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管道空气塞的成因及废除
发布时间:2016-06-06 09:37



管道空气塞的成因及生成条件,气囊对管道的阻碍作用管道中由于气囊存在,把连续的液体分隔成A、B两个间断的液面。如果气囊在管道中不移动,使A处的液体不能超过C点流到B处,就会使管道中的液体停止流动。这时气囊犹如塞头一样,因此把它称为空气塞。如果管道中的气囊体积小,这时管道中的液体还能继续流动,只是流通的截面变小,使管道中产生部份阻塞。如果管道中气囊的体积大到使A、B两个液面间断,但由于气囊两侧面的压差不同,使气囊偏于管道的最高点C,液面A还略高于管道C点,使部份液体还能流到B处,管道部分阻塞。当气囊的体积足以使管道中连续液体间断,并且管道中A、B两个液面都低于气囊最高点C,管道被完全阻塞,就形成了空气塞。
 
管道中空气塞产生过程启,液体从液柜中慢慢流入管道,D-C管道段充满液体,并把该管段中空气全部排出。当液面A到达C,再流入C-E段时,A液面不变,直到E处产生水封,形成液面B,A、B两液面中间的空气无法排出,这时气囊形成。船舶管道空气塞的形成与消除措施道中液体还能越过C点,继续流入E处,使E处液位上升。由于E处为U形管道,又会产生两个高低的液位面,而在液位高低差HB的作用下,对A、B两液面间气囊进行压缩,使气囊体积略为变小,同时使B液面受压而上升,A液面上的压力增加而下移。
 
当A液面下降到等于或低于C点高度时,液体就不能从液柜中流入管道,使气囊变成空气塞,这时Z液面也就停止上升。虽然液柜中的液面远高于Z液面,但液柜中的液体无法向低处流了。只有管道开口位置低于Z处高度时,液体才能从管道中流出来,否则就没有液体流出。
 
不产生气囊的条件如果管道像那样布置,则气囊就无法形成。驼峰状,但由于E处是开口的直管道,在管道中无法形成保持C点气囊的水封。由于D处高于C点未形成驼峰状,故即使E处有水封,但空气会越过C点,慢慢地上浮到D处而排出管道。即液柜液面距驼峰点C高度较大时,当管道阀门开启后,由于到达C点液体动能较大,流动速度大,使大量液体涌入C-E管段,这样一方面可形成一个液体塞,从C处涌向E处,把C-E段内气体排出,即使尚有少量空气混杂入液体中,但只要液体向下流动速度大于气体在液体中的上浮速度,则气体也将被液体全部排除,不会形成空气塞。
 
综上所述,管道产生气囊的条件应有:
(1)管道有驼峰状的最高点出现;
(2)在最高点两侧有产生水封的条件;
(3)管道中流体流动速度小于气体在液体中的漂浮速度。
 
消除空气塞的措施从上述分析中可知,在应用重力输送液体的管道中,一旦发现管道阻塞现象时,千万不要急于拆管检查管道是否阻塞,而应从管道布置上分析,寻找出管道中是否有形成空气塞的可能,然后考虑如何从管道中消除空气塞。实践和经验告诉我们,这样做既简单又实用,排除故障的速度最快。在多年生产实践中总结出消除空气塞的几点有效措施:

(1)对于如所示E-C-D段管道呈驼峰状布置、管道直径和液柜液面至驼峰状顶点C的液柱高度又都较小的管道,液体通过C点的流速和流量较小,不能把C-D段管道中的空气排出,由此可能形成气囊,使柴油进不了柴油机。此时可将连接柴油机一头的软管拆下,并下移以增加至液柜液面的距离,只要把C-D段管道中的空气排除掉,就会使柴油输送畅通无阻。
(2)在管道布置设计过程中,尽可不要出现或少出现驼峰状,以杜绝形成气囊的几何条件。如果由于设计布置条件的限制有驼峰出现时,应使液柜液面到驼峰状顶点的距离(液位差)增加,这样管段中产生气囊的可能性就小得多。即使产生气囊,也减小了形成空气塞的可能。
(3)在管子制造和安装过程中,对容易产生较大气囊的管段上,加装专门放气用的旋塞,装置于连接法兰处。但应注意,只有旋松B处连接法兰的旋塞,才能排除管内气囊。假如松去A处连接法兰,将使管道中的液体四溢,气囊仍不能排除。如果管道中有多处形成气囊,则应消除最大部位的气囊,可达到事半功倍的效果。

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