热力管道伸缩器密封原理及注意事项
一、密封原理
热力管道伸缩器的密封核心在于波纹管弹性变形与密封结构的协同作用,其原理如下:
波纹管弹性补偿
波纹管由多层金属波纹片叠加而成,具有挠性,可承受轴向、横向及角向位移。当管道因温度变化产生热胀冷缩时,波纹管通过弹性变形吸收位移量,防止管道破裂。
例如,在供热管道中,若管道因升温伸长100mm,波纹管可同步拉伸,将应力分散至金属波纹片,避免局部应力集中。
密封环动态密封
密封环安装于波纹管两端,采用橡胶或金属材质,通过压盘螺栓压紧,形成初始密封。
当管道内压力升高时,介质压力作用于密封环,迫使其进一步紧贴管道外壁,形成“压力越高,密封越紧”的自增强效应。例如,在蒸汽管道中,密封环可承受1.6MPa压力,确保无泄漏。
滑动管支撑保护
滑动管套接于波纹管外部,提供径向支撑,防止波纹管因过度变形而失效。同时,滑动管内壁涂覆润滑层,减少摩擦,确保波纹管自由伸缩。
二、安装注意事项
型号与规格匹配
安装前需核对伸缩器型号、公称通径(如DN50mm-DN800mm)及压力等级(如1.0MPa、1.6MPa),确保与管道设计参数一致。例如,高压蒸汽管道需选用耐压1.6MPa的波纹管伸缩器。
安装位置与支架设置
伸缩器应安装在管道直线段上,两端设置固定支架,间距根据管道材质和温度变化计算确定。例如,北方地区供热管道每300米设置一个伸缩器,南方地区每500米设置一个。
导向支架需安装于伸缩器两侧,间距不超过4倍管径,防止管道偏移导致波纹管失稳。
冷紧处理与预变形
对于需冷紧的伸缩器(如弯管型或波纹管型),安装前需进行预变形处理。例如,冷紧系数取0.5时,需将伸缩器拉伸至设计长度的50%,再安装至管道系统。
预变形完成后,拆除辅助构件,确保伸缩器在运行中自由伸缩。
螺栓紧固与密封检查
安装时松开压盘螺栓,将伸缩器拉至安装长度(介于最大与最小安装长度之间),再用对角法拧紧螺栓,避免压偏。
检查密封圈是否正确安装,拧紧螺栓时对称逐渐加力,防止局部泄漏。例如,橡胶密封圈需完全嵌入密封槽,无扭曲或破损。
焊接与防腐处理
焊接伸缩器时,需用湿布包裹波纹管,防止焊渣溅落损伤表面。焊接完成后,对焊缝进行100%射线检测,确保无气孔或裂纹。
伸缩器法兰和管道法兰需涂覆防腐涂料(如环氧树脂),防止生锈导致密封失效。
三、运行维护注意事项
定期检查密封件
每半年检查密封圈老化情况,若出现裂纹或硬化,需及时更换。例如,橡胶密封圈在高温环境下易老化,使用寿命通常为2-3年。
监测位移量
在伸缩器上安装位移指示器,监测实际位移量是否超过设计补偿量(如±50mm)。若超限,需调整管道固定支架或更换伸缩器。
防止机械损伤
避免伸缩器受到外力撞击或尖锐物体划伤,尤其是波纹管部分。若发现波纹管凹陷或变形,需立即停机检修。
冬季防冻措施
在寒冷地区,冬季停运时需排空管道内积水,防止伸缩器冻裂。例如,北方地区供热管道在非采暖季需进行干式保养。