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波纹管伸缩器在水电中的应用

发布时间:2021-12-07 10:44:21
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水电站压力钢管布置为明钢管形式时,应考虑设置伸缩器。伸缩器设置为降温应力,有时适应镇墩与支墩之间的不均匀变位。在过去的十年里,波纹管伸缩器已经在一些水电站成功使用,这种新的结构显示出许多优点。但也暴露了个别工程中工程设计、产品安装、机组调试等影响波纹管伸缩器安全运行的问题的问题。

波纹伸缩器

与一般管件不同,波纹管是由相当薄的材料制成的,使安装具有足够的灵活性,可以吸收使用中预期的机械和热位移。波纹管伸缩器是一种技术性很强的产品。对于工程中使用的每一个波纹管伸缩器,必须充分考虑系统的工作特点、波纹管伸缩器的设计特点和生产质量,以及安装、测试和操作规程。要使波纹伸缩器成为一种高度安全可靠的装置,用户、工程设计师和制造商必须充分了解。基于这一原则,本文结合一些已运行的工程实例,探讨了波纹管伸缩器在水电站压力钢管上安全应用对工程设计、产品安装、机组调试、运行期间和事故停机的基本要求。


工程设计2.1波纹管伸缩器型式选用水电站压力钢管通常选用单波纹管伸缩器,只有在沉降位移时才选用复波纹管伸缩器。

2.2导向支架使用波纹管伸缩器时,应特别注意其侧向刚度小于钢管的特点。支墩应设置足够强度的导向,以限制超过设计位移的变形。导向支架的侧向荷载与波纹管伸缩器的制造误差、钢管的制造安装误差、钢管的内水压力有关。当所有误差均在规范许可范围内时,侧向荷载为内压推力的15%。

使用复式波纹管伸缩器时,应特别注意侧向刚度小的特点。当侧向位移增加时,侧向荷载会增加;侧向位移会随着侧向荷载的增加而增加。因此,必须在4D以下的支墩设置足够强度的导向,以限制超过设计位移的变形。导向支架的侧向荷载与波纹管伸缩器的制造误差和侧向位移、钢管的制造和安装误差、钢管的内水压力、钢管的柔性等因素有关。侧向荷载的值应与制造商充分沟通。由于小直径压力钢管的侧向刚度相对较小,使用复合波纹管伸缩器时应特别小心。

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电站压力钢管直径φ680mm。在工程设计中,考虑到21号镇墩与上游第一支墩之间存在沉降位移(实际施工中21号镇墩与上游第一支墩之间没有沉降位移),设置了复式波纹管伸缩器。在机组自动调试过程中,当压力表读数为7.3MPa时,侧向荷载导致压力钢管和波纹管伸缩器严重变形,波纹管伸缩器失效。

波纹管伸缩器设计说明书选择波纹管伸缩器时,工程设计人员应编制《波纹管伸缩器设计说明书》


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