在水電站中從水庫(壓力前池或調壓室)向水輪機引水的有壓管道,由于使用條件特殊其特點(diǎn)是坡度陡,直接承受水擊作用,內水壓力很大,必須采用膨脹節來(lái)吸收壓力鋼管因受溫度影響而產(chǎn)生的軸向位移和因建筑物地基沉陷等原因發(fā)生的橫向位移,并便于壓力鋼管的安裝。
與傳統套筒補償器相比,波紋管膨脹節具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1) 波紋管補償器的設計制造工藝成熟可靠。有國內外標準作為依據,有可靠的計算方法和計算程序??焖僦圃旃に嚪椒ê蜋z測手段的設計非常完善。
(2) 波紋管膨脹節按低周和高周疲勞設計,充分考慮了結構和材料的穩定性。因此,使用壽命長(cháng),在電站運行期間不需要更換或修理。
(3) 波紋管膨脹節完全封閉,無(wú)止水材料和漏水現象,運行中不需更換水封材料。
(4)波紋補償器具有很強的角位移能力,復合波紋管膨脹節具有很強的三維變形能力,能適應由溫度變化引起的位移和地基的不均勻變化,以及安裝過(guò)程引起的偏差。如某大壩水電站壓力鋼管安裝過(guò)程中,由于鋼管外露側與背面溫差較大,造成膨脹不均,且波紋管膨脹節具有較強的角位移能力,鋼管安裝不需要特殊處理。
(5) 波紋管膨脹節是管道中的一種柔性結構。此前的地震災害調查證實(shí),管道中設置一定數量的柔性結構可以顯著(zhù)提高管道的抗震能力,使管道系統不會(huì )因強震而完全受損。
(6)有波紋管膨脹節的管道可取消湊合節。一般情況下,接頭長(cháng)度由現場(chǎng)臨時(shí)確定,縱、環(huán)向接頭在現場(chǎng)逐個(gè)安裝焊接。焊縫間隙大,約束程度高,容易產(chǎn)生焊接裂紋,焊接應力大。波紋管膨脹節可通過(guò)外部調節螺栓預壓縮并安裝到位。安裝環(huán)縫之間的間隙可以通過(guò)松開(kāi)螺栓來(lái)調整。點(diǎn)焊完成后,松開(kāi)螺栓,補償波紋管環(huán)縫焊接的收縮,防止環(huán)縫在安裝過(guò)程中開(kāi)裂,降低焊接應力。
(7) 波紋管膨脹節具有相當大的變形能力和過(guò)載能力。當水錘異常時(shí),可增加系統的安全裕度。根據其結構特點(diǎn),在理論上也能降低異常水錘的壓力上升。如某大壩水電站設計最大壓力為64mpa,運行中由于球閥突然關(guān)閉而發(fā)生事故水錘,瞬時(shí)壓力達到8.2mpa。采用波紋管膨脹節,鋼管無(wú)損傷。在某個(gè)二級水電站在調試過(guò)程中,壓力管道內空氣未排盡,造成事故水錘。波紋管膨脹節保證了管道系統的安全。
(8) 這個(gè)產(chǎn)品可以在工廠(chǎng)里整體生產(chǎn)。出廠(chǎng)前可進(jìn)行15次水壓試驗和10次氣密性試驗,以保證產(chǎn)品在使用過(guò)程中的可靠性。