[发明专利]一种火电厂高温高压蒸汽管道用蒸汽取样管装置

说明书

本发明公开了一种火电厂高温高压蒸汽管道用蒸汽取样管装置，合金钢管道侧壁上从外向内开设相连通的柱状孔和圆形凸台，柱状孔内壁开有柱状孔内螺纹；合金钢蒸汽取样管包括依次连接的蒸汽取样管接管、位于合金钢管道侧壁的柱状孔上部并采用同种钢角焊缝焊接连接的底部带单“V”坡口的上部大直径柱状体、位于合金钢管道侧壁柱状孔内的开设有外螺纹的中部小直径柱状体、下部与合金钢管道圆形凸台抵触式接触的锥形体以及带有蒸汽取样孔并伸入合金钢管道内的柱状体；蒸汽取样管接管与蒸汽取样管系连接。本发明装置刚性大、不易振动，消除了异种钢焊缝的薄弱界面和合金钢蒸汽取样管中部螺纹轴向压力对合金钢管道和合金钢蒸汽取样管角焊缝的影响。

技术领域

本发明涉及火电厂高温高压蒸汽管道蒸汽取样技术领域，具体涉及一种火电厂高温高压蒸汽管道用蒸汽取样管装置。

背景技术

在火电厂机组运行过程中，为准确反映蒸汽的品质情况，防止蒸汽纯净度不足对设备造成的损伤，保证工质符合设计要求，需在火电厂合金钢管道上设计安装若干个蒸汽取样装置，对工质的状态进行实时监控，保证机组的安全运行。

图1所示为一种传统的常用蒸汽取样管结构示意图。奥氏体不锈钢材质蒸汽取样管4通过铁素体合金钢接管座2和铁素体钢管道1的开孔深入管道内部，接管座2上部管口与取样管4上部采用Ni基焊材焊接，形成了异种钢焊缝3，接管座2下部管口与管道1开孔采用同材质焊材焊接，形成了同种钢焊缝5；取样管4与管口开孔为过盈配合结构。该蒸汽取样管的缺点和不足之处在于：蒸汽取样管4与合金钢接管座2分别为奥氏体基体和铁素体基体，属异种钢连接，两者之间的化学成分和热膨胀系数存在较大差别，焊缝3与接管座2之间的熔合界面容易开裂；此外，机组运行过程中，蒸汽取样管4在蒸汽作用下和热膨胀系数差别的作用下，蒸汽取样管4和管口1开孔之间的过盈配合转变成间隙配合，致使蒸汽取样管在蒸汽的作用下形成振动，进而在焊缝3的根部形成应力集中，致使焊缝3与接管座2的熔合界面在交变应力作用下发生开裂脱落。

发明内容

本发明的目的在于克服上述蒸汽取样管结构的缺点和不足，提供一种火电厂高温高压蒸汽管道用蒸汽取样管装置，具有结构简单、节省材料、安全、可靠的优点。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种火电厂高温高压蒸汽管道用蒸汽取样管装置，火电厂高温高压蒸汽管道所采用的合金钢管道1侧壁上从外向内开设相连通的柱状孔和圆形凸台1-2，柱状孔内壁开有柱状孔内螺纹1-1；合金钢蒸汽取样管2包括依次连接的蒸汽取样管接管2-1、底部带单“V”坡口的上部大直径柱状体2-2、开设有外螺纹的中部小直径柱状体2-3、下部与合金钢管道圆形凸台1-2抵触式接触的锥形体2-4和带有蒸汽取样孔3的柱状体2-5；所述合金钢蒸汽取样管2的底部带单“V”坡口的上部大直径柱状体2-2位于合金钢管道1侧壁的柱状孔上部并采用与合金钢管道1和合金钢蒸汽取样管2材质匹配的同种钢角焊缝4在单“V”坡口处进行焊接连接；所述合金钢蒸汽取样管2的开设有外螺纹的中部小直径柱状体2-3位于合金钢管道1侧壁的柱状孔内，中部小直径柱状体的外螺纹与合金钢管道1的柱状孔内螺纹1-1相适配；所述合金钢蒸汽取样管2的锥形体2-4和合金钢管道圆形凸台1-2抵触式接触，形成一个固定支点；所述合金钢蒸汽取样管2下部的柱状体2-5伸入合金钢管道1内；所述合金钢蒸汽取样管2的顶部加工有经圆滑过渡的蒸汽取样管接管2-1，蒸汽取样管接管2-1与蒸汽取样管系连接。

所述合金钢蒸汽取样管2通过中部小直径柱状体2-3外周圈的外螺纹与合金钢管道1的柱状孔内螺纹1-1配合旋入，并依靠螺纹副间的轴向载荷使合金钢蒸汽取样管2的下部锥形体2-4与合金钢管道1的圆形凸台1-2周向牢固接触。

优选的，所述合金钢蒸汽取样管2上部大直径柱状体2-2与合金钢管道1的柱状孔采用骑座式安装方式。

优选的，所述同种钢角焊缝4为全焊透结构。