中高壓橡膠膨脹節的結構優化設計

　　橡膠膨脹節又叫“橡膠接頭”、“橡膠補償器”和“可曲撓橡膠接頭”等，由柔性橡膠“管”與金屬法蘭或平行活接頭松套組成，其利用了橡膠的特性，減少振動和噪音傳遞，同時可處理溫度變化、基礎沉降或外力等因素造成的設備和管道損壞，起到調節和補償作用。因此，橡膠膨脹節應用于輸送水、空氣、酸、堿和油等介質的管道連接，在發電廠、冶金、石化等行業應用。

　　目前普通的橡膠膨脹節耐壓范圍主要在0.1至0.4MPa，而處于1.0MPa或以上壓力下的橡膠膨脹節，以下簡稱中高壓橡膠膨脹節，則易出現泄漏、開裂和壽命較短暫的問題，因此以下著重討論其在結構上的優化設計，確保中高壓條件下產品的使用性能和工作壽命。

　　針對普通橡膠膨脹節產品在中高壓條件下容易出現的問題，主要從以下三個方面對其進行結構設計。

　　1）結構短接管

　　橡膠膨脹節在中高壓條件下的結構優化設計，對其兩邊的直邊段加裝承壓短接管，其可以嵌入法蘭并與之焊接從而與橡膠膨脹節本體組成一個整體。結構短接管可以增加該部分的抗壓能力，約束該直邊段的異常變形，傳遞法蘭處所承受的震動和位移至山形部分。經過水壓對比試驗，各種結構的抗壓和約束異常變形能力分別為：加裝結構短接管結構>鋼絲繩加鋼圈結構>普通結構，因此，在中高壓條件下，在直邊段加裝承壓短接管的結構設計。

　　2）夾絲帆布層

　　在加裝結構短接管的橡膠膨脹節結構中，在結構短接管和緊貼其下面的擦膠簾子布會存在一定的間隙，在該處增加一層夾絲帆布層，增加結構短接管下部擦膠簾子布的壓力，同時也進一步對產品直邊段進行補強，優化產品的耐撕裂和耐沖擊性能等。經過對比試驗得出，在結構短接管下面加設夾絲帆布層能解決因產品硫化時該處壓力小而造成的開裂、氣泡等問題，從而確保擦膠簾子布層間的粘合力，優化產品的耐撕裂和耐沖擊性能等。

　　3）外膠補強層

　　外膠補強層通常由中間膠層+2層擦膠簾子布+夾絲帆布層組成。經過擴大水壓試驗時變形的能力，經過多次泄壓保壓后，有外膠補強層結構的一側無開裂，說明外膠補強層能夠保證橡膠膨脹節在中高壓條件下變形的能力。

　　在普通橡膠膨脹節產品的結構基礎上，引入結構短接管、夾絲帆布層以及外膠補強層可解決在中高壓條件下容易出現的異常變形、開裂、泄漏和壽命低等問題。