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為什么泵進(jìn)出口管道應(yīng)設(shè)置橡膠接頭？
2025-03-21
在泵進(jìn)出口管道安裝可曲撓橡膠接頭或伸縮接頭（包括帶伸縮接頭的閥門），可補(bǔ)償管道的伸縮變化及安裝誤差， 還可減少管道震動(dòng)（大流量液體引起震動(dòng)等）對(duì)泵及其它設(shè)備造成的傷害。這兩種接頭在民用建筑中多用于水泵站及震動(dòng)劇烈的管道上，主要起隔震作用；在工業(yè)建筑中與閥門或設(shè)備連接， 主要為方便閥門及設(shè)備的維修和更換。裝在水泵出口端和管道系統(tǒng)中的可曲撓橡膠接頭或伸縮接頭， 如未配置防拉脫和限位裝置（螺栓）， 當(dāng)管道系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)， 管道內(nèi)的流體作用在管道盲端、 閥門、 異徑管、 彎頭等管件上的推力（即盲板力）， 使可曲撓橡膠接頭膨脹， 或使伸縮接頭伸長， 可能會(huì)推動(dòng)管道產(chǎn)生一定的滑動(dòng)偏移。當(dāng)水泵出口水壓較高時(shí)， 會(huì)沿管道軸心方向產(chǎn)生一個(gè)較大的推力。如果在設(shè)計(jì)中沒有采取消除管道系統(tǒng)盲板力的措施， 輕者可發(fā)生管道或設(shè)備偏移， 重者會(huì)推壞泵殼或?qū)⒖汕鷵舷鹉z接頭由法蘭中拉出和將伸縮接頭拉開， 造成供水系統(tǒng)無法正常工作。因此，水泵配管設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)分析管道系統(tǒng)自身是否可消除盲板力， 如消除不了， 就應(yīng)選用防拉脫可曲撓橡膠接頭和限位伸縮接頭或設(shè)置固定管架， 以消除盲板力對(duì)管道系統(tǒng)的影響， 避免造成不必要的損失，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
1．1 水泵采用彎頭配管
水泵采用彎頭配管時(shí)的水泵配管如圖 1 所示A、B 兩種配管只是出水管道方向不同）。水泵的進(jìn)水管和出水管上都安裝有可曲撓橡膠接頭。
1．2 水泵采用直線配管（干管敷設(shè)在管溝內(nèi)）
由圖 3 可知， 由于水泵端為固定基礎(chǔ)， 可視為固定端， 管道不會(huì)發(fā)生偏移， 因而盲板力所產(chǎn)生的管道軸心推力全部轉(zhuǎn)向水泵出水端的干管， 管道干管會(huì)發(fā)生偏移。當(dāng)偏移量過大時(shí)， 就有可能出現(xiàn)可曲撓橡膠接頭由法蘭中拔出的現(xiàn)象。
1．3 水泵采用直線配管（干管埋地敷設(shè)）
水泵采用直線配管（干管埋地敷設(shè)）時(shí)的水泵配管如圖 4 所示。進(jìn)、 出水管與圖 3 相同。
由圖 4 可知， 水泵配管的出水干管采用埋地敷設(shè)， 土壤的阻力使得管道不會(huì)發(fā)生偏移， 出水壓力所產(chǎn)生盲板力由水泵基礎(chǔ)和埋地敷設(shè)的出水干管相互作用而抵消。在供水壓力較低和管徑較小時(shí)， 不會(huì)發(fā)生管道偏移和可曲撓橡膠接頭由法蘭中拔出的問題 。已建成運(yùn)行近 20 a 的工程 （出水管道管徑 DN 500mm， 供水壓力 0.55 MPa）， 可以說明這個(gè)問題。當(dāng)管徑較大或水壓較高時(shí)， 出水壓力所產(chǎn)生的盲板力會(huì)很大， 對(duì)水泵端和埋地出水干管會(huì)產(chǎn)生很大的推力， 由于出水干管埋地敷設(shè)， 土壤的阻力使得管道不能偏移。推力全部轉(zhuǎn)向作用于水泵， 因此易發(fā)生水泵地腳螺栓及水泵基礎(chǔ)被破壞的情況。
1．4 水泵采用立式配管
水泵出口采用立式配管時(shí)， 管道上安裝的可曲撓橡膠接頭在水壓產(chǎn)生的盲板力作用下會(huì)膨脹并推動(dòng)著管道向上移動(dòng)， 當(dāng)水壓過大的時(shí)候， 可曲撓橡膠接頭有從法蘭中拉脫出來的可能。當(dāng)水泵出口管道上安裝有伸縮接頭時(shí)， 會(huì)發(fā)生伸縮接頭被拉開的現(xiàn)象。圖 5 為某個(gè)工程在試泵時(shí)， 帶伸縮接頭的閥門被拉開的情況。
2 不同水壓作用下盲板力分析
在不同水壓作用下， 水泵出口管道盲端所產(chǎn)生的盲板力的大小如表 1 所示。由表 1 可以看出隨著管徑和水壓的增大， 水流所 產(chǎn) 生 的 盲 板 力 也 增 大 。一 般 在 管 徑 不 小 于 150m 時(shí)， 安裝有可曲撓橡膠接頭的管道， 就宜設(shè)置防拉脫裝置（螺栓）或固定管架來消除水壓所產(chǎn)生的盲板力。
3 水泵出口配管盲板力的應(yīng)對(duì)措施
（1） 在水泵配管設(shè)計(jì)中， 當(dāng)系統(tǒng)需要安裝可曲撓橡膠接頭時(shí)， 應(yīng)分析管道系統(tǒng)自身是否可消除盲板力的影響， 如消除不了， 就應(yīng)選用帶防拉脫（螺栓）的可曲撓橡膠接頭（如圖 6 所示）或設(shè)置固定管架， 以消除盲板力造成的管道偏移。
（2） 在水泵配管設(shè)計(jì)中， 如果只是為運(yùn)行檢修和更換設(shè)備方便， 配置安裝可曲撓橡膠接頭時(shí)， 應(yīng)分析管道系統(tǒng)是否必須安裝可曲撓橡膠接頭。例如圖 1 中的水泵配管， 進(jìn)水和出水端的可曲撓橡膠接頭是可以取消的， 檢修閥門和更換設(shè)備時(shí)， 只要把大小頭與水泵和彎頭與閥門間的連接法蘭松開就可以了。
（3） 在明敷和架空管道的設(shè)計(jì)中， 建議盡量少采用伸縮接頭， 這樣可以減少管道系統(tǒng)可能出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象。當(dāng)必須采用伸縮接頭時(shí)， 應(yīng)選用帶限位螺栓）的伸縮接頭（如圖 7 所示）或設(shè)置固定管架以消除盲板力造成的管道偏移。
4 產(chǎn)品選用
防拉脫（螺栓）和限位（螺栓）裝置的計(jì)算， 一般應(yīng)先根據(jù)水泵的工作水壓或系統(tǒng)的試驗(yàn)壓力來計(jì)算管道系統(tǒng)所產(chǎn)生的盲板力， 再根據(jù)管道系統(tǒng)的盲板力計(jì)算防拉脫和限位裝置所需螺栓的數(shù)量和規(guī)格。等級(jí)螺栓的抗拉強(qiáng)度可由國家標(biāo)準(zhǔn) ［1］ 中查得。拉脫和限位裝置所采用的拉桿（螺栓）一般宜采用高強(qiáng)螺栓， 這樣可減少所配螺栓的數(shù)量。拉桿螺栓）通常采用雙頭長螺栓。
（2） 在室外水泵配管設(shè)計(jì)中不應(yīng)選用可曲撓橡膠接頭， 因?yàn)樽贤饩€的作用會(huì)加速橡膠的老化。在室外水泵配管設(shè)計(jì)中宜選用雙法蘭傳力接頭（C2F型補(bǔ)償接頭）或大拉桿金屬波紋管補(bǔ)償器， 以消除盲板力對(duì)管道系統(tǒng)的影響。
（3） 在明敷和架空管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)中建議盡量少采用伸縮接頭。在地下管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中， 由于土壤阻力的作用， 管道系統(tǒng)可消除盲板力的影響。地下管道系統(tǒng)對(duì)管道可能發(fā)生的滲漏問題要求不高，以可優(yōu)先選用帶伸縮接頭的閥門， 以便閥門的更換和維修。
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