CN115574162B - 一种lng液化气管道连接的密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管件或管接头技术领域，具体涉及一种LNG液化气管道连接的密封结构，包括安装在相邻两个LNG液化气管道上的连接管体，用于连接相邻两个LNG液化气管道的快接组件，快接组件位于所述连接管体内部且与连接管体内壁之间形成第一密封腔，第一密封腔内安装有密封单元；本发明结构设计合理，利用多级密封结构、约束组件对液化气管道接口处进行充分密封，结合与固定组件的配合，在连接过程进一步提高管道的适配性，采用保温填料在一定程度上减少了液化天然气因受热汽化而造成的气体断塞流动的现象，在提升了管道密封效果的同时进一步保证了管道的安全运行，适合大量推广。

Description

一种LNG液化气管道连接的密封结构

技术领域

本发明涉及管件或管接头技术领域，具体涉及一种LNG液化气管道连接的密封结构。

背景技术

液化天然气，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源，主要用于电厂、热能、供暖等工业企业的主要燃料、餐饮业和民用的燃料，也是化工工业的主要原料，机动车辆中汽油、柴油的理想替代物；液化天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同等重量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45%左右，液化天然气输送过程中需要用到管道，管道之间需要用接头进行连接。

然而，关于连接处液化天然气管道的密封也是不可忽略的一项问题，鉴于LNG具备易扩散的物理特性以及易燃易爆的化学特性，为防止发生泄露和火灾，有必要对LNG液化气管道连接处设计一种结构使得连接处的密封性能以及保温性能有进一步的改善，以保证LNG液化气管道安全高效的运作。

现有技术中的密封结构功能比较单一，在密封效果上仍有缺陷，同时无法避免液体天然气在高温下汽化导致气体断塞流动的现象，因此，本发明提出一种密封强度高且具备保温、防泄漏功能的液化气管道连接的密封结构。

发明内容

本发明的目的：克服现有技术中液化天然气管道连接密封结构功能单一、密封效果差等问题，提供一种具备保温、防泄漏功能的LNG液化气管道连接密封结构。

本发明的技术方案为：一种LNG液化气管道连接用的密封结构，包括安装在相邻两个LNG液化气管道上的连接管体，用于连接相邻两个LNG液化气管道的快接组件，所述快接组件位于所述连接管体内部且与所述连接管体内壁之间形成第一密封腔，所述第一密封腔内安装有密封单元；

所述连接管体包括外置管壳，以及设置在所述外置管壳内部的安装壳；

所述密封单元包括安装在所述安装壳上的安装基板，安装在所述安装基板上的内置密封模块，用于对所述内置密封模块进行密封的外置密封层；

所述内置密封模块包括能够活动套设在LNG液化气管道连接处的密封套组件，安装在所述安装基板上且用于约束所述密封套组件与LNG液化气管道之间距离的约束组件；所述密封套组件与所述安装基板之间形成约束腔，所述外置密封层设置在所述约束腔内。

进一步地，所述外置管壳、安装壳、安装基板之间形成第二密封腔；所述第二密封腔内填充有保温填料层；所述安装基板内壁内设置有穿线槽，安装基板内壁上设置有镶嵌槽；所述安装壳上设置有与所述穿线槽对应的穿线孔；所述安装壳上设置有填充孔；保温填料层能够进一步保证天然气的保温性、密封性。

进一步地，所述约束组件包括穿过所述安装基板且能够活动缠绕在所述密封套组件外侧壁上的约束带组，以及用于调节所述约束带组收缩程度的紧束调节组件；所述紧束调节组件包括多个镶嵌设置在所述镶嵌槽上的调节块，以及与每个所述调节块连接且依次穿过所述穿线槽、穿线孔的拉线；所述约束带组穿过调节块；通过约束带组和紧束调节组件配合能够对密封套组件进行紧束，从而有效提高密封套组件的密封性能，进一步避免天然气出现泄漏的情况。

进一步地，还包括固定组件，所述固定组件包括分别能够与所述连接管体两端活动套接的固定件，以及设置在所述固定件上的孔径调节模块；所述固定件包括固定件本体，以及分别设置在所述固定件本体上用于与所述安装壳连接的连接件；所述连接件能够安装在所述安装壳上；所述孔径调节模块包括分别设置在所述固定件上的安装块，以及多个分别设置在所述安装块上的调节螺栓，以及多层设置在所述安装块内部的密封垫；固定件作用于两端的天然气管道，避免天然气管道因未连接好造成的滑落；调节螺栓针对不同的天然气管道内径可进行微调，实现对天然气管道的固定，设置在安装块内部的密封垫可以起到进一步地密封效果。

进一步地，所述快接组件包括两个能够分别与相邻两个LNG液化气管道一一对应连接的快接接头；所述快接接头包括一端能够与LNG液化气管道连接的快接单元，设置在所述快接单元另一端的连接单元；两个所述快接接头通过连接单元相互连接；两个相邻的LNG液化气管道连接处用快接接头进行连接，快速连接的结构能够使管道连接更加便捷。

更进一步地，所述快接单元包括连接管，设置在所述连接管内壁上且能够对LNG液化气管道进行卡接的卡爪，一端伸入所述连接管且卡接在所述卡爪内壁上的释放套，以及设置在所述连接管内壁上且用于锁紧所述卡爪的导向套；

所述连接单元包括套设在两个所述快接单元连接端上且设置有卡接槽的安装环，以及设置在所述卡接槽上的卡块；连接单元处通过卡爪对LNG液化气管道进行卡位，通过导向套增大卡爪夹持力，实现LNG液化气管道的快速连接，同时释放套能够保证快接单元的二次使用。安装环上设置的卡接槽与卡块能够实现对快接组件整体的限位，进一步保证了LNG液化气管道的稳固性。

更进一步地，所述卡接槽包括卡接槽本体以及与所述卡接槽本体连通的限位槽；所述卡块包括与卡接槽本体对应的卡块本体，以及设置在所述卡接槽本体上且与所述限位槽对应的限位块；卡接槽与卡块的特定结构既能保证两个相邻的快接接头之间稳定卡接，同时也通过对安装环限位进一步实现对相邻两个快接接头的限位，有利于LNG液化气管道之间的稳定连接。

更进一步地，所述安装环还包括第一安装环，与所述第一安装环连接的第二安装环，所述第一安装环包括第一安装环本体以及设置在所述第一安装环本体上的密封槽，所述第二安装环包括第二安装环本体以及设置在所述第二安装环本体上且与所述密封槽对应的密封条；通过密封条与密封槽的卡接设置对LNG液化气管道进行初步密封，初步预防天然气从两个相邻LNG液化气管道连接处发生泄露。

进一步地，所述密封套组件包括活动套设在LNG液化气管道连接处且与LNG液化气管道形成第三密封腔的密封套本体，多组均匀设置在所述密封套本体内壁上的紧固凸块，以及填充在所述第三密封腔内的内置密封层；设置在密封套本体内壁上的紧固凸块能够进一步对LNG液化天然气管起到固定作用。

进一步地，所述紧固凸块包括两个对称间隔设置在所述密封套本体内壁上的第一稳固板，设置在所述第一稳固板之间的第二稳固板，以及设置在所述第一稳固板与所述第二稳固板上的盖板；所述第一稳固板上设置有进料孔，所述第一稳固板、第二稳固板、盖板共同构成密封腔体；紧固凸块上进料孔的设置能够实现密封套本体内部的填料密封，进一步防止液化天然气从两端泄露，同时紧固凸块自身的结构能够附着在LNG液化气管道外侧，在夹持内管的同时也节约了耗材。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明结构设计合理，利用多级密封结构、约束组件对液化气管道接口处进行充分密封，并与固定组件进行配合，在连接过程中进一步提高管道的适配性，采用保温填料在一定程度上减少了液化天然气因受热汽化而造成的气体断塞流动的现象，在提升管道密封效果的同时进一步保证了管道的安全运行，适合大量推广。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1连接管体体、安装基板的结构示意图；

图3是本发明实施例1密封单元的结构示意图；

图4是本发明实施例1密封套组件、约束组件的结构示意图；

图5是本发明实施例1密封套组件的剖视图；

图6是本发明实施例1密封套组件、约束组件连接关系的结构示意图；

图7是本发明实施例1紧固凸块的结构示意图；

图8是本发明实施例1快接单元的结构示意图；

图9是本发明实施例1安装环的结构示意图；

图10是本发明实施例1卡块的结构示意图；

图11是本发明实施例1固定组件的结构示意图；

图12是本发明实施例2安装环的结构示意图。

其中，1-连接管体、11-外置管壳、12-安装壳、120-穿线孔、121-填充孔、2-密封单元、21-安装基板、210-穿线槽、211-镶嵌槽、22-内置密封模块、23-外置密封层、3-固定组件、31-固定件、311-固定件本体、312-连接件、32-孔径调节模块、321-安装块、322-调节螺栓、323-密封垫、4-快接组件、41-快接单元、411-连接管、412-卡爪、413-释放套、414-导向套、42-连接单元、421-安装环、4210-卡接槽、4211-卡接槽本体、4212-限位槽、4213-第一安装环、4214-第二安装环、422-卡块、4221-卡块本体、4222-限位块、5-密封套组件、51-密封套本体、52-紧固凸块、520-第一稳固板、5200-进料孔、521-第二稳固板、522-盖板、53-内置密封层、6-约束组件、61-约束带组、62-紧束调节组件、621-调节块、622-拉线。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1所示的一种LNG液化气管道连接用的密封结构，包括安装在相邻两个LNG液化气管道上的连接管体1，用于连接相邻两个LNG液化气管道的快接组件4，快接组件4位于连接管体1内部且与连接管体1内壁之间形成第一密封腔，第一密封腔内安装有密封单元2；

如图2所示，连接管体1包括外置管壳11，以及设置在外置管壳11内部的安装壳12；

如图2、图3所示，密封单元2包括安装在安装壳12上的安装基板21，安装在安装基板21上的内置密封模块22，用于对内置密封模块22进行密封的外置密封层23；外置管壳11、安装壳12、安装基板21之间形成第二密封腔；安装基板21内壁内设置有穿线槽210，安装基板21内壁上设置有镶嵌槽211；安装壳12上设置有与穿线槽210对应的穿线孔120；安装壳12上设置有填充孔121；

其中，第二密封腔内填充有保温填料层；保温填料具体为市售保温棉；

如图4、图5、图6所示，内置密封模块22包括能够活动套设在LNG液化气管道连接处的密封套组件5，安装在安装基板21上且用于约束密封套组件5与LNG液化气管道之间距离的约束组件6；密封套组件5与安装基板21形成约束腔，外置密封层23设置在约束腔内；约束组件6包括穿过安装基板21且能够活动缠绕在密封套组件5外侧壁上的约束带组61，以及用于调节约束带组61收缩程度的紧束调节组件62；紧束调节组件62包括6个镶嵌设置在镶嵌槽211上的调节块621，以及与每个调节块621连接且依次穿过穿线槽210、穿线孔120的拉线622；述约束带组61穿过调节块621；

密封套组件5包括活动套设在LNG液化气管道连接处且与LNG液化气管道形成第三密封腔的密封套本体51，4组均匀设置在密封套本体51内壁上的紧固凸块52，以及填充在第三密封腔内的内置密封层53；其中，每组紧固凸块52包含有10个；内置密封层53具体采用聚氨酯密封胶；

如图7所示，紧固凸块52包括两个对称间隔设置在密封套本体51内壁上的第一稳固板520，设置在第一稳固板520之间的第二稳固板521，以及设置在第一稳固板520与第二稳固板521上的盖板522；第一稳固板520上设置有进料孔5200，第一稳固板520、第二稳固板521、盖板522共同构成密封腔体，密封腔体内也填充有聚氨酯密封胶；

如图8所示，快接组件4包括两个能够分别与相邻两个LNG液化气管道一一对应连接的快接接头；快接接头包括一端能够与LNG液化气管道连接的快接单元41，设置在快接单元41另一端的连接单元42；两个快接接头通过连接单元42相互连接；

快接单元41包括连接管411，设置在连接管411内壁上且能够对LNG液化气管道进行卡接的卡爪412，一端伸入连接管411且卡接在卡爪412内壁上的释放套413，以及设置在连接管411内壁上且用于锁紧卡爪412的导向套414；

如图9、图10所示，连接单元42包括套设在两个快接单元41连接端上且设置有卡接槽4210的安装环421，以及设置在卡接槽4210上的卡块422；

卡接槽4210包括卡接槽本体4211以及与卡接槽本体4211连通的限位槽4212；卡块422包括与卡接槽本体4211对应的卡块本体4221，以及设置在卡接槽本体4211上且与限位槽4212对应的限位块4222；

实施例2

与实施例1不同之处在于，如图11所示，还包括固定组件3，固定组件3包括分别能够与连接管体1两端活动套接的固定件31，以及设置在固定件31上的孔径调节模块32；固定件31包括固定件本体311，以及分别设置在固定件本体311上用于与安装壳12连接的连接件312，连接件312能够安装在安装壳12上；孔径调节模块32包括分别设置在固定件31上的安装块321，以及2个分别设置在安装块321上的调节螺栓322，以及多层设置在安装块321内部的密封垫323。

需要说明的是：本实施例中约束带组61、拉线622均采用市售弹性绳；

本实施例的工作原理为：

将需要连接的两个LNG液化气管道通过快接组件4连接，两个LNG液化气管道分别与快接接头上的快接单元41连接，LNG液化气管道分别***两个快接接头的连接管411后，设置在连接管411内部的卡爪412对LNG液化气管道进行夹持实现快速接通，接通后导向套414将卡爪412锁紧，相邻的两个快接接头通过安装环421上的卡接槽4210以及卡块422实现快速卡接；

两个LNG液化气管道连通后将连接管体1套设在液化气管道外侧，向连接管体1内填充保温棉，对连接管体1内部进行保温；将固定组件3上的固定件31通过螺纹安装在安装壳12的两端，根据液化气管道两端的孔径对孔径调节模块32上的调节螺栓322进行调节，再通过多层设置在安装块321内部的密封垫323使得固定组件3与液化气管道进行更紧密的贴合，进一步地实现液化气管道两端的密封；填充后在安装壳12上安装好安装基板21，向安装基板21上安装密封套组件5以及约束组件6，密封套组件5中的密封套本体51活动套设在LNG液化气管道连接处，紧固凸块52设置在密封套本体51内壁实现与LNG液化气管道之间的进一步连接，通过拉动与调节块621连接且穿过安装基板21的拉线622收缩穿过安装基板21活动缠绕设置在密封套本体51侧壁上的约束带组61，使得密封套本体51能够更加紧密的围绕在LNG液化气管道***，之后通过紧固凸块52上开设的进料孔5200向LNG液化气管道与密封套本体51形成的第三密封腔中注入聚氨酯密封胶，实现进一步地密封，预防液化天然气的泄漏，有效加强了两个LNG液化气管道连接处的密封效果。

实施例3

与实施例1不同的是：如图12所示，安装环421还包括第一安装环4213，与第一安装环4213连接的第二安装环4214，第一安装环4213包括第一安装环本体以及设置在第一安装环本体上的密封槽，第二安装环4214包括第二安装环本体以及设置在第二安装环本体上且与密封槽对应的密封条。

通过第一安装环4213与第二安装环4214之间的密封槽与密封条的卡接，实现两个LNG液化气管道连接处的初步密封，初步减少液化天然气的渗透。

Claims (6)

1.一种LNG液化气管道连接用的密封结构，其特征在于，包括安装在相邻两个LNG液化气管道上的连接管体（1），用于连接相邻两个LNG液化气管道的快接组件（4），所述快接组件（4）位于所述连接管体（1）内部且与所述连接管体（1）内壁之间形成第一密封腔，所述第一密封腔内安装有密封单元（2）；

所述连接管体（1）包括外置管壳（11），以及设置在所述外置管壳（11）内部的安装壳（12）；

所述密封单元（2）包括安装在所述安装壳（12）上的安装基板（21），安装在所述安装基板（21）上的内置密封模块（22），用于对所述内置密封模块（22）进行密封的外置密封层（23）；所述内置密封模块（22）包括能够活动套设在LNG液化气管道连接处的密封套组件（5），安装在所述安装基板（21）上且用于约束所述密封套组件（5）与LNG液化气管道之间距离的约束组件（6）；所述密封套组件（5）与所述安装基板（21）之间形成约束腔，所述外置密封层（23）设置在所述约束腔内；

所述外置管壳（11）、安装壳（12）、安装基板（21）之间形成第二密封腔；所述第二密封腔内填充有保温填料层；所述安装基板（21）内壁内设置有穿线槽（210），安装基板（21）内壁上设置有镶嵌槽（211）；所述安装壳（12）上设置有与所述穿线槽（210）对应的穿线孔（120）；所述安装壳（12）上设置有填充孔（121）；

所述约束组件（6）包括穿过所述安装基板（21）且能够活动缠绕在所述密封套组件（5）外侧壁上的约束带组（61），以及用于调节所述约束带组（61）收缩程度的紧束调节组件（62）；

所述紧束调节组件（62）包括多个镶嵌设置在所述镶嵌槽（211）上的调节块（621），以及与每个所述调节块（621）连接且依次穿过所述穿线槽（210）、穿线孔（120）的拉线（622）；所述约束带组（61）穿过调节块（621）；

所述密封套组件（5）包括活动套设在LNG液化气管道连接处且与LNG液化气管道形成第三密封腔的密封套本体（51），多组均匀设置在所述密封套本体（51）内壁上的紧固凸块（52），以及填充在所述第三密封腔内的内置密封层（53）；

所述紧固凸块（52）包括两个对称间隔设置在所述密封套本体（51）内壁上的第一稳固板（520），设置在所述第一稳固板（520）之间的第二稳固板（521），以及设置在所述第一稳固板（520）与所述第二稳固板（521）上的盖板（522）；所述第一稳固板（520）上设置有进料孔（5200），所述第一稳固板（520）、第二稳固板（521）、盖板（522）共同构成密封腔体。

2.根据权利要求1所述的一种LNG液化气管道连接用的密封结构，其特征在于，还包括固定组件（3），所述固定组件（3）包括分别能够与所述连接管体（1）两端活动套接的固定件（31），以及设置在所述固定件（31）上的孔径调节模块（32）；所述固定件（31）包括固定件本体（311），以及分别设置在所述固定件本体（311）上用于与所述安装壳（12）连接的连接件（312）；所述连接件（312）能够安装在所述安装壳（12）上；所述孔径调节模块（32）包括分别设置在所述固定件（31）上的安装块（321），以及多个分别设置在所述安装块（321）上的调节螺栓（322），以及多层设置在所述安装块（321）内部的密封垫（323）。

3.根据权利要求1所述的一种LNG液化气管道连接用的密封结构，其特征在于，所述快接组件（4）包括两个能够分别与相邻两个LNG液化气管道一一对应连接的快接接头；所述快接接头包括一端能够与LNG液化气管道连接的快接单元（41），设置在所述快接单元（41）另一端的连接单元（42）；两个所述快接接头通过连接单元（42）相互连接。

4.根据权利要求3所述的一种LNG液化气管道连接用的密封结构，其特征在于，所述快接单元（41）包括连接管（411），设置在所述连接管（411）内壁上且能够对LNG液化气管道进行卡接的卡爪（412），一端伸入所述连接管（411）且卡接在所述卡爪（412）内壁上的释放套（413），以及设置在所述连接管（411）内壁上且用于锁紧所述卡爪（412）的导向套（414）；

所述连接单元（42）包括套设在两个所述快接单元（41）连接端上且设置有卡接槽（4210）的安装环（421），以及设置在所述卡接槽（4210）上的卡块（422）。

5.根据权利要求4所述的一种LNG液化气管道连接用的密封结构，其特征在于，所述卡接槽（4210）包括卡接槽本体（4211）以及与所述卡接槽本体（4211）连通的限位槽（4212）；所述卡块（422）包括与卡接槽本体（4211）对应的卡块本体（4221），以及设置在所述卡接槽本体（4211）上且与所述限位槽（4212）对应的限位块（4222）。

6.根据权利要求4所述的一种LNG液化气管道连接用的密封结构，其特征在于，所述安装环（421）还包括第一安装环（4213），与所述第一安装环（4213）连接的第二安装环（4214），所述第一安装环（4213）包括第一安装环本体以及设置在所述第一安装环本体上的密封槽，所述第二安装环（4214）包括第二安装环本体以及设置在所述第二安装环本体上且与所述密封槽结构对应的密封条。

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