• Новости
  • Каталог уплотнений
  • Справочник
  • Каталог компаний
  • Мероприятия
  • Объявления
  • Металлические компенсаторы

    03 марта, 2014

    Вернуться в раздел компенсаторы >>>

    Металлические компенсаторы применяются, как правило, при температуре выше 200 °С и высоких давлениях среды. В области пограничных параметров возможно использование различных компенсаторов. Чем темнее цвета области диаграммы, тем вероятнее мы находимся в области применения соответствующих компенсаторных факторов.

    Диаграмма

    диаграмма выбора компенсаторов

    Металлические (стальные компенсаторы) — устройства для возмещения или уравновешивания влияния различных факторов на работу трубопроводных систем, машины или механизмов. Компенсатор обеспечивает движение в трубопроводных системах не вызывая при этом их повреждения.  Трубопроводные системы с постоянной рабочей средой, как правило, подвергаются воздействию температурных расширений и давления, различного рода вибрациям, а также оседанию фундамента. Для устранения подобного рода воздействий необходима установка гибких элементов, которые будут способствовать компенсации перемещений и вибраций, и как следствие этого предотвращение повреждения трубопроводных систем, в том числе труб и трубопроводной арматуры. Компенсаторы являются оптимальным решением в случаях, когда система трубопроводов не способна компенсировать воздействие различного рода вибраций и температурных расширений.

    В этих случаях компенсатор берет на себя функцию гибкого звена в трубопроводной системе, а потому позволяет движения и расширения в трубопроводах во время их эксплуатации. Компенсация растяжения и сжатия труб, подвергающихся перемещению под воздействием температуры, давления и внешних источников, в течение многих лет была предметом внимания инженеров. Первоначально наиболее эффектным методом компенсации являлось использование присущей трубопроводам естественной гибкости с образованием естественных петель. Когда уровни напряжений как внутри трубы, так и в емкостях, связанной с трубой, становились слишком большими, стали использовать другие средства компенсации.

     

    Типы металлических компенсаторов

    Для защиты трубопровода от нагрузок, возникающих при изменении температуры, трубопровод проектируют и конструктивно выполняют так, чтобы он имел возможность свободно удлиняться при нагревании и укорачиваться при охлаждении без перенапряжения материала и соединений труб. Способность трубопровода к подобной деформации в пределах допускаемых напряжений в материале труб называется компенсацией тепловых удлинений. Возможность компенсации за счет эластичности конструкции участка линии и упругих свойств металла называется самокомпенсацией. Самокомпенсация осуществляется за счет наличия в системе трубопровода поворотов или изгибов. Когда при проектировании и монтаже нельзя использовать самокомпенсацию или ее недостаточно для защиты трубопровода, устанавливают специальные устройства — компенсаторы.

    Компенсаторы — устройства, гибкие и растяжимые-сжимаемые в пределах своих упругих деформаций, используемые в трубопроводах любых технологических систем.

    Главной функцией компенсаторов является создание герметичного соединения перемещающихся элементов трубопроводов тепловых сетей, электрических станций, устройств и механизмов.

    В зависимости от конструкции и принципа работы металлические компенсаторы делятся на четыре основные группы: П-образные или трубные, линзовые, сальниковые и сильфонные.

     

    П-образные компенсаторы

    п-образный компенсатор

    П-образные компенсаторы являются наиболее простым способом применения самокомпенсации и применяются в трубопроводах для широкого диапазона давлений и температур. Изготавливаются они полностью гнутыми из одной трубы или сварными с применением гнутых, крутоизогнутых или сварных отводов. Для трубопроводов, требующих разборки для очистки, П-образные компенсаторы изготовляют с присоединительными концами на фланцах.  Их главными недостатками являются: большой расход труб, значительные габаритные размеры и необходимость сооружения специальных опорных конструкций, наличие сварных соединений. П-образные компенсаторы особенно неэкономичны для трубопроводов больших диаметров в связи с существенным удорожанием стоимости строительства и увеличением расхода труб.

    П-образные компенсаторы требуют применения дополнительных материалов, занимают большую территорию и требуют установки дополнительных опор для труб. В среднем стоимость оборудования, материалов и работ при установки сильфонного компенсатора в два с половиной раза меньше, чем для П-образного горизонтального компенсатора. При этом не учитывались другие преимущества сильфонного компенсатора, которые выражаются в реальных материальных величинах, например, экономия от сокращения сроков строительства трубопровода, экономия земельных участков, необходимых для размещения горизонтальных П-компенсаторов и так далее.

    Использование П-образных вертикальных и горизонтальных компенсаторов при прокладке трубопроводов может быть неэффективным. Увеличение их количества также не решит проблему безопасности. Суть в следующем: при механическом перемещении грунта нельзя предсказать направление силы, воздействующей на газопровод. В граничных условиях можно предположить, что оно будет варьироваться от параллельного до перпендикулярного относительно поверхности земли, то есть рядом нужно устанавливать два П-образных компенсатора.

    В идеальном случае необходимо, чтобы П-образные компенсаторы были установлены в одной точке через 15—30 градусов (от 0 до 180 °С, рис. 3) для того, чтобы нейтрализовать напряжение на трубопровод от подвижек грунта в любых направлениях.

     

     Линзовые компенсаторы

    линзовый компенсатор

    Линзовые компенсаторы — это соединения труб, представляющее собой тарельчатые плоскости, сваренные по наибольшей окружности для образования «формы линзы», при их применении возникают значительные действующие усилия на неподвижные опоры трубопровода. Слабым местом линзового компенсатора является сварной шов по наибольшей окружности.

    Линзовые компенсаторы состоят из ряда последовательно включённых в трубопровод линз. Линза сварной конструкции состоит из двух тонкостенных стальных штампованных полулинз, они благодаря своей форме легко деформируются, сжимаются. Компенсирующая способность каждой линзы сравнительно небольшая. Поэтому набирают число линз в компенсатор в зависимости от необходимой компенсирующей способности. Для уменьшения сопротивления движению продукта внутри компенсатора устанавливают направляющие втулки. Для спуска конденсата используют вваренные в нижних точках каждой линзы дренажные штуцера.

     

    Сальниковые компенсаторы

    сальниковый компенсатор

    Сальниковые компенсаторы представляют собой два коаксиально расположенных патрубка. В зазоре между патрубками установлено сальниковое уплотнение.

    На заре их применения зазор между патрубками заполняли пенькой густо смазанной животным салом. Поэтому набивка получила название сальник, компенсатор стали называть сальниковым. Герметичность сальниковых компенсаторов создается в результате уплотнения набивки. Сальниковые компенсаторы имеют высокую  компенсирующую способность, небольшие габариты, но из-за трудности герметизации сальниковых уплотнений в технологических трубопроводах применяются редко, а для трубопроводов горючих, токсичных и сжиженных газов их применять нельзя. Основные недостатки сальниковых компенсаторов следующие: необходимость систематического наблюдения и ухода за ними в процессе эксплуатации, сравнительно быстрый износ сальниковой набивки и, как следствие, отсутствие надёжной герметичности.

     

    Сильфонные компенсаторы

    сильфонный компенсатор

    Современным способом продления срока эксплуатации трубопроводных систем является использование сильфонных компенсаторов. Они позволяют исключить различные деформации, которые происходят в трубопроводах из-за постоянного перепада температур, давления и разного рода вибраций. Отсутствие компенсаторов на трубах может привести к таким нежелательным последствиям, как изменение длины трубы. Под действием температуры происходит деформация металла трубопровода, возникают напряжения, что может привести к его разрушению. В этой связи, проблеме надежности трубопроводов уделяется самое пристальное внимание и осуществляется постоянный поиск оптимальных решений по обеспечению технической безопасности трубопроводных систем.

    Сильфонные компенсаторы имеют малые габариты, могут устанавливаться в любом месте трубопровода при любом способе его прокладки, не требуют строительства специальных камер и обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Срок их службы, как правило, соответствует сроку службы трубопроводов. Применение сильфонных компенсаторов обеспечивает надежную и эффективную защиту трубопроводов от статических и динамических нагрузок, возникающих при деформациях, вибрации и гидроударе. Благодаря использованию при изготовлении сильфонов высококачественных нержавеющих сталей, сильфонные компенсаторы способны работать в самых жестких условиях с температурами рабочих сред от «абсолютного нуля» до 1000 °С и воспринимать рабочие давления от вакуума до 100 атм.

    Подробнее о сильфонных компенсаторах >>>

    Вернуться в раздел компенсаторы >>>

     

    Интересно:

    Компенсаторы - основные термины >>>

     

    Похожие новости

    Назад к списку новостей