PVC螺纹紧固密封可伸缩接头在煤层气输送管路中的应用.pdf

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1、牛国亮：PVC螺纹紧固密封可伸缩接头在煤层气输送管路中的应用57PVC螺纹紧固密封可伸缩接头在煤层气输送管路中的应用牛国亮(山西省阳城县竹林山煤炭有限责任公司，晋城048105)摘要使用聚氯乙烯(PVC)螺纹紧固密封可伸缩接头对煤层气输送PVC管路进行连接，解决了传统铜制对合管接头在收缩时容易泄露、聚乙烯法兰套胶粘接头在极端严寒气候条件下易断裂等问题，该接头施工方便、安装快捷、密封可靠、省工省时，特别适用于严寒地区。关键词聚氯乙烯可伸缩管接头聚氯乙烯(PVC)管材以其安装方便、工艺简封盘根部极易破裂。另外，法兰外形尺寸较大，要求单、维护费用低、适用复杂条件性强、施工速度快等有足够的施工空间

2、，使用螺栓多，安装费工费时。优点，正在被广泛用于煤矿瓦斯的抽采，并有逐步2传统管接头损坏机理分析取代钢质管材的趋势。但在实际使用过程中，经常煤层气输送用PVC管路一般为地埋敷设，当露发生钢制对合接头一次安装泄露率高，聚乙烯法兰天架空敷设时，采取保温措施后，仍很难保证保温效套胶粘接头在紧固中易破裂，特别是在较为复杂地果，在极端严寒气候条件下管路长度方向收缩很大形处的弯头、三通，在极端严寒气候条件下易发生破(PVC的线膨胀系数为6×10～8×10K-。)。裂、收缩、开胶松动等故障，对煤层气的安全输送和直管与弯头承插口胶粘连接收缩变形示意图燃气设备正常运行带来严重影响。针对这一状况，见图l。有的

3、弯头或三通安装在建筑物转角处，当笔者研制了PVC螺纹紧固密封可伸缩接头(包括直直管1发生收缩变形，弯头4的承插处会受到A向接头、弯头、三通)，彻底解决了煤层气输送管路接头的较大拉力，建筑物同时会给弯头一个B向的反作因收缩造成泄漏的问题，取得显著效果用力。当变形拉力超过胶粘承插口的拉伸强度极限1传统管接头存在的主要问题时，由于管件的一端在建筑物或设施的抵抗下无法(1)钢制对合接头(以直径2001Tlrfl管材为例，移动，在收缩变形拉力的继续作用下，直管1会从弯下同)头的承插口5处移动一定距离6，使接头松动泄漏。钢制对合接头全长只有60mm，两端直管套入长度仅有30mm，密封圈套人两直管各18

4、mm，若是直管端头切口倾斜或有较大缺陷等，对合接头很难保证密封效果。每个对合接头用4根螺栓紧固，拧紧力矩较大，一般情况下要用加力杆两人配合作业，在管沟等狭小空间内安装拆卸作业较为困难。在严寒条件下因PVC管材的收缩大于钢质接头，所1一横向直管；2一纵向直管；3一直臂原套入承插口胶粘终端以接头处易松动泄漏。根据实际安装使用记录，对线；4一聚乙烯弯头；5一承插口；6一管道收缩移动距离；合接头一次安装泄漏率为5％左右，返工率高。7一建筑物转角处墙体(2)聚乙烯胶粘接头图1直管与弯头承插口胶粘连接收缩变形示意图在传统管接头中，聚乙烯胶粘接头用量较大，3管材螺纹紧固密封可伸缩管接头的设计思路由于聚乙

5、烯材料抗冲击性能差，在遇到外力作用时针对传统管接头存在的主要问题，在新接头设易破裂，胶粘接合面在极端严寒气候条件下收缩时计时，要重点解决钢制对合接头安装困难、容易泄漏易被拉开松动，产生泄漏，重新胶粘极为困难。和聚乙烯胶粘接头强度低、易损坏等问题，特别是在(3)聚乙烯胶粘法兰套螺栓紧固接头北方冬季极端严寒气候条件下PVC管路收缩后容其基本性能与聚乙烯胶粘接头相同。安装时，如果螺栓拧紧力矩不适度，聚乙烯法兰和法兰套密收稿Et期：2011．08．1258工程塑料应用2011年，第39卷，第11期易造成泄漏的情况下，必须使接头和管路连接结构中具有一定的伸缩功能而不使接头因遇伸缩而遭到破坏。在PVC

6、管材螺纹紧固密封可伸缩管接头(以下简称可伸缩接头)的设计思路中，还要综合考虑材料的线膨胀系数、制造安装的简捷方便性、密封的严密性、紧固的可靠性以及力学强度等方面的因素。3．1管件材料的选择按照管材的线膨胀系数考虑，使用同类材料，其线膨胀系数相同，那么在膨胀和收缩时的比率基本一致，能较好地保证密封效果和紧固的可靠。综合各方面因素，选择PVC材料较为合理。3．2管件结构思路从煤层气输送管路的工作环境、安装作业难易程度和输送介质的性质等方面考虑，管材应有阻燃性能，还要具有结构简单、坚固耐用、安装方便、密封图4密封圈图5防挤圈严密等特点，同时还要在管道遇外力作用时有一定的弯曲变形能力，在极端严寒气

7、候条件下收缩时有一定的轴向收缩功能，所以选用承插口螺纹紧固密封的结构。3．3密封形式～一5lI●●一～一一一参照同行业管接头的多种密封形式，结合PVC＼一0￡z暑一图一●n0N昏～管件结构特点，同时考虑密封材料的普遍性、加工制造的经济性等，用橡胶锥面密封圈形式对接头进行密封。为了防止橡胶密封圈被紧固螺母直接旋转挤压，需在螺母和密封圈之间装设一个尼龙防挤圈。紧固外螺母推动防挤圈、密封圈向承插口内锥面挤压，达到可靠的密封效果