Применение компенсаторов

Современные компенсаторы для трубопроводов – скорее необходимость, чем дополнительное средство защиты сети. При грамотном выборе устройства, его правильной установке пользователь получает комплексный положительный эффект:

• стабильное давление;
• профилактика вихревых потоков;
• герметичные соединения секций под давлением, присоединения трубопроводной арматуры.

Назначение

Из названия понятно, что компенсаторы для трубопроводов призваны компенсировать. Что и для каких целей? Объект компенсации устройств – вибрации. Они сопровождают эксплуатацию трубопроводов отопления, водоподготовки, магистралей транспортировки иной рабочей среды. Источником вибраций могут быть разные факторы:

• перепады внутренних температур;
• насосное оборудование;
• внешние источники (осадки, ветер).

Постоянно воздействуя на трубы, находящиеся под давлением, вибрации приводят к деформациям соединений. Это увеличивает риск разгерметизации, аварий, утечек. Есть и обратная связь: как вибрации провоцируют деформации, так и различные дефекты (опор, труб, креплений) повышают силу вибраций.

Компенсаторы для трубопроводов «поглощают» – компенсируют разрушительные вибрации. Благодаря такой компенсации пользователю удается продлить срок службы трубопроводной сети в несколько раз.

Виды компенсаторов для трубопроводов

В современной практике популярность получили 4 вида компенсаторов для трубопроводов:

• сальниковый;
• сильфонный;
• линзовый;
• антивибрационный.

Подбор модели осуществляется в зависимости от характеристик системы, материалов труб, особенностей оснащения. В нашем каталоге класс устройств представлен широко, что позволит вам без труда подобрать подходящее оборудование для компенсаций.

Сальниковые

Один из первых видов оборудования – сальниковый компенсатор для трубопровода. Его применение возможно при следующих характеристиках сети:

• среда – вода, пар;
• давление – не более 25 кгс/кв. см (2,5МПа);
• температура – до 200 (вода) или 300 градусов выше нуля (пар).

К плюсам сальникового компенсатора для труб относят высокую способность компенсации и долговечность. Минусы сальникового типа: дорогое обслуживание, сложный ремонт, требования к квалификации сотрудников, занятых обслуживанием сальникового устройства, и низкая эффективность профилактики протечек. Оборудование сальникового типа не рассчитано на угловые напряжения. Это существенно ограничивает сферу его применения (согласно проектным планам маршрута труб).

Сильфонные

Сильфонный компенсатор лишен недостатков сальникового, а потому пользуется огромной популярностью в ответственных отраслях (нефтехимическая и химическая промышленность, нефтепереработка, газовая область, энергетика). Применение сильфонного устройства обеспечивает компенсацию:

• дефектов из-за перепадов температуры;
• несоосностей труб трубопроводов;
• широкого спектра вибраций.

Плюсы сильфонного компенсатора для трубопроводов – практичность, надежность, компактные размеры, высокая способность компенсации. Этот вид рассчитан на серьезные нагрузки и может быть использован в трубопроводных системах сложной планировки (в том числе, с расположением труб в труднодоступных зонах). При грамотном выборе сюда можно добавить простоту и скорость установки сильфонных видов оборудования

Линзовые

Линзовые виды компенсаторов для трубопровода используются в системах с относительно высоким уровнем давления. Могут выполняться с 1–4 линзами. Их применение дает:

• компенсацию расширений из-за повышений температуры;
• придание жесткости трубам;
• выравнивание давления в бойлерах.

Плюсы: высокая прочность, способность выдерживать значительные напряжения (в том числе осевые и угловые). Недостатки тоже есть: низкая способность к самокомпенсации, сложная конструкция с большим количеством сварных соединений и (в результате) невысокая надежность по сравнению с сильфонными аналогами.

Антивибрационные

Антивибрационные компенсаторы или гибкие вибровставки сдерживают расширения и удлинения труб, предупреждают развитие коррозии (электролитической) и снижают силу гидроударов. Применение – для компенсации вибраций и снижения шумности работы трубопровода. Плюсы – эффективность и доступная цена. Минус – ограниченная сфера применения.

Установка

Монтаж компенсатора для трубопроводов требует соблюдения ряда важных правил. Сам процесс установки разделен на несколько этапов – подготовительный, основной и тестовый. На первом шаге из труб необходимо откачать рабочую среду.

• Работы начинают только при полном отсутствии давления в системе.
• Перед этим секции труб закрепляют на стационарные и скользящие опоры (последние уберегут оборудование от повреждений при расширении). Применение подвесных опор в случае выбора сильфонной модели недопустимо.
• Установка компенсатора производится на прямых участках маршрута. Особое внимание стоит уделить безопасности монтажа на вертикальные секции (давления системы на устройство быть не должно).

Базовые характеристики конечной системы задаются еще при проектировании участка трубопровода с компенсацией (в проекте обязательно должна учитываться максимальная длина участка и соответствующая ей сила трения в зоне монтажа).

Правила выбора

Выбор компенсатора для трубопровода любого назначения строится на анализе конкретных характеристик моделей разных видов. Базовые параметры (отправные точки поиска) – давление в системе, диапазон температур, расход рабочей среды, материал труб. Кроме этого, перед принятием решения стоит учитывать следующее:

• самый длительный жизненный цикл – у сальниковых вариантов, это одна из причин, которые сделали сальниковые устройства популярными для капремонтов сложных систем и ремонта сетей теплоснабжения;
• между гладкостью зеркала и сроком службы набивки есть прямая связь (у моделей с более гладким зеркалом срок службы набивки больше);
• в сетях, где велика вероятность небольших повреждений оборудования, не стоит использовать многослойные компенсаторы (при минимальных деформациях они теряют герметичность камер/каналов);
• одно из уязвимых мест конструкции – гофра, она легко повреждается при погрузках/выгрузках и транспортировках, потому перед приемкой ее целостность надо проверять.

Купить компенсатор для трубопровода

Самый простой способ купить компенсатор для трубопровода высокого качества, полностью соответствующий условиям применения, – обратиться к профессиональному поставщику. ООО НПО «СпецНефтеМаш» много лет занимается производством и продажей арматурной продукции и оборудования для трубопроводов собственного производства и изготовления проверенными брендами. Мы подберем для вас оптимальный вид средства компенсации вибраций и доставим его в полной сохранности в любой город России или стран СНГ.

Виды компенсаторов для трубопровода, для чего нужны устройства: Обзор +Видео

Компенсаторы для трубопроводов. Компенсаторы для трубопроводов помогают поддерживать водопроводные сети в рабочем состоянии. В сложных климатических условиях на трубы ложится большая нагрузка во время отопительного сезона, при высокой температуре трубы подвержены расширению, что может служить причиной для аварий на теплотрассах.

Что предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций применяют специальные устройства.

Для чего служат компенсаторы

Работа теплосетей проходит под воздействием температурных перепадов и изменения давления внутри системы. Данные условия считаются опасными для ее функционирования. Применение компенсаторов разрешает эту проблему, сглаживая влияние негативных факторов на деятельность труб. Перепады температуры, давления заставляют материалы труб сжиматься или расширяться, что влечет деформацию и повреждения трубопровода. Компенсатор, как защита, не позволяют выйти из строя водопроводной системе.

Возможные объемы нагрузки следует рассчитать, разрабатывая проект теплотрассы и водопровода. Соблюдая правила, можно монтировать элементы, способные компенсировать изменения труб.

Устройства для компенсации бывают из разных материалов, необходимо выбирать подходящий материал для данной системы. Правильно принятое решение в отношении компенсаторов повысит срок эксплуатации системы без аварий. Компенсаторы, как и трубы, бывают из разных материалов: стальные, пластиковые.

Внимание! Монтировать защитные устройства следуют во все типы водопроводов, проложенные из любого материала.

Современные системы водоснабжения прокладывают в основном из полипропиленового материала, который подвержен высокой линейной деформации при температурном расширении. Трубы из данного материала всегда оснащают компенсаторами.

Устройства монтируют:

• во время прокладки водопроводной системы.
• во время монтажа теплого пола.
• в канализационной системе.
• в отопительной системе, в водопроводе с горячей водой.

Чем грозит расширение труб

Если не учитывать возможность расширения труб во время повышения температуры, то во время нагрева элементы трубопровода уходят в стороны и становятся не прямые, а в виде волн. Это влечет повышение уровня шумов во время протекания жидкости.

• К разрушению крепежных опор.
• К тому, что снижается пропускная способность, потому что воздух скапливается в верхних частях трубопровода.
• К падению у отопительных радиаторов температуры.
• В участках с изгибами появляются трещины, что влечет к протечкам.

Применяя устройства, обеспечивается:

1. Бесперебойная работы системы в течение долгого времени.
2. Поддержание в трубах во время его изменений.
3. Гидроударная защита.
4. Исключение деформации во время перепадов температуры.

Виды устройств для компенсации

Широкий спектр изделий разрешает выбрать изделия, исходя из типа трубопровода и особенностей монтажа системы. Компенсаторы, устраняющие деформацию труб, бывают естественными либо в виде конструкций, выполненных с помощью упругих материалов. Естественный вид подразумевает использование особого свойство трубы – амортизацию.

Естественные устройства бывают:

• Г-образные, которые применяют на поворотах системы.
• П-образные, которые применяют для трубопроводов отопительной системы и горячего водоснабжения, выдерживают температуру свыше 50 градусов. До установки изделие растягивают для увеличения предельных размеров компенсации.
• Z-образные служат, чтобы монтировать отведение.
• Кольцевые конструкции отличаются высокими показателями компенсаций.

Самыми технологическими считаются:

• Сильфонные устройства служат для защиты во время гидроударов, во время расширения трубы при изменении температуры, от разных вибраций. Изделия отличаются по виду, бывают: сдвиговыми, осевыми и поворотными, и универсальными.
• Компенсатор осевого типа применяется для отопительных систем и прокладки водопровода с горячей водой. Изделие выполнено из стальной нержавейки, противостоят давлению шестнадцать атмосфер, когда температура достигает 115 градусов. Сдвиговые имеют две гофры, работают сразу в двух направлениях.

Поворотные компенсаторы устанавливают на поворотных участках до 90 градусов. Универсальные изделия устанавливают на трубопроводных участках небольшой длины, имеющие отводы. Способны компенсировать все виды смещений в местах, где невозможно применить другие типы устройств.

Вид компенсатора для полипропиленового трубопровода

Защитное устройство выполнено в виде петли, имеет простую конструкцию, поэтому легко монтируется в трубы для отопления. Компенсаторы подходят для любых типов трубопроводной системы. Петлевидный предохранитель справляется с последствиями гидроударов, с резкими скачками температуры. В целом данный тип устройства обеспечивает бесперебойной работой отопительную систему и горячий водопровод.

Внимание! Во время строительных работ теплосети требуют обязательно устанавливать компенсаторы.

Кроме компенсации линейной деформации отопительной системы компенсаторы нейтрализуют действие работы насосов. Данная вибрация никак не ощущается, но ее влияние ощутимо на всю сеть. Опасным считается, когда частота вибрирования насоса совпадет с частотой вибрации трубопроводной системы. Амплитуда колебания конструкции может увеличиться в несколько раз и полностью разрушить сеть.

Особенности монтажа компенсирующих устройств

Оснащение компенсаторами отопительной системы и водопроводов в жилых сооружениях проводят согласно проекту. Компенсаторы закрепляют к основной конструкции при помощи сварки.

Устройства устанавливают при неработающей системе трубопровода, когда в ней нет давления и транспортируемой жидкости. При установке обеспечивают соблюдение соосности трубы и компенсатора, чтобы не допустить радиальные нагрузки системы во время работы.

Наличие данного типа нагрузок влечет за собой заедание и дальнейшей поломкой подвижных элементов изделия.

Система топления оснащается компенсаторами на прямых отрезках трубопровода, и когда все секции прикреплены к неподвижным опорам. Наряду неподвижных опор необходима установка скользящих, чтобы не деформировать трубопровод во время теплого расширения. Необходимо учитывать величину трения в местах установки во время расчета максимального размера зоны трубопровода со встроенным компенсатором.

Внимание! На участке, где установлен сильфонный компенсатор, нельзя монтировать опоры, подвесной конструкции.

На этапе создания проекта для установки опор неподвижного типа учитывается: величина силы жесткости компенсатора, величина усилия на распор, сила трения для опор скользящих.

Монтировать компенсирующие устройства можно в трубопроводах горизонтального и вертикального типа. Стрелка устройства устанавливается по направлению движения теплоносителя, стрелка корпуса вертикальных трубопроводов должна быть опущена вниз, каким бы направлением не был оснащен теплоноситель. При поломке компенсаторы подлежат только замене.

Компенсаторы

Для компенсации тепловых удлинений трубопроводов тепловых сетей применяются компенсирующие устройства. Они служат для восприятия деформаций стальных трубопроводов при изменени­ях температуры теплоносителя и для разгрузки их от возникающих температурных напряжений, а также для предохранения от разру­шения установленной на теплопроводах арматуры. Температурные удлинения трубопроводов при температуре теплоносителя от 50 °С и выше должны восприниматься специальными компенси­рующими устройствами, предохраняющими трубопровод от воз­никновения недопустимых деформаций и напряжений. Надеж­ность и безаварийность работы тепловых сетей во многом зависят от правильного решения вопросов компенсации температурных удлинений теплопроводов, выбора способа прокладки тепловых сетей и других местных условий. Способы компенсации темпера­турных удлинений, применяемые в тепловых сетях, весьма разно­образны. По принципу работы компенсаторы делятся на две груп­пы: радиальные или гибкие устройства, воспринимающие удлине­ние трубопроводов изгибом; осевые устройства скользящего и упругого типов, в которых удлинения воспринимаются телескопи­ческим перемещением труб или сжатием пружинящих вставок.

Радиальную компенсацию выполняют с помощью П-образных компенсаторов, углов поворота трубопроводов, Z-образных участ­ков и др., осевую — с помощью осевых (сальниковых, линзовых, волнистых) компенсаторов. Гибкие компенсаторы из стальных труб (П-образные и др.), а также углы поворотов трубопроводов от 90 до 130° (самокомпенсация) применяют для компенсации тепловых удлинений трубопроводов независимо от параметров теплоносителя, способа прокладки и диаметра труб. Все части гнутых компенсаторов соединяются сваркой. Диаметр, толщина стенки и марка стали труб для гнутых компенсаторов должны быть такими, как для трубопроводов основных участков.

Наиболее надежна в эксплуатации так называемая естествен­ная компенсация, или самокомпенсация, которая допускается для всех способов прокладки тепловых сетей и находит широкое применения на практике. Естественная компенсация температур­ных удлинений достигается на поворотах и изгибах трассы за счет гибкости самих труб. Преимуществами этого вида компенсации являются простота устройства, надежность, отсутствие необходи­мости в надзоре и уходе, разгруженность неподвижных опор от усилий внутреннего давления. Для устройства естественной ком­пенсации не требуется дополнительный расход труб и специаль­ных строительных конструкций.

При сооружении теплопроводов следует максимально исполь­зовать все естественные повороты и изгибы трубопроводов для компенсации температурных удлинений. Наиболее распростране­ны компенсаторы П-образной формы. Они применяются во всех случаях, когда по условиям местности невозможно применить естественную компенсацию. Устройство П-образных компенса­торов предусматривают независимо от вида прокладки, диаметра трубопровода и параметров теплоносителя. П-образные компен­саторы имеют преимущественное применение для труб диаметром до 200 мм. Это объясняется тем, что на трубах малого диаметра вследствие большой гибкости осевые компенсаторы работают не­удовлетворительно.

П-образные компенсаторы изготовляют с применением гнутых, крутоизогнутых и сварных отводов.

Компенсаторы гнутые и сварные с крутоизогнутыми отводами допускается устанавливать на трубопроводах при любом давлении и температуре. При этом компенсационная способность компен­саторов с крутоизогнутыми отводами при тех же габаритах выше, чем гнутых, за счет более длинного участка А. П-образные ком­пенсаторы из сварных отводов используются преимущественно для трубопроводов с D более 500 мм.

П-образные компенсаторы, как правило, следует устанавливать в горизонтальном положении с соблюдением необходимого укло­на трубопровода. При ограниченной площади компенсаторы мож­но устанавливать в вертикальном и наклонном положениях петлей вверх или вниз, при этом они должны быть снабжены спускника- ми и воздушниками. Конструкцию П-образных компенсаторов, размеры и максимальную компенсирующую способность обычно указывают в проекте. Компенсирующая способность П-образных компенсаторов может быть увеличена вдвое при предварительной растяжке их в холодном состоянии во время монтажа на величину, равную половине теплового удлинения теплопровода. Для разме­щения П-образных компенсаторов предусматривается устройство специальных ниш. Размеры ниш по высоте точно соответствуют размерам канала, а в плане определяются размерами компенсато­ров и зазоров, необходимых для свободных перемещений при температурной деформации компенсатора.

На магистральных и распределительных трубопроводах тепло­вых сетей при невозможности использовать естественную ком­пенсацию и гибкие компенсаторы используют стальные сальни­ковые компенсаторы.

Сальниковые компенсаторы относятся к осевым устройствам скользящего типа. Они работают строго вдоль оси трубопровода; какое-либо смещение их продольной оси по отношению к оси трубы компенсирующего участка недопустимо. Сальниковые ком­пенсаторы по своей конструкции делятся на односторонние и двусторонние. Их устанавливают на трубопроводах диаметром D_y= 100 мм при подземной прокладке и надземной прокладке на низких опорах с параметрами теплоносителя Р = 2,5 МПа и ?= 300°С.

Односторонний стальной сальниковый компенсатор, состоя­щий из патрубка (стакана), грундбуксы, контрбуксы и корпуса, показан на рис. 5.9, б. Между наружной стенкой патрубка и внут­ренней стенкой корпуса размещен сальник, в который уложена набивка из прографиченного асбестового шнура и теплостойкой резины в виде колец. Скосы кромок на буксах способствуют более плотному прижатию набивки к поверхности стакана. Набивку и наружную поверхность стакана периодически смачивают, что спо­собствует удлинению срока службы компенсаторов. Компенсиру­ющая способность одностороннего сальникового компенсатора равна 250-400 мм.

Двусторонний сальниковый компенсатор имеет удлиненный корпус и два подвижных стакана. Его компенсирую­щая способность в 2 раза больше, чем у одностороннего.

Сальниковые компенсаторы

а — двусторонний; б — односторонний; 1 — корпус; 2 — упор; 3 — болт; 4 — грунд- букса; 5 — контрбукса; 6 — патрубок; 7 — кольцо; 8 — уплотнительная набивка

Перед присоединением сальникового компенсатора к трубопроводу не­обходимо тщательно выверить линию во избежание перекоса и заеданий стакана в корпусе. Компенсатор непосредственно вва­ривают в трубопровод, поэтому его установка не приводит к уве­личению числа фланцевых соединений. Сальниковые компенса­торы имеют высокую компенсирующую способность, небольшие габариты и малое гидравлическое сопротивление. Вследствие ма­лых габаритов сальниковые компенсаторы размещаются в камерах и проходных каналах (тоннелях).

Основным недостатком сальниковых компенсаторов является необходимость систематического наблюдения и ухода за ними в процессе эксплуатации. Набивка со временем изнашивается, те­ряет упругость и начинает пропускать теплоноситель. Для восста­новления плотности конструкции производят подтяжку сальника. Многократные подтяжки значительно увеличивают силы трения в сальнике, в результате частично или полностью утрачивается компенсирующая способность, поэтому через определенные пе­риоды времени сальники приходится перебивать. Сальниковые компенсаторы обладают повышенной чувствительностью к пере­косам осей, всегда возможных как при монтаже, так и во время эксплуатации.

Практика эксплуатации показала, что несовпадение геометри­ческих осей корпуса и стакана компенсатора приводит к его «за­клиниванию». При подземной прокладке для сальниковых ком­пенсаторов сооружают специальные камеры с люками, необходи­мые для их обслуживания. В случае использования существующих камер компенсаторы требуют увеличения их габаритов и рассто­яния между трубами (подающей и обратной) для возможности их обслуживания (завертывания и развертывания шпилек) при уст­ранении утечек и смены уплотнений. Для уменьшения числа камер предусмотрены двусторонние сальниковые компенсаторы.

Сильфонные (волнистые) компенсаторы рекомендуется приме­нять особенно при бесканальной прокладке теплопровода. Эти компенсаторы отличаются компактностью и легко размещаются в стесненных условиях камер тепловых сетей, имеют малую мас­су, не требуют регулярного обслуживания. Осевые сильфонные (волнистые) компенсаторы с защитными футлярами устанавли­вают непосредственно в грунт, что позволяет избежать устройства камер.

Источник https://snmash.ru/articles/184-primeneniye-kompensatorov.html

Источник https://iseptick.ru/truby-i-fitingi/polipropilenovye-truby/kompensatory-dlya-truboprovodov.html

Источник https://ros-pipe.ru/clauses/stroitelstvo-remont-truboprovodov/kompensatory/