管道的熱脹冷縮導致產生管道位移,位移的大小將直接影響到與其相連接的重要設備。膨脹節(jié)的選用是管道設計中,增加管道柔性,補償管道位移量的重要方法之一。膨脹節(jié)作為核電廠管道位移補償?shù)囊环N重要形式,在核電廠多個系統(tǒng)中廣泛的應用。
1. 膨脹節(jié)選用的原因
在管道中產生應力的因素很多,主要的兩個因素是存在重力、壓力等外來載荷和熱脹冷縮等位移載荷。為減小外來載荷產生的應力,只要簡單地按照相關規(guī)定選擇管道壁厚和設置承重和導向支架便可實現(xiàn)。它與管道的布置走向等因素關系不大,一般情況下不需要進行詳細計算。由于管道熱脹冷縮產生的位移應力與管徑、壁厚、管道的布置走向及溫度高低等諸多因素有直接關系,比較復雜,因此,如何減小熱脹冷縮等位移在管道中產生的應力及機器、設備和土建結構所產生的推力,并滿足管道應力計算,成為管道應力分析重要的任務。在管道設計中,增加管道柔性,補償管道位移重要方法之一就是選用膨脹節(jié)。
2.膨脹節(jié)的特點
膨脹節(jié)習慣上也稱伸縮節(jié),或補償器,是利用波紋管補償器的彈性元件或橡膠球體的伸縮變形來吸收管線、導管或容器由熱脹冷縮等原因而產生尺寸變化的一種補償裝置,屬于一種補償元件。可地對軸向,橫向,和角向位移進行吸收補償,用于補償管道、設備及系統(tǒng)的加熱位移、機械位移,吸收振動、降低噪音等。
3.核電廠膨脹節(jié)的應用工況
某核電廠核島選用的橡膠膨脹節(jié),主要應用在重要廠用水系統(tǒng)(SEC)、消分配系統(tǒng)(JPD)等10余個系統(tǒng)中,高工作溫度為110℃,高工作壓力為1.5Mpa,輸送介質主要為酸、堿溶液等。常規(guī)選用的金屬波紋膨脹節(jié),主要應用在凝結水抽取系統(tǒng)(CEX),設計溫度為100℃,設計壓力為0.35MPa,輸送介質為凝結水。