阅读说明：本技术 一种燃气管道大位移防护装置 (Gas pipeline large displacement protector ) 是由 孙得璋 何先龙 郭恩栋 刘志斌 张昊宇 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及燃气管道技术领域,具体公开了一种燃气管道大位移防护装置,包括位于相邻燃气管道之间的金属波纹管,金属波纹管的两端均固定有与燃气管道连接的法兰盘,相邻法兰盘之间设置有若干组圆形阵列分布的防护结构,防护结构包括若干节防护柱,防护柱的两端均开设有椭圆的腔室,腔室内均滑动连接有缓冲球,且腔室内壁与缓冲球之间固定有弹簧；相邻防护柱之间设置有连接球,连接球的两端均开设有椭圆形的缓冲腔,缓冲腔内设置有偏转球,偏转球与缓冲腔内固定有弹簧,偏转球与相邻的缓冲球之间固定有连接杆；本发明意在解决地震导致燃气管道因大位移而断裂,造成燃气泄漏的问题。(The invention relates to the technical field of gas pipelines, and particularly discloses a large-displacement protection device for a gas pipeline, which comprises a metal corrugated pipe positioned between adjacent gas pipelines, wherein flange plates connected with the gas pipeline are fixed at two ends of the metal corrugated pipe respectively, a plurality of groups of protection structures distributed in a circular array are arranged between the adjacent flange plates, each protection structure comprises a plurality of sections of protection columns, elliptical cavities are arranged at two ends of each protection column, buffer balls are connected in the cavities in a sliding manner, and springs are fixed between the inner walls of the cavities and the buffer balls; a connecting ball is arranged between adjacent protective columns, two ends of the connecting ball are provided with oval buffer cavities, deflection balls are arranged in the buffer cavities, springs are fixed in the deflection balls and the buffer cavities, and a connecting rod is fixed between each deflection ball and the adjacent buffer ball; the invention aims to solve the problem of gas leakage caused by the fracture of a gas pipeline due to large displacement caused by an earthquake.)

一种燃气管道大位移防护装置

技术领域

本发明涉及燃气管道技术领域，具体公开了一种燃气管道大位移防护装置。

背景技术

燃气管道是专门用来输送燃气的管道，具有连接方便、使用便捷和使用寿命长等特点，由于现在燃气的普遍化，以及燃气应用的多样性，使得燃气管道得到充分利用。地震是燃气管道系统安全的最大威胁。燃气管道在地震中一旦遭受破坏，会带来巨大国民经济损失与人员伤亡和震区能源、物资供应困难，给地震应急及震后恢复工作带来巨大影响。地震中，岩土体的大位移是管道系统破坏的最重要因素，岩土体的大位移导致燃气管道出现大位移，使得燃气管道的连接处易发生断裂，造成燃气大量泄漏，影响国民安全。

发明内容

本发明意在提供一种燃气管道大位移防护装置，以解决地震导致燃气管道因大位移而断裂，造成燃气泄漏的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种燃气管道大位移防护装置，包括位于相邻燃气管道之间的金属波纹管，金属波纹管的两端均固定有与燃气管道连接的法兰盘，相邻法兰盘之间设置有若干组圆形阵列分布的防护结构，防护结构包括若干节防护柱，防护柱的两端均开设有椭圆的腔室，腔室内均滑动连接有缓冲球，且腔室内壁与缓冲球之间固定有弹簧；相邻防护柱之间设置有连接球，连接球的两端均开设有椭圆形的缓冲腔，缓冲腔内设置有偏转球，偏转球与缓冲腔内固定有弹簧，偏转球与相邻的缓冲球之间固定有连接杆；处于同一平面的连接柱中心处设置有连接环，连接柱均与连接环铰接，金属波纹管外壁包裹有双壁波纹管，双壁波纹管与连接环之间固定连接。

可选地，燃气管道与金属波纹管连接处设置有减震装置，减震装置包括底板，底板上固定有与燃气管道连接的托板；底板上固定有包裹燃气管道的弧形板，弧形板上开设有同圆心的滑槽，滑槽上圆形阵列分布有三根减震杆，减震杆一端穿过弧形板，减震杆的另一端固定有减震板，减震杆与弧形板之间固定有弹簧；滑槽内设置有缓冲装置。

可选地，缓冲装置包括铰接在减震杆两侧的支杆，支杆的端部固定有球体，球体滑动连接滑槽内；滑槽内设置有若干挡板，挡板垂直固定在滑槽底壁，球体与相邻挡板之间设置有若干滚珠，滚珠之间均固定有弹簧。

可选地，法兰盘之间贯穿有若干连接绳，连接绳贯穿对应的防护结构，弧形板的内壁上均固定有连接环，连接绳的端部穿过对应的连接环，弧形板的内壁上还固定有伸缩气缸，伸缩气缸的端部垂直穿过连接环并与连接绳相抵；连接绳的端部与弧形板内壁之间固定有弹簧；弧形板上还固定有控制伸缩气缸的控制装置。

可选地，控制装置包括固定在弧形板内壁上的PLC控制器，PLC控制器用于控制伸缩气缸的启闭；PLC传感器还连接有震动传感器，震动传感器固定在弧形板上。

可选地，减震板的纵截面为圆弧形，减震板小于四分之一个圆弧；减震板与减震杆之间还设置有加强筋。

本方案的工作原理及有益效果在于：

1.本方案中，通过金属波纹管连接两端的燃气管道，燃气管道发生大位移时，通过金属波纹管的伸缩保障燃气管道之间的连接稳定，防止燃气管道因大位移而导致断裂，至使燃气泄漏；同时，本方案通过设置防护结构，使防护结构随着金属波纹管的形变而发生弯曲，同时兼具一定的防护能力，时刻处于保护金属波纹管的状态，防止金属波纹管在形变的过程中受到外界的损伤。

2.本方案中，通过设置减震结构，在地震的能级较小时，利用减震装置进行减震，降低地震对燃气管道的影响，防止燃气管道出现大位移，伸缩气缸扔抵住紧绷的连接绳，绷紧防护结构，防止金属波纹管无意义形变；当震动模板检测到地震的能级较大，会造成燃气管道出现大位移时，驱动伸缩气缸松开连接绳，使防护结构能够随金属波纹管形变而弯曲，地震结束后则再次驱动伸缩气缸按住连接绳，绷紧防护结构，起到保护金属波纹管的效果。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的左视图；

图3为本发明实施例的主视图；

图4为本发明实施例的剖视图；

图5为本发明实施例中金属波纹管的结构示意图；

图6为本发明实施例中防护柱的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：燃气管道1、托板2、金属波纹管3、双壁波纹管4、连接柱5、缓冲球6、连接球7、偏转球8、连接杆9、连接环10、法兰盘11、连接绳12、弧形板13、减震杆14、减震板15、支杆16、球体17、滚珠18、连接环19、伸缩气缸20、底座21、挡板22。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5与图6所示的一种燃气管道大位移防护装置，包括位于相邻燃气管道1之间的金属波纹管3，金属波纹管3的两端均焊接有与燃气管道1连接的法兰盘11，相邻法兰盘11之间设置有十二组圆形阵列分布的防护结构，防护结构包括若干节防护柱，防护柱的两端均开设有椭圆的腔室，腔室内均滑动连接有缓冲球6，且腔室内壁与缓冲球6之间焊接有弹簧；相邻防护柱之间设置有连接球7，连接球7的两端均开设有椭圆形的缓冲腔，缓冲腔内设置有偏转球8，偏转球8与缓冲腔内固定有弹簧，偏转球8与相邻的缓冲球6之间固定有连接杆9；处于同一平面的连接柱5中心处设置有连接环10，连接柱5均与连接环10铰接，金属波纹管3外壁包裹有双壁波纹管4，双壁波纹管4与连接环10之间固定连接；燃气管道1与金属波纹管3连接处设置有减震装置，减震装置包括底板，底板上固定有与燃气管道1连接的托板2；底板上固定有包裹燃气管道1的弧形板13，弧形板13上开设有同圆心的滑槽，滑槽上圆形阵列分布有三根减震杆14，减震杆14一端穿过弧形板13，减震杆14的另一端焊接有减震板15，减震杆14与弧形板13之间焊接有弹簧，减震板15的纵截面为圆弧形，减震板15小于四分之一个圆弧；减震板15与减震杆14之间还设置有加强筋；滑槽内设置有缓冲装置；缓冲装置包括铰接在减震杆14两侧的支杆16，支杆16的端部固定有球体17，球体17滑动连接滑槽内；滑槽内设置有若干挡板22，挡板22垂直固定在滑槽底壁，球体17与相邻挡板22之间设置有若干滚珠18，滚珠18之间均固定有弹簧；法兰盘11之间贯穿有十二根连接绳12，连接绳12贯穿对应的防护结构，弧形板13的内壁上均焊接有连接环10，连接绳12的端部穿过对应的连接环10，弧形板13的内壁上还螺栓有伸缩气缸20，伸缩气缸20的端部垂直穿过连接环10并与连接绳12相抵；连接绳12的端部与弧形板13内壁之间固定有弹簧；弧形板13上还固定有控制伸缩气缸20的控制装置；控制装置包括螺栓连接在弧形板13内壁上的PLC控制器，PLC控制器用于控制伸缩气缸20的启闭；PLC传感器还连接有震动传感器，震动传感器固定在弧形板13上。

具体实施方式：

发生地震时，震动传感器感应到震动后，将震动信号传输至PLC控制器，PLC控制器通过逻辑判断，如震动大小不会导致燃气管道1出现大位移，则PLC控制伸缩气缸20不启动；此时的岩石形变挤压其中一块或多块减震板15，使减震板15带动减震杆14朝向弧形板13滑动，减震杆14与弧形板13之间固定的弹簧进行第一次缓冲减震；而减震杆14滑动的同时带动两侧的支杆16，从而推动球体17在滑槽内滑动，球体17则推动滚珠18滑槽，通过球体17、滚珠18与滑槽之间的摩擦进行耗能减震。

PLC控制器通过逻辑判断，如震动大小会导致燃气管道1出现大位移，则PLC控制伸缩气缸20启动，伸缩气缸20的输出端收缩，松开连接绳12，使防护结构能过正常弯曲；当两端的燃气管道1出现大位移时，金属波纹管3随之形变，确保两端燃气管道1之间的连接，防止燃气泄漏；金属波纹管3形变的同时，金属波纹管3两端的法兰盘11出现位移，两端施力使防护结构拉伸，防护柱内缓冲球6朝向两端滑动，缓冲球6滑动的同时通过与防护柱内壁的摩擦以及弹簧的作用进行耗能减震；同时也带动偏转球8也朝连接球7的两端滑动，偏转球8滑动的同时通过与连接球7内壁的摩擦以及弹簧的作用进行耗能减震；此外，缓冲球6在防护柱内可小角度的转动，配合偏转球8在连接球7内的转动，使得防护结构达到弯曲的效果，确保防护结构能过匹配金属波纹管3的形变；而防护结构弯曲的同时通过连接环10带动双壁波纹管4，确保双壁波纹管4能够起到格挡岩土的作用；地震结束后，震动传感器将对应的信号传输至PLC控制器，PLC控制器控制伸缩气缸20的输出端伸长至按住连接绳12，确保防护结构绷紧，起到保护金属波纹管3的效果，然后关闭伸缩气缸20。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。