，在设置真空管道交通之真空环境隔离门室时，让隔离门室和 真空管道主管道的装配密封缝能随温度变化有一定的滑移，以放散管道温度应力。具体实施方法二是，把隔离门室设置成柔性气密室，依靠隔离门室的柔性伸缩，放 散真空管道热胀冷缩产生的温度应力。上述方法一和方法二可联合使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种真空管道高速交通之管道温度应力放散缝设置，其特征是：在真空管道沿线每隔一定距离设置温度应力放散缝或放散区，以避免环境温度变化时管道应力过大而引起管道变形与破坏，保障真空管道交通运行安全。

【技术特征摘要】
1.一种真空管道高速交通之管道温度应力放散缝设置，其特征是在真空管道沿线每 隔一定距离设置温度应力放散缝或放散区，以避免环境温度变化时管道应力过大而引起管 道变形与破坏，保障真空管道交通运行安全。2.根据权利要求1，由法兰( 、弹性螺栓(1)、橡胶密封圈( 和管道(4)构成温度应 力放散缝，其特征是两节相邻的管道(4)用法兰( 连接，两个法兰间夹一个具有一定厚度 和一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀平，刘本林，李胜善，赵勇，王明志，周晓立，张光第，于照洋，
申请(专利权)人：张耀平，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]