电站消防水管及波纹管膨胀节损坏原因分析

很多电站所处的位置海拔较高，冬天的时候气温很低，这要求户外的水管必须要进行保温处理，否则的话就会造成水管内部结冰，损坏水管的正常供水。室外的消防水管没有经过寒冷天气的考验，在天气极寒冷的时候，水管内部结冰，造成水管的波纹管断裂，使厂房的消防系统供水中断，对设备的安全带来严重影响。

波纹膨胀节用于设备与设备之间的连接，其作用是补偿两设备之间管路的热膨胀，减小安装误差对设备产生的力，方便安装。采用弯管压力平衡式波纹膨胀节能使设备不受内压产生的盲板力作用，改善设备的受力状况，设备容易固定。波纹膨胀节作为泵用软连接应用在泵的进、出口管路上。在泵的进、出口管路上安装的通用型膨胀节来补偿管路的热膨胀，减小管路热膨胀对泵的推力，或吸收泵运行产生的振动。

二、消防水管断裂

从现场损坏的情况来看，每根消防压力水管上均安装有波纹管，其伸缩量应该没有问题，而选择的波纹管为金属不锈钢材质，其具有很高的强度。

2.1波纹管的行程限位拉杆调整不到位

限位拉杆设置在膨胀节总成上，一般用杆或棒制成的零件，主要用于限制波纹管在正常工作状态下的活动范围（轴向、横向、角向），当主固定支架发生破坏时，该零件可以防止波纹管过度拉伸和压缩，同时还可控制全部内压载荷和因支架破坏产生的动载荷。根据现场的情况来看，安装人员在对该限位装置的调整中，没有考虑好管路的伸缩量，没有调整到规定的位置，没有达到设计的补偿能力要求，在管路受气温降低而收缩时，造成了多个限位拉杆变形拉断，活动耳柄拉裂的情况。

2.2消防水管的支墩位置设计不合理

消防水管的两个支墩之间跨距较长，波纹管的安装位置处于一支墩附近，而使得另一侧的水管及内部的压力水的重量全部作用在波纹管上，使波纹管承受的向下压力很大，消防水管投运初期，气温较高，波纹管还能正常工作，没有发生变形的情况，但是因为内部结冰后发生严重变形后，立即在水管及内部的压力水的作用下，发生了断裂。

2.3压力管路在安装的过程中，连接没有达到同心，使波纹管受到了很大的径向力。发生该情况后，对其他的消防水管路进行了检查，发现水管在安装的过程中，有些地方的波纹管两侧管路不同心，差离较远，机电安装人员利用了波纹管的非正常变形来进行偏心的调整（如下图），这对波纹管的正常强度产生了严重影响。

2.4消防水管的保温材料选材不合理。

该消防水管的保温材料虽然全部完好，没有大面积损坏的情况，但是材料较薄，只有不到2cm，不能起到完全防冻的效果，在气温非常低的情况下，消防供水管内发生了结冰现象，结冰膨胀将消防水管的波纹管撑至严重变形，可能已超出了其拉伸的最大能力。而在前期的检查中未发现有波纹管爆裂的情况，是因为当时管内部完全被冰冻，在冰的强度下，波纹管未看出有严重的受损。在天气好转，气温升高的情况下，内部的冰开始慢慢的溶化，冰的支撑力慢慢的减去，这样波纹管就在消防水管与内部的冰水重量作用下，慢慢的发生变形，直到最后将波纹管拉裂。

2.5消防供水管所处的地理位置地质不稳定。

因为地理位置的原因，消防水池所处的位置刚好是一处滑坡体，所以至主厂房的供水管路铺设在这条滑坡体上。当该处的滑坡体在地质运动中发生变化时，直接使消防管路的支墩发生相对的位移，这样使消防水管波纹伸缩节受到一个很强的径向力，当这个力超过波纹伸缩节的正常应力范围时，就先使其周围的行程限位拉杆断裂，然后伸缩节严重变形，当变形量过大时，波纹伸缩节发生断裂。