[发明专利]复式管道补偿器

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道安全装置，具体地讲，本发明涉及一种配套在水电站引水管道中的管道补偿器。

背景技术

水电站通过铺设大口径引水管道，将水库上游水源引到位于拦坝底部的电厂主厂房内，利用高位水流的势能转化为动能，实现驱动水轮发电机发电。工程中引水管道入口至主厂房的水位差通常有几百米，甚至达千米，水位差越大则势能越大，驱动水轮发电机做功就越大。水电站配套的引水管道多数要贯穿山体，由于受所在地山体地质变化，以及水电站主厂房地质变化的影响，上下引水管道之间易产生不等量位移。此种静态位移包括两个方面，一是同引水管道轴线一致的轴向位移，另一个是与引水管壁相垂直的径向位移。工程中为了消除位移对引水管道的破坏性，在引水管道的重要节点处配置管道补偿器，以吸收或补偿位移。现有技术配套的管道补偿器为波纹管式管道补偿，该类补偿器柔性好，补偿灵活，能够消除位移的破坏性。但是，波纹管为薄壁弹性元件，存在强度不高，承压能力差，使用寿命短等不足。现实中常见波纹管在没有任何症兆情况下突然发生应力疲劳失效，由此产生的泄漏在现场无法堵漏，只能关闭上游阀门待修，此措施的代价是关闭水轮发电机。因引水管道埋在山体中，更换波纹管补偿器需要开挖作业，施工工程量大，更换难度高，耗费多，时间长。所以说现有技术的波纹管补偿器因使用寿命短，不能满足水电站引水管道安全生产的需要。

发明内容

本发明主要针对现有技术产品在使用过程中，一旦波纹管发生应力疲劳失效时现场无法堵漏的问题，提出一种密封严密、补偿灵活、使用寿命长的复式管道补偿器。该产品具有双重补偿结构和设有远程监测接口，有利于及时发现问题，有利于在线维护。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

复式管道补偿器，它包括内管、填料、外壳、波纹管铠环、衬管、加注口和滑环。所述波纹管外波谷内套装铠环，一对同轴串接的波纹管内设衬管，波纹管两端的口部密封连接内管构成波纹式补偿器。所述外壳为圆筒体，两端内壁设有由内台肩和外台肩组成的密封腔嵌装填料和滑环，外壳两端外壁上均布的加注口全部贯通密封腔。其改进之处在于：所述外壳套装到波纹式补偿器外壁上，两端的密封腔分别与配套的内管外壁配合组成套筒式补偿器，使得波纹式补偿器处在两只套筒式补偿器保护之中的双重独立补偿结构。

作为进一步改进方案，所述内管外壁上设有限位凸台和表面镀铬处理。

作为进一步改进方案，所述外壳外壁中段设有贯通密封腔的监测接口。

作为进一步改进方案，所述外壳端口固定连接的外台肩内孔与内管外壁间隙配合。

作为进一步改进方案，所述填料为柔性石墨密封圈。

作为进一步改进方案，所述滑环安装在密封腔两端，分别贴靠内台肩和外台肩，其内孔与内管外壁间隙配合。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、两种不同类型补偿器一体化设计，复合结构简单、合理，制作容易；

2、波纹式补偿器处在两只套筒式补偿器之中，组成双重独立补偿结构，补偿灵活，安全性高，使用寿命长；

3、运行过程中当波纹式补偿器因应力疲劳失效时，在不停机状况下即可启动外置的套筒式补偿器用于引水管道补偿，持续运行中待套筒补偿器的密封副超量磨损有泄漏时，监测接口安装的压力传感器发出维护保养信号，工作人员可通过加注口注入堵漏剂实现在线维护；

4、监测接口安装压力传感器，便于做到远程实时监控。

附图说明

图1是本发明结构剖面示意图。

图2是图1A处局部结构放大示意图，图中展示外台肩3.3与外壳3的连接结构，以及外台肩3.3与内管1外壁的配合关系。图中还展示滑环8与填料2的配合关系。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。