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管道空气塞的成因及废除方法研究

文章来源：本网收集上传时间：2013-11-6 浏览量：3846

　　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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