淺談波紋管伸縮節(jié)在別迭里水電站壓力鋼管中的應(yīng)用

1、淺談波紋管伸縮節(jié)在別迭里水電站壓力鋼管中的應(yīng)用摘要：本文介紹了波紋管伸縮節(jié)的特點(diǎn)，以及波紋管伸縮節(jié)在較大距離壓力鋼管中的應(yīng)用，根據(jù)實(shí)際情況對波紋管伸縮節(jié)的安裝及壓力管道的合攏提出一些建議。關(guān)鍵詞：波紋管伸縮節(jié)壓力鋼管中圖分類號：TM622文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A一、簡介別迭里水電站工程，位于新疆維吾爾自治區(qū)克孜勒蘇柯爾克孜自治州阿合奇縣庫蘭薩日克鄉(xiāng)境內(nèi)的托什干河上。引水壓力管道由4根單管管徑為4.2m的壓力鋼管組成，單根管道長度1577m。波紋管

2、伸縮節(jié)位于鎮(zhèn)墩內(nèi)部，每個(gè)部位的伸縮節(jié)負(fù)責(zé)其下游鋼管（兩個(gè)鎮(zhèn)墩之間的鋼管）的伸縮。單根管線上共設(shè)六個(gè)伸縮節(jié)：壓力前池設(shè)一個(gè)伸縮節(jié)，緩坡段約300m鋼管設(shè)一個(gè)伸縮節(jié)；緩坡段與斜直段交界處設(shè)一個(gè)伸縮節(jié)。二、波紋管伸縮節(jié)的特點(diǎn)壓力鋼管是水電站水工建筑物的重要組成部分，而伸縮節(jié)又是壓力鋼管的重要構(gòu)件，它是壓力管道中為減少或消除溫度變位和沉陷變位所產(chǎn)生的附加應(yīng)力而設(shè)置的。在以往的水利工程中，大多使用套筒式伸縮節(jié)。實(shí)踐表明，套筒式伸縮節(jié)在運(yùn)行中很少完

3、全避免滲漏，需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)，而且維護(hù)過程比較困難。波紋管伸縮節(jié)是在近來水利工程實(shí)踐中逐漸發(fā)展起來的一種新型伸縮節(jié)[1~2]。在波紋管伸縮節(jié)中，波紋管和的承受極限，導(dǎo)致其損壞和伸縮節(jié)的變化。由于別迭里水電站所處的地理環(huán)境，壓力鋼管安裝在野外進(jìn)行，晝夜溫差大、日照時(shí)間長等原因造成鋼管軸向變位與徑向位移比較大。所以壓力鋼管宜以鎮(zhèn)墩為起點(diǎn)從下游向上游進(jìn)行分段安裝。提前安裝伸縮節(jié)并進(jìn)行伸縮節(jié)室（鎮(zhèn)墩）的澆筑也是保證伸縮節(jié)安裝精度與以后能正常工作

4、的措施。四、管道的合攏及伸縮節(jié)的運(yùn)行1、管道合攏的最佳溫度與間隙鋼管合攏時(shí)，湊合節(jié)和其它管段之間總留有一定的間隙。焊接時(shí)，需要采取施加預(yù)應(yīng)力，或者溫度控制的方法，消除這段間隙，從而方便施工人員進(jìn)行焊接。分析可知，間隙的大小將對湊合節(jié)的安裝難度，以及伸縮節(jié)能夠獲得最安全的工作應(yīng)力和最優(yōu)良的使用效果都起到相當(dāng)大的作用。下文將對此進(jìn)行具體討論，以確定間隙大小并獲得適合安裝溫度的方法。設(shè)湊合節(jié)的最佳安裝溫度為T。在溫度為T時(shí)，且沒有任何外力情況

5、下，湊合節(jié)和其它鋼管間的初始間隙為δ。焊接時(shí)，焊縫的收縮變位為δh，其值約等于0.1倍的鋼管厚度。波紋管的軸向變位載荷ds=δδhεδw。δw為波紋管受內(nèi)壓影響產(chǎn)生的軸向變位荷載，ε為鋼管的理論伸縮量：ε=αL△T（α=1.2105L為鋼管的長度）。鋼管合攏后，波紋管受到軸向拉伸或軸向壓縮作用，當(dāng)伸縮節(jié)在最高工作溫度（Tmax）時(shí)，波紋管受到最大的壓縮力σ[δδhαL（TmaxT）δw]；當(dāng)伸縮節(jié)在最低工作溫度（Tmin）時(shí)波紋管受到最