橡胶软接头限位器成套技术一、立项背景：现代建筑物其内部配套、辅助设备的档次和规模不断扩大，其种类繁多、结构布局多变、管路系统复杂，管道系统的震动成为了如今减震方向的主要研究课题，管道系统的震动主要是机械震动，通过管道传递到整个楼宇，影响范围大，在制冷机组、水泵等动力设备进出口增加软接头是最常见的减震方法，同时软接头在运行过程中的安全稳定性能尤为重要，通过本项目的实践，通过相关计算，可通过制作、安装限位器的方法，提供软接头的性能。二、应用系统概况1、冷源系统：本工程采用离心式冷水机组供冷，酒店和酒店办公合用冷源系统，设两台2567KW（730TR）冷水机组，按照酒店管理公司要求预留一台相同容量的备用机，配套设有4台460m³/h的冷却水泵、4台370m³/h冷却水泵、3台18m³/h生活水预热水泵、3台40m³/h厨房24h冷却水泵及两台秋季换冷板换。

    2、热源系统：本工程主要热源为市政供暖系统，备用热源为承压热水锅炉，选用两台2800kw热水锅炉，市政热水供应时，只提供华都办公楼和酒店地下二层和地下一层车库补风热量，在市政热水中断时，为酒店及公寓提供采暖和生活热水。配套设有3台一次热水循环泵、12台二次热水循环泵及8台换热板换。

本项目橡胶软接头主要应用在冷源系统的冷机、水泵及板换的进出接口处水平设置。金属软接头主要应用在热源系统的一次热水泵、二次热水泵及板换的接口处水平设置。具体数量见下表：序号材料名称规格型号单位数量备注1橡胶软接头DN300/1.6mpa个4冷源系统2橡胶软接头DN250/1.6mpa个28冷源系统3橡胶软接头DN200/1.6mpa个4冷源系统4橡胶软接头DN80/1.6mpa个6冷源系统5橡胶软接头DN65/1.6mpa个6冷源系统6金属软接头DN200/1.6mpa个3热源系统7金属软接头DN150/1.6mpa个3热源系统8金属软接头DN125/1.6mpa个8热源系统9金属软接头DN80/1.6mpa个36热源系统10金属软接头DN65/1.6mpa个12热源系统四、技术要点水泵出口处安装橡胶接头的作用一是可以减震，二是为了热胀冷缩的需要，三是方便拆装阀门以及维修需要；实际的安装顺序应该是：橡胶软连接，止回阀，闸阀。压力表最好装在水泵出水口上，但是一定要在止回阀前。正常工作的时候，闸阀是不太操作的，而止回阀是频繁动作的，所以维修概率较大，维修时关闭该泵出水管闸阀就能维修而不影响系统的正常运行。压力表装在止回阀前，可以防止水锤作用对压力表的冲击和破坏。

安装在水泵出口端的橡胶接头或橡胶软接，如未设置防拉脱和限位装置（螺栓），在盲板力的作用下，管道系统有时可能会发生管道或设备偏移，严重的还可能会推坏泵壳或将橡胶接头由法兰中拉出或将伸软连接拉开，造成供水系统无法正常工作。因此为保证系统的安全运行，可选用防拉脱的橡胶接头和带限位的软连接或设置固定管架，并进行必要的校核计算，以消除盲板力对管道系统的影响。

管道中橡胶软接头在使用时应对轴向伸长值进行控制，保证其在任何工作状态下都不超过橡胶软接头所允许的伸长值，我们采用的方法是安装角钢拉杆限位器，本项目通过对对盲板力及型钢可承受力核算，采用角钢及通丝杆制作软连接限位器，以保证软连接的稳定运行。

五、主要内容：1、管道系统盲板力的计算

管道的盲板力即由于管道改变走向时流体对管道内壁产生的内压推力，及加装波形膨胀器后增加了管道截面而产生的推力

柔性接头到盲板之间的管段研究受力时会发现，气/液体在盲板端产生的冲击力和压力会给管子一个朝向盲板的力。通常这个力靠管靠自身是可以承受的。而另一端如果是柔性的，就需要考虑这部分盲板力，特别是如果用波纹补偿器等补偿管道伸长量的时候，由于膨胀节的弹性力小，它先拉伸，如果不考虑盲板力，膨胀节会被拉坏；或者在此管段不加装膨胀节，弯头处把固定支架做的很大，硬顶住管子且作用力（盲板力及热膨胀应力）的大小不会伤害管道。

管道盲板力计算公式如下：

管道盲板力计算公式：F=P*S

F----盲板力

P----工作压力

S----管道截面积序号材料名称规格型号工作压力直径（mm）管道横截面积（mm²）盲板应力1橡胶软接头DN300/1.6mpa1.632582915.63 132665.00 2橡胶软接头DN250/1.6mpa1.627358505.27 93608.42 3橡胶软接头DN200/1.6mpa1.621937649.39 60239.02 4橡胶软接头DN80/1.6mpa1.6896217.99 9948.78 5橡胶软接头DN65/1.6mpa1.6764534.16 7254.66 6金属软接头DN200/1.6mpa1.621937649.39 60239.02 7金属软接头DN150/1.6mpa1.615919845.59 31752.94 8金属软接头DN125/1.6mpa1.613313885.87 22217.38 9金属软接头DN80/1.6mpa1.6896217.99 9948.78 10金属软接头DN65/1.6mpa1.6764534.16 7254.66 2、支撑角钢的选型

角钢限位器结构如图，本项目制作的限位器型钢材料采用Q235b，屈服强度为235mpa，角钢型号选择计算公式如下：

屈服强度=F/S/n

F----管道的盲板力

S----型钢的横截面积

N----角钢支撑的数量序号材料名称规格型号盲板应力支撑数量型钢截面积角钢选型1橡胶软接头DN300/1.6mpa132665870.57 ∠62橡胶软接头DN250/1.6mpa93608.424849.79 ∠53橡胶软接头DN200/1.6mpa60239.016832.04 ∠44橡胶软接头DN80/1.6mpa9948.776410.58 ∠45橡胶软接头DN65/1.6mpa7254.65647.72 ∠46金属软接头DN200/1.6mpa60239.016832.04 ∠47金属软接头DN150/1.6mpa31752.936433.78 ∠48金属软接头DN125/1.6mpa22217.384423.64 ∠49金属软接头DN80/1.6mpa9948.776410.58 ∠410金属软接头DN65/1.6mpa7254.65647.72 ∠4

 通过以上计算可得出型钢的横截面积，通过横截面积根据大于的原则选择相适应的角钢型号。

  通过本项目的实际计算，经总结得出一般法兰两端支撑一般采用∠40X4或∠50X5材料制作，∠40X4使用范围是管径小于等于DN200，∠50X5使用范围是DN250,∠60X6使用范围是DN300-DN500，角钢上交工两个孔，孔径为橡胶软接头法兰螺栓直径加2mm，角钢尽量短，长度以拉杆能穿过法兰盘，不碰橡胶球体即可。

3、拉杆型号的选型

拉杆一般采用圆钢或通丝制作，通过盲板力、材料的许用应力、拉杆数量的相关计算，可得出拉杆的横截面积，以确定拉杆的规格型号，具体计算公式如下：

F=N*A*S

N----拉杆数量f

A----拉杆截面积

T----材料许用应力

序号材料名称规格型号盲板应力通丝数量拉杆横截面积通丝选型1橡胶软接头DN300/1.6mpa132665413.41 142橡胶软接头DN250/1.6mpa93608.424411.26 123橡胶软接头DN200/1.6mpa60239.01649.04 104橡胶软接头DN80/1.6mpa9948.77623.67 45橡胶软接头DN65/1.6mpa7254.65623.14 46金属软接头DN200/1.6mpa60239.01649.04 107金属软接头DN150/1.6mpa31752.93626.56 88金属软接头DN125/1.6mpa22217.38425.49 69金属软接头DN80/1.6mpa9948.77623.67 410金属软接头DN65/1.6mpa7254.65623.14 4

拉杆长度L=L1+L2+L3+L4，其中：

L1----橡胶软接头两法兰盘的间距mm

L2----橡胶软接头允许的最大轴向伸长值mm

L3----拉杆上起定位作用的螺帽、背紧帽合计高度的2倍mm

L4----拉杆6个丝扣的长度mm

管径小于DN200，每个橡胶软接头装2套角钢拉杆限位器，管径DN250-DN350每个装4套，DN400-DN500每个装6套，对称安装。当橡胶软接头安装结束后，首先把角钢用螺栓固定在橡胶软接头法兰盘上，然后装上拉杆，并按橡胶软接头允许的最大轴向伸长值调整，检查合格后，固定好螺母，锁紧背母即可，角钢拉杆限位器，不但解决了轴向伸长问题，也保证了法兰盘安装的横向位移和偏转角度。六、实施效果本项目共有橡胶软接头48个、金属软接头60个，通过1年的运行时间，软头稳定运行率为100%，通过声学顾问的噪声监测，全部合格，在安全稳定的运行的同时，保证了系统的声学要求。七、注意事项在安装施工前,我们除了要严格按照设计要求的材质、压力等级、连接形式、结构形式认真进行采购外,还应注意以下几点问题:

1、 要使橡胶软接头充分起到吸振、减噪作用,安装施工中应尽量靠近设备安装,若条件允许,应作为设备进、出口管道上的第一个连接配件。

2、由于橡胶软接头弹性好,强度差,受剪性能差,因此施工中应注意安装质量,保证有良好的中心度和法兰盘对称度、平行度。不然可能由于安装质量问题,轴向位移(伸长或压缩)、横向位移、偏转角度超出允许范围,软接头长期处于不良工作状态下,使法兰盘处橡胶拉裂,造成损坏。

3、橡胶软接头如果安装在管道系统的转弯处,应在弯头前或后的管道上做锚架固定,避免由于突然停机或操作不当,在水锤力作用下,软接头法兰盘轴向过量压缩,引起损坏。

4、管道中橡胶软接头在使用时应对轴向伸长值进行控制,保证其在任何工作状态下都不超过橡胶软接头所允许的伸长值。