電站消防水管及波紋管膨脹節損壞原因分析

 很多電站所處的位置海拔較高，冬天的時(shí)候氣溫很低，這要求戶(hù)外的水管必須要進(jìn)行保溫處理，否則的話(huà)就會(huì )造成水管內部結冰，損壞水管的正常供水。室外的消防水管沒(méi)有經(jīng)過(guò)寒冷天氣的考驗，在天氣極寒冷的時(shí)候，水管內部結冰，造成水管的波紋管斷裂，使廠(chǎng)房的消防系統供水中斷，對設備的安全帶來(lái)嚴重影響。 

 波紋膨脹節用于設備與設備之間的連接，其作用是補償兩設備之間管路的熱膨脹，減小安裝誤差對設備產(chǎn)生的力，方便安裝。采用彎管壓力平衡式波紋膨脹節能使設備不受內壓產(chǎn)生的盲板力作用，改善設備的受力狀況，設備容易固定。波紋膨脹節作為泵用軟連接應用在泵的進(jìn)、出口管路上。在泵的進(jìn)、出口管路上安裝的通用型膨脹節來(lái)補償管路的熱膨脹，減小管路熱膨脹對泵的推力，或吸收泵運行產(chǎn)生的振動(dòng)。 

二、消防水管斷裂

從現場(chǎng)損壞的情況來(lái)看，每根消防壓力水管上均安裝有波紋管，其伸縮量應該沒(méi)有問(wèn)題，而選擇的波紋管為金屬不銹鋼材質(zhì)，其具有很高的強度。 

2.1 波紋管的行程限位拉桿調整不到位 

  限位拉桿設置在膨脹節總成上，一般用桿或棒制成的零件，主要用于限制波紋管在正常工作狀態(tài)下的活動(dòng)范圍（軸向、橫向、角向），當主固定支架發(fā)生破壞時(shí)，該零件可以防止波紋管過(guò)度拉伸和壓縮，同時(shí)還可控制全部?jì)葔狠d荷和因支架破壞產(chǎn)生的動(dòng)載荷。 根據現場(chǎng)的情況來(lái)看，安裝人員在對該限位裝置的調整中，沒(méi)有考慮好管路的伸縮量，沒(méi)有調整到規定的位置，沒(méi)有達到設計的補償能力要求，在管路受氣溫降低而收縮時(shí)，造成了多個(gè)限位拉桿變形拉斷，活動(dòng)耳柄拉裂的情況。 

2.2消防水管的支墩位置設計不合理  

 消防水管的兩個(gè)支墩之間跨距較長(cháng)，波紋管的安裝位置處于一支墩附近，而使得另一側的水管及內部的壓力水的重量全部作用在波紋管上，使波紋管承受的向下壓力很大，消防水管投運初期，氣溫較高，波紋管還能正常工作，沒(méi)有發(fā)生變形的情況，但是因為內部結冰后發(fā)生嚴重變形后，立即在水管及內部的壓力水的作用下，發(fā)生了斷裂。  

2.3壓力管路在安裝的過(guò)程中，連接沒(méi)有達到同心，使波紋管受到了很大的徑向力。發(fā)生該情況后，對其他的消防水管路進(jìn)行了檢查，發(fā)現水管在安裝的過(guò)程中，有些地方的波紋管兩側管路不同心，差離較遠，機電安裝人員利用了波紋管的非正常變形來(lái)進(jìn)行偏心的調整（如下圖），這對波紋管的正常強度產(chǎn)生了嚴重影響。

2.4消防水管的保溫材料選材不合理。 

 該消防水管的保溫材料雖然全部完好，沒(méi)有大面積損壞的情況，但是材料較薄，只有不到2cm，不能起到完全防凍的效果，在氣溫非常低的情況下，消防供水管內發(fā)生了結冰現象，結冰膨脹將消防水管的波紋管撐至嚴重變形，可能已超出了其拉伸的最大能力。而在前期的檢查中未發(fā)現有波紋管爆裂的情況，是因為當時(shí)管內部完全被冰凍，在冰的強度下，波紋管未看出有嚴重的受損。在天氣好轉，氣溫升高的情況下，內部的冰開(kāi)始慢慢的溶化，冰的支撐力慢慢的減去，這樣波紋管就在消防水管與內部的冰水重量作用下，慢慢的發(fā)生變形，直到最后將波紋管拉裂。 

2.5消防供水管所處的地理位置地質(zhì)不穩定。 

 因為地理位置的原因，消防水池所處的位置剛好是一處滑坡體，所以至主廠(chǎng)房的供水管路鋪設在這條滑坡體上。當該處的滑坡體在地質(zhì)運動(dòng)中發(fā)生變化時(shí)，直接使消防管路的支墩發(fā)生相對的位移，這樣使消防水管波紋伸縮節受到一個(gè)很強的徑向力，當這個(gè)力超過(guò)波紋伸縮節的正常應力范圍時(shí)，就先使其周?chē)男谐滔尬焕瓧U斷裂，然后伸縮節嚴重變形，當變形量過(guò)大時(shí)，波紋伸縮節發(fā)生斷裂。 

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