
KRHD钢型柔性接头的密封原理依托C型橡胶密封圈的三重密封机制,结合管道内压的自增强效应及合理的结构设计,实现可靠密封与位移补偿功能。具体如下:
一、三重密封机制:逐级强化密封性能
第一重密封(自紧式弹性密封)
原理:C型橡胶密封圈自身具有弹性,安装时通过预紧力紧压管道外壁,形成初始密封。
作用:在低压工况下(如管道启动阶段),仅依赖密封圈的弹性变形即可阻止介质泄漏。
案例:在市政供水管道中,初始压力较低时,密封圈通过弹性压缩实现基础密封。
第二重密封(螺栓加压密封)
原理:通过外卡箍的螺栓紧固,对密封圈施加额外压力,使其进一步贴合管道表面。
作用:增强密封圈与管道的接触压力,填补微观间隙,提升密封可靠性。
操作要点:螺栓需采用对角法交替拧紧,避免局部压力不均导致密封失效。
第三重密封(介质压力自增强密封)
原理:当管道内压升高时,介质压力作用于密封圈的C型唇部,迫使其更紧密地包覆管道。
作用:形成“压力越高,密封越紧”的自增强效应,适应高压工况(如蒸汽管道)。
数据支持:在4.2MPa试验压力下,密封性能随压力升高而显著提升。
二、自增强效应:压力驱动密封强化
动态响应:密封圈的C型结构使其对介质压力敏感。压力升高时,唇部受压变形,接触面积增大,单位面积压力反而降低,但总密封力因接触面积扩大而增强。
应用场景:在火力发电厂的蒸汽管道中,温度波动导致压力变化时,密封圈通过自增强效应维持长期密封。
三、结构设计:预留间隙补偿位移
轴向位移补偿
原理:接头在管端间预留间隙,允许管道因热胀冷缩产生轴向伸缩。
参数:根据型号不同,轴向补偿量可达5-60mm,满足长距离管道需求。
案例:在北方供热管网中,接头通过轴向补偿避免管道因温度变化而破裂。
角向位移补偿
原理:外卡箍与管道间保留合理间隙,使管道可产生微小转角(如φ17.9°-1.01°)。
作用:适应管道安装误差或地形变化,防止因局部应力集中导致密封失效。
应用:在山区输油管道中,接头通过角向补偿适应地形起伏。
四、材料选择:适配介质与工况
密封圈材质:根据介质类型(如水、蒸汽、油)选择天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶或硅橡胶,确保耐腐蚀、耐高温性能。
金属部件材质:外卡箍采用铸钢(ZG45)、球墨铸铁(QMZT)或碳钢(Q235),内管为碳钢结构,兼顾强度与韧性。
案例:在化工管道中,密封圈选用氟橡胶以抵抗腐蚀性介质侵蚀。
五、安装工艺:确保密封效果
预安装调整
安装前松开压盘螺栓,将接头拉至安装长度,避免强制拉伸导致密封圈损坏。
对角紧固螺栓
螺栓需交替拧紧至规定扭矩,防止局部压偏密封圈。
润滑辅助
在密封圈或卡箍接触面涂抹凡士林,减少摩擦,便于安装。
固定支架配置
架空使用时,两端需安装固定支架,防止管道因自重或振动导致接头位移。