管道的熱脹冷縮導(dǎo)致產(chǎn)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(shè)備。膨脹節(jié)的選用是管道設(shè)計中,增加管道柔性,補(bǔ)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(bǔ)償?shù)囊环N重要形式,在核電廠多個系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用。
1. 膨脹節(jié)選用的原因
在管道中產(chǎn)生應(yīng)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(chǎn)生的應(yīng)力,只要簡單地按照相關(guān)規(guī)定選擇管道壁厚和設(shè)置承重和導(dǎo)向支架便可實現(xiàn)。它與管道的布置走向等因素關(guān)系不大,一般情況下不需要進(jìn)行詳細(xì)計算。由于管道熱脹冷縮產(chǎn)生的位移應(yīng)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(guān)系,比較復(fù)雜,因此,如何減小熱脹冷縮等位移在管道中產(chǎn)生的應(yīng)力及機(jī)器、設(shè)備和土建結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的推力,并滿足管道應(yīng)力計算,成為管道應(yīng)力分析重要的任務(wù)。在管道設(shè)計中,增加管道柔性,補(bǔ)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(xí)慣上也稱伸縮節(jié),或補(bǔ)償器,是利用波紋管補(bǔ)償器的彈性元件或橡膠球體的伸縮變形來吸收管線、導(dǎo)管或容器由熱脹冷縮等原因而產(chǎn)生尺寸變化的一種補(bǔ)償裝置,屬于一種補(bǔ)償元件??傻貙S向,橫向,和角向位移進(jìn)行吸收補(bǔ)償,用于補(bǔ)償管道、設(shè)備及系統(tǒng)的加熱位移、機(jī)械位移,吸收振動、降低噪音等。
3.核電廠膨脹節(jié)的應(yīng)用工況
某核電廠核島選用的橡膠膨脹節(jié),主要應(yīng)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(zhì)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(yīng)用在凝結(jié)水抽取系統(tǒng)(CEX),設(shè)計溫度為100℃,設(shè)計壓力為0.35MPa,輸送介質(zhì)為凝結(jié)水。