船舶管路金屬穿線軟管選型及安裝
關(guān)鍵詞: 金屬穿線軟管選型安裝
典型錯(cuò)誤安裝方式
前言近期我們公司承接制造的一些特種船, 為了提高管路的抗振性能, 均要求在振動(dòng)幅度較大的動(dòng)力設(shè)備的進(jìn)出口管路上裝設(shè)撓性接頭。
撓性接頭可分為非金屬和金屬兩大類(lèi), 非金屬類(lèi)我們主要采用橡膠撓性接頭, 其選型及安裝比較簡(jiǎn)單, 在這里不作介紹。在已建造的幾型特種船上我們選用了金屬穿線軟管, 而在早期的幾型船上均有部分金屬穿線軟管在系泊試驗(yàn)時(shí)就出現(xiàn)過(guò)被振動(dòng)損壞而發(fā)生泄漏甚至斷裂的現(xiàn)象, 有些則在使用較短時(shí)間后發(fā)生損壞現(xiàn)象。筆者對(duì)這些金屬穿線軟管的不同程度損壞的現(xiàn)象進(jìn)行了分金屬穿線軟管發(fā)現(xiàn)多是由于選型不當(dāng)或錯(cuò)誤安裝而造成, 可見(jiàn)金屬穿線軟管在設(shè)計(jì)選型及安裝方面的正確與否是非常重要的。2 金屬穿線軟管的選型金屬穿線軟管由金屬管體、不銹鋼絲網(wǎng)套和接頭件組成。在船舶管路系統(tǒng)中主要應(yīng)用于管路介質(zhì)為油或淡水的管路與設(shè)備之間的連接, 能夠補(bǔ)償一定的相對(duì)位移, 起到減振降噪的效果。但是, 如果選型不當(dāng), 不但起不到隔振降噪的效果, 反而會(huì)由于金屬穿線軟管的損壞帶來(lái)管路泄漏甚至設(shè)備故障等問(wèn)題。金屬穿線軟管
金屬穿線軟管的選型主要包括通徑、連接型式、工作壓力、溫度修正、最小彎曲半徑以及軟管長(zhǎng)度等參數(shù)的正確選取。通徑、連接型式及工作壓力直接取決于管路系統(tǒng)要求, 一般不會(huì)有問(wèn)題, 值得一提的是在選擇軟管設(shè)計(jì)壓力( 應(yīng)大于系統(tǒng)工作壓力) 時(shí),不宜過(guò)高, 因?yàn)殡S著軟管的承壓能力的提高, 其彎曲能力卻大大下降。溫度修正及最小彎曲半徑對(duì)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是固定的, 由廠家給出。而我們常常出問(wèn)題的是金屬穿線軟管的長(zhǎng)金屬穿線軟管, 軟管過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起失穩(wěn), 增大流阻,以及附加的機(jī)械損傷及振動(dòng)問(wèn)題, 軟管過(guò)短可能達(dá)不到補(bǔ)償、減振消除噪音等目的, 還會(huì)造成彎曲應(yīng)力過(guò)大, 影響壽命。
1 ) 軸向位移補(bǔ)償
我們往往以為既然是軟管接頭就必定可以自由伸縮和彎曲, 但事實(shí)上金屬穿線軟管本身不能進(jìn)行軸向的拉伸, 但是可以通過(guò)如圖1及圖2 所示的安裝方式來(lái)達(dá)到補(bǔ)償軸向位移的目的。在圖1的情況下, 我們可以通過(guò)進(jìn)行軸向補(bǔ)償量計(jì)算來(lái)選取合適的金屬穿線軟管長(zhǎng)度。
3 金屬穿線軟管的安裝
其中:
L一選用的金屬穿線軟管長(zhǎng)度;
L m in 一金屬穿線軟管彎曲后的直線長(zhǎng)度;
x 一軸向補(bǔ)償量;
R一金屬穿線軟管彎曲半徑;
D 一金屬穿線軟管通徑;
0 一金屬穿線軟管工作彎曲角;
K 一系數(shù)( K = l 一1.5 )。
注意: 金屬穿線軟管工作彎曲角e 應(yīng)不大于其許用彎曲角, 一般取3 0 一4 50。金屬軟管彎曲半徑必須金屬穿線軟管小彎曲半徑。金屬軟管的許用彎曲角及最小彎曲半徑由制造生產(chǎn)廠提供。金屬穿線軟管
2 ) 徑向位移補(bǔ)償
金屬穿線軟管在徑向的位移補(bǔ)償情況, 如圖2 , 其長(zhǎng)度取決于其設(shè)計(jì)彎曲半徑和橫向位移量的大小。當(dāng)金屬穿線軟管長(zhǎng)度和彎曲半徑一定的情況下, 工作彎曲角e 越大, 橫向位移補(bǔ)償量越大, 但工作彎曲角O 必需小于4 5 0Y = Z R ( l 一e o s o ) + 犬D e o s g
金屬穿線軟管的安裝型式及安裝長(zhǎng)度的選擇與其所要實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償功能是息息相關(guān)的, 表1及表2是以管體材料選用S U S 3 0 4 的船上常用的軟管為例說(shuō)明如何根據(jù)補(bǔ)償量來(lái)選擇軟管長(zhǎng)度和安裝長(zhǎng)度。在實(shí)船使用安裝中常常出現(xiàn)錯(cuò)誤:l) 如下圖3 所示, 這是最常見(jiàn)的錯(cuò)誤。
在這種安裝形式中, 由于設(shè)備的振動(dòng)方向主要為上下垂直振動(dòng), 因此, 該金屬穿線軟管主要補(bǔ)償?shù)氖瞧漭S向的位移, 我們知道金屬穿線軟管本身在自然狀態(tài)下不能補(bǔ)償軸向位移, 這樣的安裝使用結(jié)果就必然是金屬穿線軟管無(wú)法承受強(qiáng)烈的軸向拉伸而產(chǎn)生斷裂, 從而導(dǎo)致管路泄漏。正確的安裝安裝方式見(jiàn)圖4 、圖5。
在圖4及圖5 中采用了圖1所示的軟管接頭, 當(dāng)然根據(jù)實(shí)際需要亦可以采用圖2所示的軟管接頭。
2 ) 安裝時(shí)使金屬穿線軟管兩端發(fā)生相對(duì)扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。主要出現(xiàn)在金屬穿線軟管兩端為法連接形式時(shí), 在船上安裝現(xiàn)場(chǎng), 往往會(huì)由于安裝誤差, 使被連接的兩端法蘭孔無(wú)法對(duì)齊, 而發(fā)生偏移, 并以為軟管接頭可以承受扭轉(zhuǎn)位移補(bǔ)償, 但是實(shí)際上, 金屬穿線軟管本身是不能補(bǔ)償這種扭轉(zhuǎn)位移的, 造成的結(jié)果是金屬穿線軟管被扭斷, 管路發(fā)生泄漏。這種情況下, 可以選用一端松套法蘭連接的金屬穿線軟管來(lái)連接。
3) 安裝時(shí)金屬穿線軟管兩端存在較大徑向偏移。雖然金屬軟管本身可以補(bǔ)償橫向金屬穿線軟管但如果在安裝時(shí)就使其兩端存在較大相對(duì)徑向位移, 就會(huì)使該方向?qū)嶋H可補(bǔ)償量減小, 有可能造成使用中在該方向需要的補(bǔ)償量大于軟管在此方向上的實(shí)際可補(bǔ)償量, 從而使金屬軟管發(fā)生疲勞損傷而損壞。金屬穿線軟管
4 結(jié)束語(yǔ)
以上僅介紹了減振用的普通金屬穿線軟管的選型及安裝, 在實(shí)際應(yīng)用中還可以根據(jù)振動(dòng)特點(diǎn)實(shí)際需要選用一些特殊的金屬穿線軟管,如帶拉桿的泵用補(bǔ)償器等。
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