Компенсаторы
Компенсаторы – специализированный класс устройств, применяемый для возмещения линейных, угловых и осевых деформаций в материале трубопроводов и газоходов. Вибрации и смещения происходят в процессе транспортирования продуктов и обусловлены воздействием, как самой перемещаемой среды, так и внешних условий. Установка и монтаж компенсаторов может производиться как на трубопроводы для перегона жидких материалов, так и газо- и паропроводы, а также на короба воздуховодов.
Компенсаторы: виды и конструктивные особенности
Несмотря на то, что типы компенсаторов, а также их конструкции имеют немало разновидностей, функциональное предназначение у них одно – защита трубопроводов от преждевременного разрушения. В зависимости от материала изготовления их можно разделить на несколько групп:
- Текстильные или тканевые;
- Резиновые (полимерные);
- Металлические.
Конструктивно компенсатор в зависимости от условий применения может быть:
- Сальниковым;
- Сильфонным;
- Линзовым.
В свою очередь каждая из типовых конструкций в зависимости от направленности стабилизации деформаций имеет свои подклассы и практическое использование. Наглядное представление о разнообразии методов компенсирования напряжений дают фото компенсаторов, размещенных на нашем сайте.
Сальниковые компенсирующие устройства производятся из толстостенных труб, изготовленных по бесшовной технологии, либо из листовой стали. Сальниковый компенсатор стальной коаксиальной схемы исполнения может быть: односторонней или двусторонней конструкции. Условиями их выбора и дальнейшего монтажа определяется средой, относительным диаметром трубы и давлением потока. Набивкой служат асбестовые, асбестопроволочные или резиновые кольца.
Наиболее востребованными на сегодняшний день являются компенсаторы СКУ. Основу их конструкции составляет сильфон – волнообразная металлическая обечайка, способная растягиваться или сжиматься в заданном диапазоне. Существует четыре вида сильфонных компенсирующих устройств: универсальные, сглаживающие деформацию по всем направлениям, поворотные (угловые), сдвиговые и осевые.
Особенностями в применении сильфонного компенсатора является легкость монтажа и доступность визуального контроля. Кроме этого, установка сильфонных компенсаторов допускается практически в любой точке трубопроводной системы, независимо от ее конфигурации и метода прокладки. Сильфонные устройства неремонтируемые, поэтому при поломке происходит полная замена компенсатора.
Компенсаторы ПГВУ линзовые являются самыми распространенными устройствами, необходимыми для компенсации температурных расширений и компонуются из металлических элементов – системы линз и патрубков. Первые изготовляются цельнодеформированными или свариваются в процессе сборки. По направленности гашения вибраций линзовые компенсаторы подразделяют на осевые и угловые конструкции, а по форме составляющих патрубков и линз – круглые или прямоугольные. Кроме того, все подклассы линзовых компенсаторов могут иметь в составе от одной до четырех линз. Компенсатор линзовый осевой ОСТ снижает деформацию на осевом и угловом направлении, тем самым увеличивая срок службы трубопровода.
Следует отметить, что используется еще один способ уменьшения нежелательных смещений в комплексе трубопроводов – компенсаторы, представляющие собой набор отводов из гнутых либо сварных элементов. Могут быть П, Z, и Г-образной конфигурации. В целом производство компенсаторов такого исполнения не требует отдельных промышленных линий, они просты в монтировании, а также могут интегрироваться в технологические системы с широким температурным диапазоном и разбросом давлений среды.
В то же время их использование в качестве компенсаторов тепловых сетей требует дополнительного опорного усиления трубопроводных линий и экономически невыгодно.
Применение компенсаторов: основные направления
Основным предназначением тканевых компенсаторов, изготавливающихся из газоплотных материалов, является защита целостности систем доставки и утилизации газо- и парообразных сред, в том числе и химически агрессивных. Эксплуатационная температура современных текстильных материалов позволяет применять устройства при температурах от минус 40 до 1200 °C. Кроме этого, производители компенсаторов при их изготовлении используют комбинированные материалы: силиконовые, полимерные и металлические элементы, что придает изделиям дополнительные свойства.
В трубопроводах для транспортировки нефтепродуктов, канализационных и водопроводных системах применяются резиновые компенсаторы, основу которых составляют аморфные полимеры. Температура перемещаемой среды может достигать 200 °C. Наиболее востребованным типом монтажа, соответственно и конструкции, является компенсатор фланцевый, не требующий дополнительного монтажного оборудования.
Манипулируя свойствами полимера, можно создать резину, способную противостоять любой агрессивной среде с максимальными значениями эластичности. При этом модифицированные компенсаторы для труб резиновые практически не подвержены усталости и могут служить десятки лет.
Сильфонный угловой компенсатор относится к классу металлических компенсаторов. Это конструкция, рабочие элементы которой изготавливаются из металла или особого сплава. Другими примерами таких изделий могут служить линзовый или сальниковый тип устройств.
Применяют металлические компенсаторы для трубопроводов при транспортировании жидких, газообразных сред и твердых (сыпучих) элементов с рабочей температурой выше 200 °C.
Компенсаторы сальниковые: специфика использования и обслуживания
Любые компенсаторы с сальниковой набивкой имеют наибольшие показатели по величине компенсационного смещения среди всех типов аналогичных устройств. Как правило, применяются они в теплосетях как компенсаторы отопления и системах водоснабжения с температурой носителя не более 300 °C, а также для транспортирования неагрессивных сред.
Причиной ограниченного использования сальникового компенсатора – недостаточная герметизация рабочего элемента. Его конструкция и состав набивочного материала не позволяет создать непроницаемое демпфирующее пространство. Обслуживание таких компенсаторов предполагает наличие специалистов-ремонтников и организации отдельных боксов для восстановления рабочих элементов. Замену сальников приходится производить достаточно часто и регулярно. В то же время для того, чтобы купить компенсатор сальниковый не требуется значительных вложений и долгих поисков: подобный вид компенсирующих устройств вместе с прокладочным материалом вы можете приобрести в нашей компании.
Соблюдение соосности с подключаемым трубопроводом, а также величина предпускового сжатия/разведения – ключевые моменты в монтаже сальниковых компенсаторов.
Сильфонные компенсаторы осевые: особенности применения и монтажа
Типовые компенсаторы сильфонные осевые устанавливаются в местах горизонтального и прямолинейного расположения систем трубопроводов теплосетей и водопроводов, обеспечивая защиту от линейной деформации. Некоторые производители практикуют изготовление нестандартных компенсаторов КСО на заказ, как правило, имеющих повышенные эксплуатационные характеристики.
Конструкция сильфона, производимого из нержавеющей стали, обеспечивает устройству возможность за счет его продольного хода нивелировать возникающую в процессе эксплуатации несоосность трубопровода. Такое смещение может быть вызвано перепадом температур и давления. Монтаж компенсатора сильфонного КСО в систему трубопроводов осуществляется с помощью резьбового соединения, фиксируемого или поворотного фланцевого элемента, а также методом сварки патрубка – в зависимости от технологических задач.
При необходимости увеличения компенсационного хода в трубопроводную систему устанавливается компенсатор сильфонный осевой двухсекционный. На линии монтажа необходимо учитывать обязательное наличие опорных конструкций, препятствующих возникновению дополнительных нагрузок, в свою очередь, нарушающих функциональность осевого компенсатора. Причем между парой опор должно монтироваться не более одного устройства, а линейная длина участка рассчитывается на основе проектных данных.
Когда возникает необходимость первичного пуска какого-либо участка трубопроводной линии, используется компенсатор СКС, обеспечивающий правильное предварительное напряжение. Первоначальный нагрев труб, вызывающий их удлинение, приводит к фиксированному сжатию сильфона, после чего осуществляется сварка внешней оболочки устройства. Все дальнейшие температурные перепады в системе стартовый компенсатор будет трансформировать в расчетную напряженность. Подобные испытания проводятся только при бесканальной проводке трубопровода в землю с температурой промерзания грунта не ниже -30 °C.
Существуют проекты, когда теплопроводы укладываются безопорным и бестраншейным методом в грунт. В этом случае монтируются компенсаторы ППУ с приварными патрубками, которые изначально выпускаются с укрепленной гидро- и теплоизоляцией. Как правило, защита двухслойная: внутренний слой представляет собой пенополиуретановый наполнитель и внешняя оболочка - термопластичный этилен. Конструктивно изоляция достаточно жесткая, поэтому, кроме основной задачи, выполняет функцию каркаса, поддерживающего внутреннюю соосность осевого компенсатора, а также защищает от динамических ударов.