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補償器

在供水管道工程特別是大口徑供水工程建設中,各種不同功能管道配件多如牛毛,而這其中有一個特別不起眼的配件,它不像排氣閥一樣鶴立雞群于管道之上,也不像調流閥一樣可以實時微調,更不像流量計、水質儀表一樣需要備受關注,

 
 
 

甚至可以說在管道正常供水的情況下,我們都是忽略這一管道配件的,但這并不妨礙它在管道運行時默默無聞的發揮自己不可替代的作用,而他就是我們今天的主角管道伸縮接頭。

 

伸縮接頭又稱伸縮器補償器,膨脹節等等,不管名字怎么千變萬化,它的作用大致上可以總結為緩沖,吸收管道上不同方向上受的力,并補償因不同方向上受力而引起的變形的量,打個比方,管道節點上的伸縮接頭,它就好比人體骨骼關節上的軟骨,

 

在人體運動時保護骨骼不受剛性摩擦破壞,當然管道不會像人一樣上躥下跳,它只想安安靜靜的躺在那里,但這并不表示管道就不受力變形,最常見的管道受力變形情況就是受到熱脹冷縮的物理規律影響,在宏觀上表現為受熱管道伸長,而遇冷管道收縮。雖然平時我們很難直觀的看出一段管道在夏天或者冬天有什么形狀上的不同,但是一條供水管路往往需要數以公里級的長度,在這個尺度下,熱脹冷縮的微小變化量足以累加到我們肉眼能夠直觀觀測到的可怕程度,如果沒有管道伸縮節的緩沖,那么這些形變勢能將會使管道扭曲,支點位移,

更有嚴重者會在相對脆弱彎頭焊縫處直接崩裂開來。

此外隨著城市建設發展的加快,以前鋪設管道的地方鮮有人煙,地勢自然均勻,而現在高樓橋梁一個個建得比誰都快,這些大型建筑的樁基,往往會對周邊土地產生擠壓作用,這無疑會對周邊的管道施加壓力,引起局部的位移和變形。而這局部的位移量又會牽扯較長范圍內的管道收縮,咱們再往更極端的方向說,地址沉降、塌方甚至地震 這些都會對管道施加復雜的力,雖然天災難以避免,但是管道上有伸縮接頭總比沒有的要好,保不準哪一次4-5級的地震,你剛好管道上多裝了這么一個伸縮接頭就扛過去了。

為了了解不同種類的伸縮接頭在管道上的使用情況,我們首先要把管道受力進行簡單分析,施加在管道上的力一般可以簡單地分解為軸向力、徑向力、周向力。這些都是管道承受一般應力的情況,至于植入減應力的等特殊的應力,因為作用在管道極短的范圍內,很難在宏觀上產生變化,所以我們不予考慮。
 

那么針對上述不同的受力情況,我們就需要不同種類的伸縮節來卸除其對應方向上的變量,首先我們介紹最常見的一類伸縮接節。

套筒式伸縮節

 

顧名思義此類伸縮節是由一個外筒套入一個內筒的基本結構,內筒能夠相對外筒做軸向運動,內外套筒之間采用填料函密封,這填料函一般指的就是橡膠,這樣分別連接于內外套筒的兩邊管道相互之間就有可一個伸和縮的活動空間,所以套筒式伸縮節主要針對的就是軸向力引起的變量。

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