中高压橡胶膨胀节的结构优化设计

发布时间:2017-12-28 09:59:55
 

  橡胶膨胀节又叫“橡胶接头”、“橡胶补偿器”和“可曲挠橡胶接头”等,由柔性橡胶“管”与金属法兰或平行活接头松套组成,其利用了橡胶的特性,减少振动和噪音传递,同时可处理温度变化、基础沉降或外力等因素造成的设备和管道损坏,起到调节和补偿作用。因此,橡胶膨胀节应用于输送水、空气、酸、碱和油等介质的管道连接,在发电厂、冶金、石化等行业应用。

  目前普通的橡胶膨胀节耐压范围主要在0.1至0.4MPa,而处于1.0MPa或以上压力下的橡胶膨胀节,以下简称中高压橡胶膨胀节,则易出现泄漏、开裂和寿命较短暂的问题,因此以下着重讨论其在结构上的优化设计,确保中高压条件下产品的使用性能和工作寿命。

  针对普通橡胶膨胀节产品在中高压条件下容易出现的问题,主要从以下三个方面对其进行结构设计。

  1)结构短接管

  橡胶膨胀节在中高压条件下的结构优化设计,对其两边的直边段加装承压短接管,其可以嵌入法兰并与之焊接从而与橡胶膨胀节本体组成一个整体。结构短接管可以增加该部分的抗压能力,约束该直边段的异常变形,传递法兰处所承受的震动和位移至山形部分。经过水压对比试验,各种结构的抗压和约束异常变形能力分别为:加装结构短接管结构>钢丝绳加钢圈结构>普通结构,因此,在中高压条件下,在直边段加装承压短接管的结构设计。

  2)夹丝帆布层

  在加装结构短接管的橡胶膨胀节结构中,在结构短接管和紧贴其下面的擦胶帘子布会存在一定的间隙,在该处增加一层夹丝帆布层,增加结构短接管下部擦胶帘子布的压力,同时也进一步对产品直边段进行补强,优化产品的耐撕裂和耐冲击性能等。经过对比试验得出,在结构短接管下面加设夹丝帆布层能解决因产品硫化时该处压力小而造成的开裂、气泡等问题,从而确保擦胶帘子布层间的粘合力,优化产品的耐撕裂和耐冲击性能等。

  3)外胶补强层

  外胶补强层通常由中间胶层+2层擦胶帘子布+夹丝帆布层组成。经过扩大水压试验时变形的能力,经过多次泄压保压后,有外胶补强层结构的一侧无开裂,说明外胶补强层能够保证橡胶膨胀节在中高压条件下变形的能力。

  在普通橡胶膨胀节产品的结构基础上,引入结构短接管、夹丝帆布层以及外胶补强层可解决在中高压条件下容易出现的异常变形、开裂、泄漏和寿命低等问题。

 
 
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