自行夹紧与密封型U形管试压堵套耐压试验台

自行夹紧与密封型U形管试压堵套

自行夹紧与密封型U形管试压堵套 2011： 中图分类号：TQ 051.505　　　文献标识码：B　　在U形管式换热器制造中，由于其布管的特殊性，需在组装管束之前，对各根U形管进行不低于2倍设计压力的水压试验，检查管材、对接接头及弯曲成型段有无裂纹和气孔等贯穿型缺陷，确保U形管的强度和严密性。否则，若在最终换热器压力试验时发现泄漏，就无法补救。因此，U形管的试压是保证产品质量的一项关键工序。我厂原有试压堵套属于强制密封型（图1a），其结构复杂，加工难度大，对管子质量要求高，最高试验压力不超过3～4MPa，试30～40根管子后密封元件就因其端部破裂而失效，劳动强度大，且无法得到稳定可靠的密封，还需另设夹紧装置来固定管子，以防管子因后坐力而滑脱。　　为攻克U形管试压难关，我们对原有装置加以改进，设计了自行夹紧与密封型U形管试压堵套。1　结构及工作原理　　自行夹紧与密封型U形管试压堵套的结构见图1b。密封元件选用耐磨、耐水且弹性好的丁腈橡胶注塑成型［1］，前端内壁呈1∶6的锥度，便于引导管子进入有效密封段，有效密封段的内径比管子外径小1±0.1mm。管套前端面的密封靠端盖预先压紧10mm厚的橡胶垫来实现，可靠性很好。　　试压时，将U形管的两个管头插入事先固定好的试压堵套内，用力插到底，靠密封元件与管子之间的过盈量将管子夹紧，并实现初始密封，确保充水不漏。随着压力的升高，密封元件与管子之间的夹紧力也随之增大，从而实现自紧密封。同时，密封元件与管子之间的摩擦力也随之增大，加上密封元件的有效密封段长度设计合理，能确保管子不会因后坐力而滑脱（钢铁与合成橡胶之间的摩擦因数为0.35～0.46［2］）。保压及检漏完毕，卸除压力，将管子用力抽出。重复上述过程，接着试第二根U形管。对于不同弯曲直径的U形管，也无需每次调整两个试压堵套之间的距离，只须将U形管的两个管头收拢或扳开些，则可以插入试压堵套内，不会影响密封性,这是因为密封元件的有效密封段较长，而且丁腈橡胶的柔韧性好。1．端盖　2.顶锥　3.套筒　4.密封元件　5.螺塞图1　改进前后试压堵套结构2　特点　　①技术先进，采用了自紧密封原理，密封可靠性高，且无须另设夹紧装置来固定管子。②此装置对管头质量，如椭圆度、毛刺及端面不齐等偏差无具体要求，适应性好，试验压力可高达40 MPa。③L形密封元件和装置本体的结构均简单，加工难度小，成本低。④密封元件使用寿命长。尽管管头毛刺对橡胶有划伤作用，但是由于丁腈橡胶的柔韧性很好，试压5000根次管子之后，密封元件仍然能有效地密封，一般寿命为8000根次。⑤操作方便，工效高。只须3人即可正常操作，劳动强度也明显减轻，并提高工效6倍以上。3　结语　　该装置经多次试验和改进，达到了预期的要求，它既能自紧密封，又能自动夹紧管子，使管头的密封与夹紧同时实现。不仅适用于U形管试压，也适用于中小直径的直管试压，已推广使用4年多。文章编号：1000-7466(1999)06-0046-02作者简介：匡良明(1966-),男(汉族),湖南沅江市人,工程师,1991年南京理工大学固体力学专业硕士研究生毕业,一直从事压力容器及化工设备的设计和制造工作作者单位：岳阳石油化工总厂机械厂,湖南岳阳414014参考文献［1］谭伟雄.小管径传热管的试压装置［J］.石油化工设备，1991，20(1)：35-36.［2］成大先.机械设计手册，第一卷［M］.北京：化学工业出版社，1993.

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