白酒管道連接裝置的設計及其結構特點對比分析

張 杰，程 偉，潘天全，李 娜，丁鵬飛

（安徽金種子酒業股份有限公司，安徽阜陽 236023）

隨著我國科學技術的發展，在管道連接裝置領域的技術也得到了長足的發展，快速管道連接領域不斷有技術創新，但我國在該技術領域仍然有較大空間[1]。危險化學品分為固態、液態、氣態三大類，不同狀態下的危險化學品具有特殊的生產操作規范與運輸特殊條件[2]。白酒屬于液態危化品，具有易燃、易爆、易揮發等特性，對于此類危化品而言，如果發生泄漏事故，液體會流出存儲容器進入環境之中，一旦遇見火星便會造成大面積燃燒甚至爆炸事故[3]。在白酒生產過程中經常會遇見白酒傳輸或介質置換等作業，此時需要由快速連接裝置將管道連接以保證白酒正常傳輸。管道連接裝置在管件中充當著不可或缺的重要角色，本文介紹幾種快速連接裝置工作原理、結構特點及應用分析，為白酒行業的灌裝、運輸、置換等操作提供參考依據。

1 白酒管道連接裝置的設計要求

現代白酒企業正在規模化發展，白酒庫區是白酒貯存管理和勾調生產的核心區域，在灌裝生產中采用固定管道輸送白酒，但白酒庫區內白酒種類多、數量大，輸酒時很難做到專管專用，因此通常轉換輸送管道[4]，與此同時牽扯到管道快速連接的現象。白酒企業根據不同白酒的市場需求量設計不同粗細白酒運輸管道，在更換白酒輸送管道時應考慮到管道變徑、增設管口、閥門泄漏等方面的問題[5]。其次管道經長期使用磨損以及危化品腐蝕作用下產生裂紋，若不能及時搶修堵漏則可能發生危化品泄漏事故。針對上述問題，需要設計操作安全可靠、靈活快捷的管道連接裝置，確保白酒企業的安全生產。

2 幾種管道連接裝置的設計及其結構特點

2.1 危化品容器管道快速連接裝置[6]

如圖1所示，危化品容器管道快速連接裝置包括標準法蘭一（2）、標準法蘭二（3）、中間連接管道（4）等部分；其中，標準法蘭一安裝于需要連接管道（1）端部，標準法蘭二安裝于中間連接管道兩端，標準法蘭一和標準法蘭二之間墊有墊圈（5）并通過緊固螺絲固定連接。在裝配過程中，所需要連接管道的端口應伸入中間連接管道內30～100 mm為宜。首先分別將兩端的危化品容器管道套上外徑大于法蘭5 mm左右的密封圈，隨著緊固螺絲的緊固外力作用，密封圈在標準法蘭作用下產生軸向位移，從而達到密封的效果。

2.2 可調節危化品管道快速堵漏裝置[7]

如圖2所示，可調節的危化品管道快速堵漏裝置包括橡膠墊101、弧形卡環102、卡條帶103、主齒輪104、輔齒輪105、定位卡孔106、轉動把手107、齒輪擋板108、固定板109等部分。其原理是利用橡膠墊、不銹鋼卡條、弧形卡環對泄漏點進行快速封堵。裝置中不銹鋼卡條帶、弧形卡環的可調節性適用于任何直徑的管道，橡膠墊與管道破損處配合，弧形卡環外側設有與其配合且用于拉緊弧形卡環的卡條帶，且卡條帶位于另一側與弧形卡環對稱。卡條帶上均布有間隔設置的定位卡孔，卡條帶與其對應的弧形卡環兩端之間分別通過齒輪組件傳動過渡連接且位于齒輪組件的主齒輪和輔齒輪之間，定位卡孔供主齒輪和輔齒輪嚙合傳動，以實現管道的快速堵漏，減少物質的流失、泄漏以及帶來的安全隱患。

2.3 可調節多功能白酒輸送管道快速連接裝置[8]

如圖3、圖4所示，可調節的多功能白酒輸送管道快速連接裝置包括連接環1、連接外環101、連接內環102、待連接管道2、墊片3、上墊片301、下墊片302、緊固螺絲4、緊固頭5、旋轉螺絲6、百合葉7等部分。其中，連接環（1）套設在待連接管道（2）上，連接環（1）與待連接管道（2）之間設置有墊片（3），緊固螺絲（4）的一端貫穿連接外環（101）的一側并與連接內環（102）接觸。兩個連接環(1)通過百合葉(7)連接，墊片(3)包括相互獨立的上墊片(301)和下墊片(302)。上墊片(301)與連接外環(101)接觸，下墊片(302)與連接內環(102)接觸。兩個緊固頭(5)通過旋轉螺絲(6)固定連接，旋緊以穩固連接內環（102）防止其發生位移。該管道快速連接裝置不必再依照管道直徑規格或調整連接裝置的規格，在當管道口徑變化較小時可繼續使用，放置好墊片后將該裝置放置于管道連接處，擰緊旋轉螺絲固定上半部裝置，最后擰緊下方的緊固螺絲即完成整個管道連接操作。

安裝結構示意圖

2.4 口徑相近輸酒管道的快速聯接裝置

如圖5所示，一種口徑相近輸酒管道的快速連接裝置主要由套環（1）、橡膠塞（2）和套環（3）構成。套環（1）由半環體（1-1）、緊固螺絲（1-2）、旋轉環（1-3）和墊片（1-4）等部分組成。橡膠塞（2）呈圓臺形，左右打通且一端開口小，一端開口大，套環（3）由半環體（3-1）、緊固螺絲（3-2）、旋轉鉤（3-3）和旋轉桿（3-4）等部分構成。在使用過程中，將套環墊上橡膠墊固定于管道，通過橡膠塞將兩個不同口徑管道連接，再將套環上旋轉鉤連接旋轉環完成不同口徑輸酒管道連接。

2.5 不銹鋼輸酒管道對接裝置

如圖6所示，不銹鋼輸酒管道對接裝置由接頭卡環（1）、凹槽對接頭（2）、對接勾環（3）等部分組成。接頭卡環由彈簧卡鉤（101）、旋絲（102）、凸擋三角扣（103）、彈簧（104）、墊片槽（105）、環形墊片（106）等部分組成。對接裝置固定于管道上，不可拆卸。凸擋三角扣與卡環由彈簧連接，可上下彈動。凹槽對接頭在進入中，凸擋三角扣由于壓力彈簧收縮使凹槽對接頭順利與管道端口對接。凸擋三角扣失去壓力，彈簧恢復嵌入對接頭的凹槽中，旋轉對接頭使接頭卡環與凹槽對接頭通過旋絲進行擰合。在輸酒過程中僅用一人就可完成管道的對接工作，且裝置結構簡單易操作、密封性能好。

2.6 白酒運輸罐車卸酒管道對接裝置

如圖7所示，一種白酒運輸罐車卸酒管道對接裝置由接頭一（1）、接頭二（2），所述接頭一（1）由環形墊片（101）、凸起卡環（102）、凹槽對接頭組成（103）、接頭二（2）由環形墊片（101）、凸起卡環（102）、聯結環（201）等部分組成。接頭一的上接口與罐車相連，內部有環形墊片可防止酒液滲出。下接口嵌入接頭二上接口中，接頭二上接口內亦有環形墊片保證其密封性，下接口上的活動聯結環與輸酒管道通過旋絲擰合進行聯結。接頭一的凸起卡環拉起時，罐車上的凹槽對接頭插入接頭一的上接口內；凸起拉環放下，凸起嵌入凹槽內完成裝置的聯結固定；同理，接頭一與接頭二之間通過同樣步驟實現聯結。

3 幾種連接裝置的應用分析

白酒、酒精等危化品輸送管道中，由于一些管道埋于地下具有不可移動性；同時，要求不停產和其他條件限制不可施工時，可解決在不可動火及不可移動狀況下，管道的變徑、增設管口、閥門泄漏處理等方面的問題。如圖8（a）所示的危化品容器管道快速連接裝置，該裝置主要針對上述問題，該裝置的應用或安裝操作不需要進行動火、罐內介質置換等作業，安裝與應用具有操作方便、密封性能可靠、安全性高等特點。

如圖8（b）所示的可調節的危化品管道快速堵漏裝置的實物圖，該裝置的應用操作主要包括：（1）將橡膠墊按照管道損點裁剪出合適的大小，將橡膠墊光滑的一側對著管道破損處的漏點，隨后把不銹鋼卡條帶按壓在橡膠墊上；（2）將弧形卡環套在不銹鋼卡帶的對面，卡條帶的兩端分別插入弧形卡環兩端的主輔齒輪之間，并咬合置于不銹鋼卡條帶弧形的定位卡孔處；（3）轉動主齒輪上的旋轉把手，上端順時針轉動，下端逆時針轉動，直至不銹鋼卡帶收緊齒輪不再轉動；（4）將齒輪擋板放下，并卡在主輔齒輪之間，固定齒輪以防止橡膠墊回復而帶來的外力造成卡條帶的松動。

口徑相近輸酒管道的快速連接裝置的操作包括：（1）使用前先清理橡膠塞、輸酒管道，防止在白酒輸送過程中出現污染現象；（2）清理完畢后，在套環內側墊上橡膠墊，兩瓣套環由緊固螺絲固定于細輸酒管；（3）將細輸酒管插入橡膠塞小口徑一端，再將粗輸酒管插入橡膠塞大口徑一端；（4）完成上述操作后，將套環的旋轉鉤與套環上的旋轉環連接，拉緊，再如套環相同操作固定于粗輸酒管上。

不銹鋼輸酒管道對接裝置的操作步驟包括：（1）放置環形墊片于墊片槽之中；（2）通過壓力彈簧收縮使凹槽對接頭順利與管道端口對接；（3）旋轉對接頭使接頭卡環與凹槽對接頭通過旋絲進行擰合；（4）在對接完成后搬動把手將卡鉤扣入對接勾環中進一步加固。

如圖9（a）所示的可調節的多功能管道快速連接裝置的實物圖，該裝置的應用操作主要包括：（1）在待連接管道或破損處上包裹一圈墊片3，提高裝置的密封性；（2）將連接環套在墊片上，來回伸縮內環調整連接環粗細；（3）旋轉緊固螺絲4，避免連接后的內環發生位移；（4）擰緊緊固螺絲6使連接環固定在管道上。

如圖9（b）所示的白酒運輸罐車卸酒管道對接裝置實物圖，該裝置的應用操作主要包括：（1）接頭一置于接頭二的內部放置環形墊片；（2）拉起凸起拉環使罐車上的凹槽對接頭插入接頭一的上接口內；（3）凸起拉環放下，凸起嵌入凹槽內完成裝置的聯結固定；（4）下接口上的活動聯結環與輸酒管道通過旋絲擰合進行聯結。

4 討論與總結

近年來，隨著國家經濟建設的快速發展，作為化工生產的原料、中間體及產品的危化品種類不斷增多，加強危化品安全事故防控對于城市整體的安全有序運行至關重要。危化品安全事故類型主要為泄漏、燃燒，圍繞致災因子、災害源、承災體等三大要素，采取及時的救援措施可減少事故發生、降低危害性后果[9]。快速連接的管接頭與快速堵漏裝置廣泛應用于氣體和液體的運輸管路中，其采用快速連接、堵漏裝置的方式，可以實現管路的快速連接和堵漏，提高工作效率并具有良好的密封性能。本文根據白酒具有易揮發、易燃等特點，結合應用實際情況或問題，提供了幾種管道快速連接或堵漏裝置；其中，可調節的危化品管道快速堵漏裝置與口徑相近輸酒管道的快速連接裝置是根據橡膠填充的原理達到密封的效果，并且這兩個裝置對管道粗細的一致性要求低，所需橡膠必須達到食品級別；其他4種連接裝置均根據壓力擠壓橡膠墊達到理想的密封效果，裝置穩定性能高。管道連接裝置長時間曝露在外界環境中，會發生腐蝕、滲漏等現象，需定時進行檢查維修。綜上所述，本文分析的幾類白酒管道連接或堵漏裝置均具有結構簡單、操作方便、應用范圍廣等特點，可有效提高管道連接的工作效率，為酒類產品的管道輸送提供了應用借鑒。