管道封堵气囊在实际使用中的受力分析及设计依据
管道封堵气囊的工作原理, 是利用气囊膨胀后与管道壁之间产生
的摩阻力来抵抗水或者气体给气囊的侧压力, 使水或者气体被阻隔在
气囊的一端,起到有效隔离的作用。 气囊是膜结构,受到管道的环向
约束,在外压作用下的变形特性及保持稳定、不滑动、不损坏的控制
条件是研究的重点和核心。 我公司通过建立气囊的受力模型, 考虑到
气囊材料的弹性和气囊在真实受力下的边界条件, 得到气囊自开始变
形至极限状态下的变形规律和内部压力的变化规律, 确定气囊保持稳
定能承受的最大外压。 同时,得到气囊稳定工作的三大条件,即外压
不能大于变形后的内压、 外力不能大于摩擦力、 材料张力不能大于材
料的抗拉强度。 通多模型试验模拟, 试验结果与理论分析得到的规律
基本一致,从而验证了上述结论。
理论分析假设
(1)管道为理论圆形,气囊与管道完全贴合。
(2)气囊张力与变形满足