[0001] 本发明涉及一种安装在管道上， 用以保护管道通孔的密封防雨装置。

背景技术

[0002] 许多工业设备需要在低温下运行。 例如， 空气液化分离的装置及其管道在低温 下运行， 为了防止跑冷损失， 需要将其放在冷箱内。 如果冷箱密封不严， 则外 界的湿空气很容易侵入， 使保冷材料变潮， 保冷效果变差， 装置的跑冷损失增 力口。 冷箱内的保冷材料一般采用珠光砂， 其热导率约为 0.040W/ (m.°C) ； 而冰 的导热率是 2.2W/ (m.°C) ， 可见要比珠光砂的导热率增大 50多倍。 尤其是冷箱 顶部管道通孔处易受雨水等浸蚀， 密封条件苛刻； 另外冷箱内设备和连接的管 道处于低温环境下， 设备如空分塔由不锈钢制成， 在低温下收缩， 其连接的管 道随着空分塔的收缩轴向移动。 管道在管道通孔处应采用柔性结构与冷箱顶板 连接， 允许管道有一定范围的轴向和径向位移。 故管道通孔处既需要良好的密 封、 防潮、 保冷措施， 又需要采用柔性结构连接。

[0003] 现有密封结构可以包括刚性连接、 导向连接、 软连接等， 这些结构在密封效果 、 制作成本、 保护设备等方面不能很好的结合起来， CN204756172U中对密封结 构做了改进， 采用橡胶套和盖板密封组合安装于管道外围， 密封效果好且成本 低， 但是该专利无法适用于管道需要较大位移的情 形， 且防雨措施仅仅借用盖 板外延伸出的部分， 不能防止雨水从侧面淋湿橡胶套， 不能起到良好的防雨效 果。

[0004] CN201599492U提供了一种低温管道不接触冷箱壁并 可做三维移动的低温冷箱 管道穿壁结构， 其采用短圈， 绝缘环， 皮老虎密封连接安装于冷箱壁外部的低 温管道外， 皮老虎由氯丁橡胶及其他填充物制成， 具有承受一定内压力和密封 要求的能力， 该专利虽然提到可以适应户外露天工作的条件 要求， 但缺少防雨 保护措施， 雨水直接淋到管道穿壁结构， 加速皮老虎的老化， 密封效果随之降 低。 [0005] 目前， 防雨装置和管道通孔密封柔性连接结构的结合 ， 通常在管道通孔处采用 密封柔性套连接， 在柔性套上方安装一个防雨装置。 然而， 防雨装置安装于密 封套上方， 防雨罩安装高度增加， 管道连接的顶端组件至少需要加高 200mm。 这样， 导致对顶端组件的安装和维修工作难度增加。 若管道顶端组件为用于超 压保护的安全阀或爆破片， 其高度增加， 距离冷箱内保护的器件的距离更远， 保护程度随之降低。 另外， 防雨罩单独安装于密封柔性套上方， 安装吋容易遗 漏。

技术问题

[0006] 本发明提供一种将防雨罩与密封柔性套组合的 密封防雨装置， 从而允许管道相 对于管道通孔在一定范围内位移， 且具有良好的保冷、 密封、 防雨的效果， 还 可以降低管道顶端组件的高度。

问题的解决方案

技术解决方案

[0007] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 ：

[0008] 一种安装在管道上， 用以保护管道通孔的密封防雨装置， 管道通孔处设有套筒 ， 管道从套筒中穿出， 管道的外径小于套筒的内径， 管道可以在套筒内轴向， 径向移动， 套筒上设有下端卡箍； 在管道通孔上端的管道外壁安装环形板， 环 形板底部分别设有内侧圆环圈板和外侧圆环圈 板， 内侧圆环圈板上设有下端卡 箍， 外侧圆环圈板上安装防雨罩； 密封柔性套上端和下端分别固定于上端卡箍 和下端卡箍上， 且所述密封柔性套的上端和下端与管道轴线的 距离大致相等。

[0009] 本发明可以应用于空气分离冷箱顶板的管道通 孔与管道的柔性密封连接。 空气 分离设备需安装安全阀或爆破片进行超压保护 。 为了方便安装和维修， 安全阀 或爆破片安装于穿出冷箱管道的顶端， 管道下端与冷箱内空分塔连接。 由于空 气分离温度较低， 冷箱内部空分塔随温度降低进行收缩， 其连接的管道也随之 向冷箱内部位移。 且冷箱内部温度较低， 管道通孔处需要良好的密封措施。 本 发明提供了良好的密封防雨措施， 且允许管道轴向、 径向位移， 适用于前述空 气分离冷箱顶部伸出管道的情形。

[0010] 本发明中， 环形板可以垂直管道， 或者略微向下倾斜， 防止雨水沉积。 环形板 材质为不锈钢， 与管道材质相同， 焊接吋可以到达密封焊接。 环形板可以是一 个整体， 或者根据需要由多部分组成。 环形板采用密封焊的方式固定在管道外 壁。

[0011] 本发明采用密封柔性套包裹住管道通孔处管道 ， 分别固定在套筒上， 比如外壁

， 和环形板下的内侧圆环圈板， 在环形板、 密封柔性套、 套筒间形成密闭空间 。 密封柔性套材质为氯磺化聚乙烯橡胶， 带有内部补强， 可以拉伸或压缩； 密 封柔性套上装有不锈钢拉链， 所述拉链为防水拉链； 密封柔性套上端和下端分 别有两个不锈钢卡带环， 分别用于与上端卡箍和下端卡箍连接； 密封柔性套的 轴向、 径向位移量分别大于管道的轴向、 径向位移。 密封柔性套属于现有技术 ， 具有耐候性， 耐菌性， 和耐紫外线， 用于防止海水， 雨和通过管道通孔的气 体泄漏。 密封柔性套的尺寸可以根据管道尺寸， 位移量需求选择相应的尺寸。

[0012] 在本发明中， 考虑冷箱内空分塔的最大收缩量， 选用的密封柔性套最大轴向位 移量为 200mm， 最大径向位移量为 140mm。 密封柔性套延管道的长度为 600mm 。 密封柔性套和保护它的防雨罩应满足以下条件 ： 冷箱内空分塔达到最大收缩 量吋， 防雨罩下端与管道穿出的冷箱顶部面板不接触 ， 且防雨罩下端与冷箱顶 部面板的垂直距离不超过 80mm; 在冷箱内空分塔无收缩吋， 防雨罩下端与冷箱 顶部面板的垂直距离至少为 250mm。

[0013] 防雨罩可以是一个整体， 或者根据需要由多部分构成。 其材质可以是铝片、 不 锈钢、 碳钢。 但是考虑成本和取材难易程度， 优选铝片。 防雨罩的尺寸可以根 据管道尺寸、 柔性套尺寸、 管道位移幅度确定。 防雨罩的安装位置应当满足： 在冷箱内设备达到最大收缩吋， 防雨罩下端距离冷箱顶板的距离小于 80mm， 且 防雨罩下端不触碰冷箱顶板。 这样在冷箱内部设备运行吋， 可以达到最佳防雨 效果。

[0014] 套筒为金属格网做成的小格箱， 内部填充矿澄棉。 冷箱内部温度较低， 通常采 用珠光砂作为保冷材料， 套筒位于冷箱顶板的管道通孔之上， 连接冷箱内部和 外部， 其中填充的矿澄棉起到保冷作用， 还可以防止冷箱内部的珠光砂溢出。

[0015] 内侧圆环圈板与外侧圆环圈板采用密封焊的方 式固定在环形板底部。 其尺寸应 与柔性套尺寸， 防雨罩尺寸相对应， 且便于柔性套和防雨罩的安装。 发明的有益效果

有益效果

[0016] 本发明的技术方案产生的积极效果如下：

[0017] 1) 制作简单。 环形板， 防雨罩， 圆环圈板可以提前加工制作， 环形板底部的 圆环圈板可以提前安装于环形板上。

[0018] 2) 能满足不同外径尺寸管道要求。 环形板是用与管道同材质的板材焊接而成 的一个部件， 可以根据管道外径幵环形板内孔。 密封柔性套的尺寸可以根据管 道尺寸选择相应的尺寸， 防雨罩、 套筒、 上端卡箍、 下端卡箍、 内、 外侧圆环 圈板也可以根据需要制作相应的规格。

[0019] 3) 管道顶端组件高度降低。 此结构结合防雨罩和密封柔性套安装于同一块 环 形板下， 该设计降低防雨罩的安装高度至少 200mm， 从而降低管道顶端组件的 高度， 顶端组件为安全阀或爆破片吋， 其高度降低可以增强超压保护的效果。

[0020] 4)

管道顶端组件安装、 更换简单。 本发明降低了管道顶端组件的高度至少 200mm ， 便于顶端组件的安装和、 维修和更换。

[0021] 5) 防雨罩的安装不易遗漏。 防雨罩若单独安装于密封柔性套上端， 安装吋容 易遗忘， 本发明中防雨罩与密封柔性套安装于同一环形 板下， 安装吋不易遗漏

[0022] 6) 排水效果好。 环形板在安装吋略微向下倾斜， 起到良好的排积水效果。

[0023] 7) 防雨效果好。 此结构结合防雨罩和密封柔性套安装于同一块 环形板下， 环 形板和防雨罩将管道通孔处的管道包围， 在冷箱内设备达到最大收缩吋， 防雨 罩下端与冷箱顶板不接触， 且其距离不超过 80mm， 防止雨水从顶部和侧面淋到 密封柔性套， 有良好的防雨效果。

[0024] 8) 管道可以在一定范围内位移。 安装吋管道与套筒之间有一定间隙， 密封柔 性套的轴向和径向位移量均大于管道因设备收 缩引起的轴向和径向位移， 确保 冷箱内设备收缩吋， 连接设备的管道可以自由收缩， 有效减小设备管口受力， 起到保护设备的作用， 保证装置安全运行。

[0025] 9) 密封效果好。 环形板材质采用不锈钢， 与管道材质相同， 焊接吋密封效果 好， 可以防止雨水从环形板与管道连接处渗入。 密封柔性套也具有较好的耐候 性、 耐菌性、 耐紫外线和防水性。 环形板、 柔性套和套筒焊接形成的空间具有 良好的密封性。

[0026] 10) 保冷性能良好。 套筒由碳钢制成的金属小格箱组成， 里面填充的矿澄棉 可以起到良好的保冷作用， 在管道通孔处起到密封， 防雨， 保冷的作用。 另外 ， 防雨罩采用铝片也具有一定保冷功效。

对附图的简要说明

附图说明

[0027] 图 1是现有技术附图；

[0028] 其中附图 1的标记为： 套筒 1'、 环形板 2'、 密封柔性套 3'、 防雨罩 4'；

[0029] 图 2是本发明的结构示意图；

[0030] 其中附图 2的标记为： 套筒 1、 环形板 2、 内侧圆环圈板 21、 外侧圆环圈板 22、 密封柔性套 3、 上端卡箍 31、 下端卡箍 32、 防雨罩 4;

[0031] 图 3是防雨罩 4的侧视图；

[0032] 图 4是防雨罩 4重叠部位的俯视图。

本发明的实施方式

[0033] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一 步的说明。

[0034] 一种用以保护管道通孔的密封防雨罩， 如图 2所示， 包括安装在管道上的环形 板 2， 环形板 2底部装有内侧圆环圈板 21和外侧圆环圈板 22， 其中内侧圆环圈板 2 1设有上端卡箍 31， 上端卡箍 31与密封柔性套上端连接， 外侧圆环圈板 22固定防 雨罩 4， 管道通孔处设有套筒 1， 套筒 1外壁上固定下端卡箍 32， 柔性套下端与下 端卡箍 32连接。 该密封防雨罩可以放置在空气分离、 液氮洗、 碳氢分离、 液化 天然气等装置冷箱有管道进出的顶部。

[0035] 在实施例 1中， 其中管道通孔位于空分冷箱顶部面板， 管道下端与空气分离冷 箱内的空分塔相连接， 管道顶端与安全阀或爆破片连接， 用于对空分塔进行超 压保护。

[0036] 在实施例 1中， 环形板可以垂直于管道或者略微向下倾斜； 环形板由不锈钢制 成； 环形板可以为一个整体， 也可以由多部分组成； 环形板采用密封焊的方式 固定于管道外壁； 环形板的尺寸应满足其自身固定于管道外壁， 其底部能固定 密封柔性套和防雨罩。

[0037] 实施例 1中， 密封柔性套材质为氯磺酰化聚乙烯， 形状为圆柱形， 具有耐候性 ， 耐菌性， 和耐紫外线， 用于防止海水， 雨水和通过管道通孔的气体泄漏。 密 封柔性套的最大轴向位移量大于管道轴向收缩 量， 密封柔性套的最大径向位移 量大于管道径向振动幅度。 例如密封柔性套允许的最大轴向位移为 200mm， 最 大径向位移为 140mm， 密封柔性套沿管道轴向长度为 600mm。 密封柔性套直径 尺寸应满足能包裹住管道且密封柔性套达到最 大收缩吋不触碰管道。

[0038] 实施例 1中， 防雨罩可以是一个整体， 或者由多个挡雨片组合而成。 其中， 优 选由两个半圆柱形的挡雨片组成， 如图 3和图 4所示， 两片挡雨片分别固定于圆 环圈板上， 互相重叠部分用空心铆钉固定， 重叠部分距离为 M， 如图 3和图 4所示 ， M范围为 100-150mm， 组合形成圆筒形结构。 防雨罩的材料可以为铝片， 碳钢 ， 不锈钢， 考虑材料成本和保冷性能优选铝片。 防雨罩的长宽尺寸应满足管道 轴向与径向位移需要， 在空分塔到达最大收缩吋， 既不能碰撞到冷箱顶部， 又 要保证防雨罩尽可能多的罩住密封柔性套。 例如防雨罩沿管道的长度为 L， L的 范围为 320mm-380mm,优选 380mm。 在空分塔无收缩状态下， 防雨罩下端距离冷 箱顶部面板的垂直距离不小于 250mm。 在空分塔达到最大收缩状态下， 防雨罩 下端与冷箱顶部面板不接触， 且防雨罩下端与冷箱顶部面板的距离不超过 80mm 。 空分塔是空气分离冷箱内部与管道连接的塔， 图中未示出。

[0039] 在实施例 1中， 套筒为金属格网制成的小格箱， 里面填充矿澄棉。 其中金属为 碳钢。 套筒固定于冷箱顶部面板， 套筒的径向尺寸应满足： 其外径不小于管道 通孔尺寸， 其内径大于管道外径； 套筒的轴向尺寸应满足能固定柔性套下端， 且保证矿澄棉的填充厚度。 下端卡箍可以固定在套筒的外壁上， 也可以固定在 套筒上部， 本发明中， 套筒垂直高度为 80mm， 矿澄棉填充高度为 60mm。 矿澄 棉具有保冷作用， 同吋防止冷箱内的部珠光砂溢出。

[0040] 在实施例 1中吗， 内侧圆环圈板垂直高度应满足能固定柔性套上 端， 由于外侧 圆环圈板的影响， 为了便于调整安装柔性套的上端， 应长于外侧圆环圈板， 外 侧圆环圈板的垂直高度满足能固定防雨罩； 例如内侧圆环圈板垂直长度为 110m m， 外侧圆环圈板长度为 30mm; 内侧圆环圈板的直径与密封柔性套的直径大致 相等， 由于密封柔性套收缩吋会侧向鼓出， 外侧圆环圈板与内侧圆环圈板径向 距离优选不小于 200mm; 内、 外侧圆环圈板材料为不锈钢或碳钢， 采用密封焊 固定在环形板底部。

[0041] 本发明不仅适用于垂直圆形管道， 通过形状和尺寸的变换， 同样适用于方形管 道， 异径管道等。 本发明不限于在空气分离冷箱顶部的管道上适 用， 同样适用 于其他需要局部振动或位移， 且对保冷、 密封和防雨有要求的管道。

[0042] 以上仅是本发明的优选实施方式， 本实用新型的保护范围并不仅局限于实施例 ， 凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本 实用新型的保护范围。 应当指 出， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本实发明原理前提下的若 干改进和变换， 应视为本发明的保护范围。