为什么承插连接管道打压10公斤泄漏,加压到20公斤却停止泄漏

🧿1.承插连接的密封原理

承插连接(特别是带有橡胶圈密封的承插接口)主要依靠橡胶密封圈的弹性变形来填充管道承口和插口之间的空隙,从而实现密封。其理想状态是:

  • 插口插入承口。
  • 橡胶圈被压缩,产生一个持续的、均匀的回弹力,紧紧贴合在金属表面上,阻挡水流通过。
  1. 在10公斤压力下发生泄漏的原因

当在10公斤(1.0 MPa)压力下发生泄漏时,说明此时的密封是不完善的。可能的原因包括:

  • 橡胶圈安装不当:可能略有扭曲、部分未完全进入凹槽、或初始压缩量不足。
  • 接口配合间隙不均:承口或插口可能存在微小的制造公差、椭圆度或表面有轻微缺陷(如毛刺、泥土、划痕),导致局部存在微小缝隙。
  • 润滑剂过多或使用了错误的润滑剂:导致橡胶圈在安装时未能固定在正确位置,在压力下被“吹动”或“移位”。

在这种情况下,10公斤的水压找到了这些密封薄弱点,并成功地将水挤过这些微小通道,形成了可见的泄漏。

  1. 为什么加压到20公斤反而停止泄漏?

当压力升高到20公斤(2.0 MPa)时,整个系统的状态发生了变化:

  1. 橡胶密封圈的进一步压缩与变形
  • 更高的压力会更强力地将橡胶圈推向泄漏缝隙。
  • 橡胶是具有弹性的高分子材料,在更高的压力下会产生更大的变形。原本在10公斤压力下未能完全填充的微小缝隙,在20公斤压力下被橡胶圈的“超常”弹性变形所填充和堵塞,从而切断了泄漏路径。
  1. 管道和配件本身的弹性变形(关键因素)
  • 管道(如球墨铸铁管、钢管、甚至一些厚壁塑料管)和承口件都是弹性体。
  • 在内部高压作用下,整个管道系统会发生微小的膨胀。
  • 插口端(公头):会因为内压而产生微小的径向膨胀(变粗一点)。
  • 承口端(母头):同样会因为内压而产生微小的径向膨胀。
  • 这个膨胀过程产生了一个关键的效应:它减小了承口与插口之间的配合间隙,甚至变成了更紧的“过盈配合”。这相当于从外部给橡胶圈提供了一个额外的“抱紧力”,极大地增强了密封效果。
  1. 系统整体性的变化
  • 更高的压力会将管道接口的各个部件(插口、胶圈、承口)更紧密地“压合”在一起,可能消除了因安装应力或外部支撑不足导致的微小不对中,使密封面贴合得更好。

一个简单的类比: 这就像用手轻轻推一扇关不严的门,门会漏风(10公斤压力泄漏)。但你用力一撞,门框和门体因为撞击力发生微小变形,反而卡得更紧,密封更严实了(20公斤压力止漏)。

重要警告和后续操作建议

虽然这种现象在理论上可以解释,但它绝对不是一个可以忽略的问题,反而是一个危险信号。

  1. 非正常状态:合格的承插连接应该在设计压力(甚至1.5倍的设计压力)下一次性试压成功,且泄漏量在规范允许范围内。这种“低压漏、高压不漏”的情况表明安装初始状态是存在缺陷的。
  2. 潜在的失效风险:
  • 压力循环可靠性差:当系统压力在日常运行中从20公斤降至工作压力(例如8-10公斤)时,弹性变形恢复,泄漏很可能再次出现。
  • 疲劳失效:橡胶圈在高压下被过度挤压和变形,可能会加速其老化,降低其使用寿命。在经过多次压力循环后,可能在某次压力下降时突然失效。
  • 安全隐患:这暗示接口存在隐患,在遇到水锤、地震或其他外部荷载时,它可能是最薄弱的环节,首先发生破坏。

 

🧿正确的做法是:

  • 立即泄压:将管道压力降至零。
  • 检查并修复:找到泄漏的接口,将其拆开,仔细检查承口、插口和橡胶圈是否有损坏、污物或安装不当的痕迹。
  • 重新安装:清洁接触面,使用正确的润滑剂,按照规范要求重新安装橡胶圈和连接接口。
  • 重新试压:从零开始缓慢加压,观察在整个加压过程中(特别是达到10公斤时)是否还有泄漏。确保在测试压力下能稳定保持无泄漏。

在管不能停水的情况下,或者管道过大无法实施重新安装等操作时,可以使用大口径哈夫节进行维修,比如使用DN1800的承插口管道对应的DN1800承插哈夫节,将承插口整个包起来进行维修,达到堵漏的效果

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总结: 承插接口在10公斤压力泄漏而20公斤压力止漏,主要是因为高压导致橡胶圈超常变形和管道金属的弹性膨胀共同作用,临时弥补了安装缺陷。但这是一种不稳定的临时状态,表明接口存在隐患,必须泄压后重新安装,以确保管道系统长期安全可靠地运行。

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