目前核電廠主要選用的膨脹節(jié)有兩種:橡膠膨脹節(jié)和金屬波紋膨脹節(jié)。參考核電廠不同工況條件和不同應(yīng)用場(chǎng)合,對(duì)比分析橡膠膨脹節(jié)和金屬波紋膨脹節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)如何選用膨脹節(jié)提出了一些建議:
?。ㄒ唬┙Y(jié)構(gòu)對(duì)比
金屬波紋膨脹節(jié)含有一個(gè)或多個(gè)波紋管,其材料主要為不銹鋼金屬材料,用以吸收管線、設(shè)備因熱脹冷縮等原因而產(chǎn)生的尺寸變化的各種裝置。橡膠膨脹節(jié)屬非金屬補(bǔ)償器的一種。其材料主要為纖維織物、橡膠等材料,能補(bǔ)償風(fēng)機(jī)、風(fēng)管運(yùn)行的震動(dòng)及管道引起的軸向、橫向、角向變形。
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壓力推力是由于一個(gè)柔性單元(如波紋管)安裝到一個(gè)存在壓力的剛性管道系統(tǒng)中,因柔性單元不能承受壓力作用而傳遞出來(lái)的壓力效應(yīng)。橡膠膨脹節(jié)對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)無(wú)反推力影響。對(duì)于金屬波紋膨脹節(jié),該作用力是系統(tǒng)壓力和波紋管平均直徑的函數(shù),當(dāng)系統(tǒng)壓力較高或者管道直徑較大時(shí),壓力推力則非常大,如果不加以適當(dāng)約束,將會(huì)導(dǎo)致波紋管本身或設(shè)備管口的損壞,甚至?xí)斐蓪?duì)系統(tǒng)兩端固定支點(diǎn)的巨大破壞。
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橡膠膨脹節(jié)固有的特性使其柔性遠(yuǎn)大于金屬波紋膨脹節(jié)。
(四)位移量:
橡膠膨脹節(jié)單位長(zhǎng)度內(nèi)吸收位移量大,可以在較小尺寸范圍內(nèi)提供較大的多維方向補(bǔ)償量。金屬波紋膨脹節(jié)在吸收與橡膠膨脹節(jié)相同位移的情況下,需占用空間較大,且采用一個(gè)金屬波紋膨脹節(jié)不能同時(shí)滿足橫向、軸向、角向位移。
?。ㄎ澹?安裝方面:
橡膠膨脹節(jié)安裝簡(jiǎn)單,并且換容易,無(wú)需嚴(yán)格對(duì)中,同時(shí)能適應(yīng)管道性不對(duì)中。由于在管道連接中,系統(tǒng)誤差在所難免,橡膠膨脹節(jié)能較好的安裝誤差。而金屬波紋膨脹節(jié)由于金屬材質(zhì)剛性大,導(dǎo)致安裝時(shí)嚴(yán)格限制尺寸。
?。?適應(yīng)性:
橡膠膨脹節(jié)可制成任意形狀及任意周長(zhǎng)。金屬波紋膨脹節(jié)沒(méi)有良好的適應(yīng)性。
?。ㄆ撸└粽?,隔音,隔熱效果:
橡膠膨脹節(jié)接近于零振動(dòng)傳遞。而金屬波紋膨脹節(jié)僅能起到降低振動(dòng)強(qiáng)度大小的效果。在隔音和隔熱方面,橡膠膨脹節(jié)也強(qiáng)于金屬波紋膨脹節(jié)。
(八) 蝕:
橡膠膨脹節(jié)的材質(zhì)通常為三元乙丙橡膠、氯丁膠、橡膠等,這些材料本身具有蝕性。對(duì)于金屬波紋膨脹節(jié),如果所選擇的波紋管材料不適合系統(tǒng)的流動(dòng)介質(zhì),將會(huì)降低膨脹節(jié)的蝕性,從隔熱層中滲透的氯離子常常是造成不銹鋼波紋管發(fā)生腐蝕的原因。
兩種膨脹節(jié)各有優(yōu)缺點(diǎn),在實(shí)際使用中,可根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行選用。目前,核電廠所用核島橡膠膨脹節(jié)一直都需要,我國(guó)自行設(shè)計(jì)的橡膠膨脹節(jié)從材質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式和補(bǔ)償位移量等方面均與同類產(chǎn)品存在的差距。國(guó)內(nèi)金屬波紋膨脹節(jié)已充分的發(fā)展,發(fā)展歷史遠(yuǎn)長(zhǎng)于橡膠膨脹節(jié),質(zhì)量可以。為使膨脹節(jié)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,降低核電廠采購(gòu)成本,可以在膨脹節(jié)柔性設(shè)計(jì)和各類工況條件要求的情況下,可以適量考慮采用金屬波紋膨脹節(jié)。