管道上安裝可曲撓橡膠膨脹節(jié)的影響

 

在管道上安裝柔性橡膠膨脹節(jié)或膨脹節(jié)，包括帶有膨脹節(jié)的閥門，可以補(bǔ)償管道的膨脹和安裝誤差，減少管道振動(dòng)對(duì)其他設(shè)備的損壞。這兩種接頭用于民用建筑。多用于振動(dòng)劇烈的水泵站和管道。主要用于隔離。它與工業(yè)建筑中的閥門或設(shè)備連接，方便閥門和設(shè)備的維護(hù)和更換。

 

安裝在泵出口端和管道系統(tǒng)中的柔性橡膠膨脹節(jié)或膨脹接頭。如果螺栓不帶防拉和限位裝置橡膠膨脹節(jié)，當(dāng)管道系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，管道中的流體作用在管道的盲端、閥門、異徑管、彎頭等管件上的推力為盲板力，使柔性橡膠膨脹節(jié)膨脹或伸縮接頭伸出，可能推動(dòng)管道產(chǎn)生一定的滑動(dòng)偏差。當(dāng)水泵出口處的水壓較高時(shí)，會(huì)沿管道軸線產(chǎn)生較大的推力。如果在設(shè)計(jì)中沒(méi)有采取措施消除管道系統(tǒng)的致盲力，管道或設(shè)備可能會(huì)在較輕的情況下發(fā)生偏移，而更嚴(yán)重的情況是泵殼損壞或柔性橡膠膨脹節(jié)從法蘭拉出，膨脹接頭被拉開(kāi)，導(dǎo)致供水系統(tǒng)無(wú)法正常工作。因此，在設(shè)計(jì)泵的管路時(shí)，需要分析管路系統(tǒng)本身是否可以消除盲板力。

 

如不能消除，可采用抗拉撓性橡膠膨脹節(jié)和限位膨脹節(jié)或設(shè)置固定管架消除盲板。力對(duì)管道系統(tǒng)的沖擊可以避免不必要的損失，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。需要分析管道系統(tǒng)本身是否可以消除盲板力。如不能消除，可采用抗拉撓性橡膠膨脹節(jié)和限位膨脹節(jié)或設(shè)置固定管架消除盲板。力對(duì)管道系統(tǒng)的沖擊可以避免不必要的損失，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。需要分析管道系統(tǒng)本身是否可以消除盲板力。如不能消除，可采用抗拉撓性橡膠膨脹節(jié)和限位膨脹節(jié)或設(shè)置固定管架消除盲板。力對(duì)管道系統(tǒng)的沖擊可以避免不必要的損失，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

 

1、盲板受力對(duì)不同泵管路的影響

 

(1）水泵采用彎管

 

水泵采用彎頭配管時(shí)，水泵進(jìn)出水管安裝彈性橡膠膨脹節(jié)。由于水泵進(jìn)水管水壓低橡膠膨脹節(jié)，靜水壓力通常小于0.，有的工程還處于負(fù)壓狀態(tài)。安裝在水泵進(jìn)水管上的柔性橡膠膨脹節(jié)在低水壓的作用下會(huì)膨脹變形很大。小，管道內(nèi)水流產(chǎn)生的盲板力不會(huì)對(duì)管道系統(tǒng)產(chǎn)生大的影響。在水壓的作用下，水泵出水管的柔性橡膠膨脹節(jié)會(huì)沿著管子的軸線從兩端膨脹偏離，同時(shí)推動(dòng)管子偏離。驅(qū)動(dòng)力是管道系統(tǒng)工作水壓產(chǎn)生的盲板力。由于出水口方向的主管埋在地下，土壤的阻力阻止了管道的偏轉(zhuǎn)，所以管子的偏轉(zhuǎn)全部轉(zhuǎn)向水泵出水口的打頭，一個(gè)杠桿水泵出口與彎頭之間形成。

 

在水泵出口壓力的作用下，盲板力推動(dòng)彎頭，使作用在水泵出口的力加倍，可能導(dǎo)致水泵自身旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)或泵殼變形。啟動(dòng)后開(kāi)裂。土壤的阻力阻止了管道的偏轉(zhuǎn)，所以管道的偏轉(zhuǎn)全部轉(zhuǎn)向水泵出口的打頭，在水泵出口與彎頭之間形成一個(gè)杠桿。在水泵出口壓力的作用下，盲板力推動(dòng)彎頭，使作用在水泵出口的力加倍，可能導(dǎo)致水泵自身旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)或泵殼變形。啟動(dòng)后開(kāi)裂。土壤的阻力阻止了管道的偏轉(zhuǎn)，所以管道的偏轉(zhuǎn)全部轉(zhuǎn)向了水泵出口的打頭，在水泵出口和彎頭之間形成了一個(gè)杠桿。在水泵出口壓力的作用下，盲板力推動(dòng)彎頭，使作用在水泵出口的力加倍，可能導(dǎo)致水泵自身旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)或泵殼變形。啟動(dòng)后開(kāi)裂。

 

（2）水泵采用直管（主管敷設(shè)在管溝內(nèi)）

 

當(dāng)水泵采用直管（主管敷設(shè)在管溝內(nèi)）時(shí)，水泵管道的進(jìn)、出水管也安裝彈性橡膠膨脹節(jié)。由于水泵端是固定的基礎(chǔ)，所以可以看作是固定端。發(fā)生偏移。因此，盲板力產(chǎn)生的管道軸向推力全部分流到水泵出口端的主管上。主管道將被偏移。當(dāng)偏移過(guò)大時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)彈性橡膠膨脹節(jié)從法蘭拉出的現(xiàn)象。

 

（3）水泵采用直管（干管鋪設(shè)在地下）

 

水泵采用直管時(shí)的水泵管道（干管敷設(shè)在地下），水泵管道的出口主管敷設(shè)在地下。土壤的阻力防止管道移動(dòng)。出口壓力產(chǎn)生的盲板力是由基礎(chǔ)和鋪設(shè)在地下的出口主管相互作用和偏移引起的。當(dāng)供水壓力低，管徑較小時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)管道跑偏和柔性橡膠膨脹節(jié)被拉出法蘭的問(wèn)題。一個(gè)運(yùn)行了近20年的項(xiàng)目已經(jīng)完成（出水管徑、供水壓力0.），可以說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)管徑大或水壓高時(shí)，出口壓力產(chǎn)生的盲板力會(huì)很大，會(huì)對(duì)泵端和埋地出口管產(chǎn)生很大的推力。由于出水管埋在地下，土壤的阻力使管道無(wú)法偏離，所有的推力都轉(zhuǎn)向作用在水泵上，所以很容易損壞水泵的地腳螺栓和地基的水泵。

 

(4）水泵采用立式配管

 

當(dāng)水泵出口采用立式管道時(shí)，安裝在管道上的柔性橡膠膨脹節(jié)會(huì)在水壓產(chǎn)生的盲板力的作用下膨脹并向上推動(dòng)管道。當(dāng)水壓過(guò)高時(shí)，柔性橡膠膨脹節(jié)有從法蘭拉出的可能。當(dāng)在水泵出水管上安裝膨脹節(jié)時(shí)，膨脹節(jié)會(huì)被拉開(kāi)。

 

2、不同水壓下的盲板受力分析

 

在不同水壓的作用下，泵出水管盲端產(chǎn)生的盲板力可以看出隨著管徑和水壓的增加，水流產(chǎn)生的盲板力也隨之增加。一般在管徑不小于該管徑時(shí)，采用彈性橡膠膨脹節(jié)的管道應(yīng)安裝防脫裝置螺栓或固定管架，以消除水壓引起的盲板力。

 

3、泵出口管路盲板力的對(duì)策

 

（1）在水泵的管道設(shè)計(jì)中，當(dāng)系統(tǒng)需要安裝柔性橡膠膨脹節(jié)時(shí)，應(yīng)分析管道系統(tǒng)本身是否可以消除盲板力的影響。橡膠膨脹節(jié)可以彎曲或可設(shè)置固定管架，消除盲板受力引起的管子跑偏。

 

（2）在泵的管路設(shè)計(jì)中，如果只是為了操作、維修和更換設(shè)備的方便，在配置和安裝柔性橡膠膨脹節(jié)時(shí)，需要分析管路系統(tǒng)是否必須符合靈活的橡膠膨脹節(jié)。

 

（3）在明府和架空管道的設(shè)計(jì)中，建議盡量少使用膨脹節(jié)，這樣可以減少管道系統(tǒng)可能出現(xiàn)的泄漏。必須使用膨脹節(jié)時(shí)，應(yīng)使用帶限位裝置的螺栓可設(shè)置膨脹節(jié)或固定管架，消除盲板受力引起的管道偏差。

 

4、產(chǎn)品選擇

 

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有帶防脫裝置螺栓的柔性橡膠膨脹節(jié)和限位產(chǎn)品的伸縮接頭可供選擇。由于抗拉脫彈性橡膠膨脹節(jié)盒限位膨脹節(jié)用途廣泛，應(yīng)用場(chǎng)合各不相同。因此，各個(gè)廠家的產(chǎn)品差別很大。有的產(chǎn)品在防拉裝置箱限位裝置上只有幾根很細(xì)的螺栓。產(chǎn)品用于水泵出水管時(shí)，用于消除因水壓引起的盲板。施力時(shí)存在螺栓少、小、拉桿螺栓抗拉強(qiáng)度不夠的問(wèn)題。因此，在選擇抗拉撓性橡膠膨脹節(jié)和限位伸縮接頭時(shí)。

 

5、 防脫栓及限位栓裝置

 

對(duì)于抗拉螺栓和限位螺栓裝置的計(jì)算，一般應(yīng)根據(jù)水泵的工作水壓或系統(tǒng)的試驗(yàn)壓力計(jì)算管道系統(tǒng)產(chǎn)生的盲板力，然后再計(jì)算抗拉螺栓和限位螺栓裝置。拔出總和按管道系統(tǒng)盲板受力計(jì)算 限位裝置所要求的螺栓數(shù)量及規(guī)格，各等級(jí)螺栓的抗拉強(qiáng)度可參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

 

防脫限位裝置所用的拉桿螺栓一般應(yīng)采用高強(qiáng)度螺栓，這樣可以減少螺栓的數(shù)量，拉桿螺栓一般采用雙頭長(zhǎng)螺栓。