Как сделать линзовый компенсатор
Применение линзовых компенсаторов на трубопроводах с целью компенсации различных расширений и сужений рассмотрим сегодня в статье обзоре об особенностях применения указанного компенсирующего оборудования.
Практически любой трубопровод подвержен температурной деформации, которая может быть вызвана не только горячими, но и холодными жидкостями. Увеличение температуры проходящей среды приводит к удлинению трубопровода, а уменьшение – к сужению. Последствия деформации имеют чрезвычайно серьезный характер. Перечислим самые основные из них:
- недопустимое напряжение в подключенном к трубопроводу оборудовании;
- прорывы трубы в местах соединения с другими трубами;
- выход из строя всей системы трубопроводов.
Линзовые компенсаторы, как способ борьбы с термическими деформациями
Для предотвращения термических деформаций трубопроводов и используются линзовые компенсаторы. Они могут работать в температурном диапазоне от -20°С до +425°С, что позволяет применять их для того, чтобы обезопасить и повысить эффективность следующих важных процессов: подготовки нефти; работы котельных установок; очистки промышленных стоков; химической водоочистки; промывки нагревателей воздуха; очистки стоков от нефтепродуктов; других серьезных процессов.
Компенсаторы линзовые имеют несколько типов исполнения. Основные типы, это линзовые компенсаторы ПГВУ, назначением которых является компенсация температурных удлинений прямоугольных пылегазовоздуховодов; и линзовые компенсаторы ОСТ, предназначенные и для круглых трубопроводов.
Технические характеристики и особенности линзовых компенсаторов
В зависимости от климатических условий региона строительства трубопровода и его эксплуатации, для компенсации температурных расширений могут применяться линзовые компенсаторы, изготовленные из следующих марок стали: Ст20, Ст10, 18К, Ст3сп5, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Н10Т, 08Х18Н9, 20Х20Н14 С2, 17ГС.
Линзовые компенсаторы ОСТ используются для компенсации температурных изменений длины круглых трубопроводов исключительно в осевом направлении и предназначены для работы в условиях неагрессивных и малоагрессивных сред с условным давлением Ру до 1,6 МПа (16 кгс/см 2 ) и максимальной температурой 300 о С (если условный диаметр компенсатора Ду больше или равен 400 мм, максимальная рабочая температура составляет 425 о С). Компенсаторы линзовые ОСТ применяются для трубопроводов с диаметром условного прохода от Ду 100 до Ду 2200 мм. Для защиты линз (гофр) от поступающих вместе с рабочей средой механических примесей, компенсаторы оборудованы внутренним защитным кожухом (стаканом или гильзой). Для слива образующегося во впадинах линз конденсата предусмотрены дренажные трубки.
Таким образом, линзовые компенсаторы эксплуатируются везде, где в процессе работы трубопровода требуется постоянная компенсация температурных сужений и удлинений. Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, и принципа работы, данный тип компенсаторов очень устойчив к высоким температурам, ввиду чего хорошо выполняет свои функции в любых условиях, в отличие от других видов компенсаторов.
Вы можете ознакомиться более подробно с техническим описанием и характеристиками изделий:
Понравилась статья? Поделитесь:
Поздравляем с Днём Победы! Пусть мужество и героизм этого великого праздника никогда и никем не забываются. Пусть дух победы воодушевляете сердца и ведёт вперёд — к новым подвигам и новым достижениям. И пусть весь мир всегда живёт в мире, а о войнах напоминает лишь этот священный праздник.
Отгружены сетчатые фильтры ФСФ-250 Ру 16 кгс/см2 с фланцевым присоединением для предприятия жилищно-коммунального хозяйства в городе Новосибирске.
Первым известным создателем металлорукава является немецкий ювелир Генрих Витценманн. Металлический рукав как гибкое соединение (гибкий трубопровод) был сконструирован ювелиром совершенно случайно. Об этой истории, а также этапах модернизации металлорукава в нашей статье.
Все трубопроводы при изменении температуры транспортируемого продукта и окружающей среды подвержены температурным деформациям. Линейное удлинение 1м трубопровода при его нагревании на 1оС называют коэффициентом линейного удлинения.
Поскольку трубопроводы имеют большую протяженность, то суммарное их удлинение может достичь больших величин.
Тепловое удлинение участка трубопровода ?l определяют по формуле:
Вследствие теплового удлинения в трубопроводе возникают значительные продольные усилия, которые оказывают давление на конечные закрепленные точки (опоры), стремясь сдвинуть их с места. Эти усилия настолько значительны, что могут разрушить опоры, вызвать продольный изгиб трубопровода (рис.1,а) или привести к нарушению фланцевых и сварных соединений.
Для защиты трубопровода от дополнительных нагрузок, возникающих при изменении температуры, его 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 деформации под действием тепловых удлинений в пределах допускаемых напряжений в материале труб называется компенсацией тепловых удлинений. Способность трубопровода компенсировать тепловые удлинения за счет эластичности конструкции участка линии и упругих свойств металла, без специальных устройств, встраиваемых в трубопровод, называется самокомпенсацией
Самокомпенсация осуществляется благодаря тому, что в линии трубопровода, кроме прямых участков, между неподвижными опорами имеются повороты или изгибы (отводы). Расположенный между двумя прямыми участками поворот или отвод обеспечивает компенсацию значительной части удлинения благодаря эластичности конструкции, а остальная часть компенсируется за счет упругих свойств металла прямого участка трубопровода.
Когда при проектировании и монтаже нельзя использовать самокомпенсацию трубопроводов или ее недостаточно для защиты трубопровода от усилий, возникающих под действием тепловых удлинении, устанавливают специальные устройства, называемые компенсаторами.
В зависимоти от конструкции, принципа работы компенсаторы делятся на четыре основные группы: П-образные, линзовые, волнистые и сальниковые.
П-образные компенсаторы обладают большой компенсационной способностью (до 600-700мм) и применяются в трубопроводах для широкого диапазона давлений и температур. П-образные компенсаторы получили наибольшее применение в технологических трубопроводах ввиду сравнительной простоты их изготовления в эксплуатации. Их недостатки — большой расход труб, большие габаритные размеры и необходимость сооружения специальных опорных конструкций.
П-образные компенсаторы особенно неэкономичны для трубопроводов больших диаметров, так как значительно удорожают стоимость строительства и увеличивают расход труб.
П-образные компенсаторы изготовляют полностью гнутыми из одной трубы или сварными с применением гнутых, крутоизогнутых или сварных отводов. Компенсаторы гнутые и сварные с крутоизогнутыми отводами можно устанавливать на трубопроводов для любых давлений и температур. При этом компенсационная способность трубопроводов с крутоизогнутыми отводами выше, чем гнутых, за счёт более длинных прямых участков.
П-образные компенсаторы из сварных отводов используют для трубопроводов условным диаметром не более 500мм. Для трубопроводов пара и горячей воды такие компенсаторы можно применять на трубопроводах III и IV категорий на условное давление до 64кгс/см2.
П-образные компенсаторы, как правило, устанавливают в горизонтальном положении, соблюдая необходимый уклон газопровода. При ограниченной площади компенсаторы можно устанавливать в вертикальном и наклонном положении петлей вверх или вниз, при этом они должны быть снабжены дренажными устройствами и воздушниками.
Для трубопроводов, требующих разборки для очистки, П-образные компенсаторы изготовляют с присоединительными концами на фланцах.
Конструкция П-образных компенсаторов и их размеры должны быть указаны в проекте.
Линзовые компенсаторы состоят из ряда последовательно включённых в трубопровод линз. Линза сварной конструкции состоит из двух тонкостенных стальных штампованных полулинз, и благодаря своей форме легко сжимается. Компенсирующая способность каждой линзы сравнительно небольшая (10 — 16мм). Число линз компенсатора выбирают в зависимости от необходимой компенсирующей способности. Для уменьшения сопротивления движению продукта внутри компенсатора устанавливают стаканы. Для спуска конденсата в нижних точках каждой линзы вварены дренажные штуцера. Линзовые компенсаторы применяют на уловное давление до 6кгс/см2 при температуре до +450оС. Устанавливают их на газопроводах и паропроводах диаметром от 100 до 1600мм.
Преимущество линзовых компенсаторов по сравнению с П-образными это небольшие размеры и масса; недостатки — небольшие допускаемые давления, малая компенсирующая способность и большие продольные усилия, передаваемые на неподвижные опоры.
Волнистые компенсаторы — наиболее совершенные компенсаторные устройства. Они имеют большую компенсационную способность, небольшие габариты и могут применяться при сравнительно высоких давлениях и температурах.
Отличительной особенностью волнистых компенсаторов по сравнению с линзовыми является то, что гибкий элемент представляет собой тонкостенную стальную гофрированную высокопрочную и эластичную оболочку. Профиль волны имеет омегообразную или U-образную форму, благодаря чему гибкий элемент может сокращаться или увеличиваться в длину, а также изгибаться при приложении нагрузки. В основу технологии изготовления гибкого элемента компенсатора положен принцип гидравлической вытяжки (формовки) волн в цилиндрической обечайке с осадкой её по высоте (для этой цели применяют специальные гидравлические прессы).
Волнистые осевые компенсаторы КВО-2 устанавливают на прямых участках трубопроводов и на повороте.
Волнистые универсальные шарнирные компенсаторы КВУ-2 и КВУ-3 устанавливают в П-образных, Z-образных и угловых шарнирных системах трубопроводов по 2-3 в каждой системе.
Шарнирные сдвоенные компенсаторы КВШ устанавливают в угловых, Z-образных и П-образных системах и на ответвлениях.
Компенсаторы КВУ и КВШ устанавливают на участках трубопроводов при значительных температурных перепадах или при больших расстояниях между жёсткими опорами, на которые передаются сравнительно небольшие усилия.
Волнистые компенсаторы предназначены для работы при температуре от -40 до +450оС.
Техническая характеристика волнистых компенсаторов приведена в таблице 1.
Сальниковый компенсатор представляет собой два патрубка, вставленных один в другой. В зазоре между патрубками установлено сальниковое уплотнение с грундбуксой.
Сальниковые компенсаторы имеют высокую компенсирующую способность, небольшие габариты, но из-за трудности герметизации сальниковых уплотнений в технологических трубопроводах применяются редко, а для трубопрводов 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.
Сальниковые компенсаторы утсанавливают на водо-, паро- и теплопроводах, а также на трубопроводах, транспортирующих негорючие жидкости. Вследствие малых габаритов они легко размещаются в камерах и проходных туннелях. Стальные сальниковые компенсаторы применяют на условное давление до 16кгс/см2, а чугунные (из серого чугуна марки не ниже Сч 15-32) — до 13 кгс/см2 при температуре не выше 300оС. По конструкции сальниковые компенсаторы делятся на односторонние и двухсторонние, разгруженные (не создающие большого осевого усилия на неподвижные опоры) и неразгруженные. Компенсаторы соединяют с трубопроводом сваркой или на фланцах.
1.2. монтаж компенсаторов.
Перед установкой компенсаторов в проектное положение необходимо произвести их конроль внешним осмотром. Как правило, все компенсаторы пред окончательным присоединением к трубопроводу должны быть предварительно растянуты или сжаты на величину, указанную в проекте, и установлены на труюопроводы вместе с распорным (или сжимающим) приспособлением, которое снимают лишь после окончательного закрепления трубпорводов на неподвижных опорах. Величина предварительной растяжки компенсатора указывается в чертжах.
Растяжку применяют для “горячих” линий трубопровода, а сжатие — для “холодных”. Операция растяжки или сжатия называется холодным наятгом трубпорвода и производится для того, чтобы уменьшить напряжение в металле при тепловом удлинении трубопровода.
На растяжку компенсаторов независимо от способа её выполнения составляют акт, в котором указывают строительные длины компенсаторов до и после растяжки.
П-образные компесаторы, как правило, устанавливают в горизонтальном положении и лишь как исключение верикально или наклонно. При установке таких компенсаторов ветрикально или наклонно в нижних точках с обоих сторон компенсаторов необходимо поместить дренажные штуцера для отвода конденсата, а в верхней части — воздухоотводчики.
Для обеспечения нормальной работы П-образный компенсатор устанавливают не менее чем на трёх подвижных опорах (рис.5). Две опоры располагают на прямых участках трубопровода, присоединяемых к компенсатору (при этом край опоры должен отстоять от сварного стыка не менее чем на 500мм), третью опору ставят под спинку компенсатора, обычно на специльной колонне.
Для предварительной растяжки П-образного компенсатора применяют винтовое приспособление, состоящее из двух хомутов, между которыми установлены винт и распорка с натяжной гайкой.
Перед растяжкой замеряют длину компенсатора в свободном состоянии, а затем путём вращения гайки разводят его на необходимую величину. Распорное приспособление устанавливают параллельно спинке компенсатора. Стык, у которого будет произведена растяжка компенсатора, указывают в проекте. Если указания нет, то во избежание перекоса для растяжки нельзя использовать стык. Непосредственно прилегающий к компенсатору. Для этой цели нужно оставлять зазор в соседнем стыке.
При подъёме компенсаторы следует захватывать в трёх точках и ни в коем случае за распорное приспособление. Лишь после прихватки стыков и заркепления компенсатор отсоединяют от грузо-подъёмных средств. Необходимо также проверить надёжность установки распорного приспособления.
П-образные компенсаторы устанавливают в проектное положение с помощью одного или двух кранов.
При групповом расположении П-образных компенсаторов параллельных трубопроводов (один внутри другого) и в некоторых других случаях предварительную растяжку компенсаторов заменяют натяжением трубопровода в холодном состоянии. В этом случае при установке компенсаторов трубопровод собирают обычным способом, но в одном из стыков (сварном или фланцевом) оставляют зазор, равный заданной величине растяжки компенсатора.
Перед растяжкой следует убедиться в том, что все сварные стыки на данном участке трубопровода заварены, окончательно закреплены неподвижные опоры.
При установке компенсаторов без предварительной растяжки для удобства монтажа трубопровода в стык, намеченный для растяжки, вставляют патрубок длиной, равной величине расятжки, и прихватывают электросваркой к обеим кромкам трубопровода. Иногда на концах стыкуемых труб наплавляют кольцевые валики и устанавливают временные хомуты из уголков . Через отверстия в них пропускают удлинённые стяжные шпильки и, затягивая гайки, зажимают временное прокладочное вставное кольцо, установленное между торцами стыка. После сварки стыка хомуты удаляют.
Фланцевый стык, оставленный для растяжки, сременно (без постоянных прокладок) стягивают удлинёнными шпильками, устанавлива их через одну и оставляя отверстия для постоянных болтов. Диаметр и количество шпилек для натяжения трубопроводов в холодном состоянии указывается в проекте.
После установки компенсаторов в проектное положение, сварки всех стыков(кроме одного) и закрепления трубопровода на всех неподвижных опорах по обе стороны компенсатора удаляют временное прокладочное кольцо и стягивают стяк для сварки путём затяжки гаек на удлинённых шпильках. При фланцевом соединении перед окончательной затяжкой устанавливают прокладку, предусмотренную проектом. После затяжки фланцевого соединения постоянными болтами удлинённые шпильки вынимают, и на их место устанавливают постоянные болты или шпильки.
При установке линзовых компенсаторов необходимо следить за тем, чтобы дренажные штцера (если они имеются) находились в нижнем положении, а направляющий стакан компенсатора был вварен по направлению движения продукта.
Линзовые компенсаторы рекомендуется устанавливать на трубах, узлах или блоках до подъёма в проектное положение. Собранный узел или блок с линзовыми компенсаторами необходимо на время транспортирования, подъёма и установки предохранять от деформаций и повреждений. Для этого применяют дополнителные жесткости на компенсаторах. После установки узлов на опоры и закрепления временные жёсткости удаляют.
При монтаже вертикальных участков трубопроводов необходимо принимать меры, исключаюище возможность сжатия и дефомации компенсаторов под действием силы тяжести трубопроводов. Дял этого параллельно компенсаторам на трубопровдах приваривают по три скобы, которые срезают по окончании монтажа трубопровода.
Линзовые компенсаторы растягивают на половину их компенсирующей способности.
Линзовый компенсатор растягивают при монтаже после его сварки или окончательного соединения на фланцах с трубпороводом, а также после установки всех опор и подвесок трубопроводов и закрепления трубопроводов в неподвижных опорах.
В этом случае растяжку компенсатора произодят за счёт стягивания ближайшего от компенсатора монтажного стыка, у которого специально оставляют соответствующий дополнительный зазор.
Сжатие компенсатора осуществляют после окончательного соединения с трубопроводом, но до закрепления на неподвижных опорах. Для сжатия или растяжки линзового компенсатора применяют приспособление, состоящее из двух стяжных хомутов, закрепляемых на трубопрооде по обе стороны от компенсатора, и удлинённых стяжных шпилек с гайками.
При установке на линии трубопровода нескольких линзовых компенсаторов в проекте должны быть предусмотрены неподвижные опоры за каждым компенсатором, чтобы исключить возможность прогиба трубопровода, находящегося в сжатом состоянии, и обеспечить более равномерную деформацию всех компенсаторов, установленных на трубопроводе, так как действительная жёсткость всех компенсаторов может быть неодинаковой.
У волнистых компенсаторов перед установкой проверяют строительную длину; с помощью проставок и шпилек устанавливают зазор, соответствующий предварительной растяжке.
Осевые компенсаторы монтируют в такой последовательности. Сначала их приваривают одним концом к трубопроводу. Между вторым концом и привариваемой трубой проверяют зазор, равный величине предварительной растяжки, производят растяжку компенсатора с помощью имеющихся на нем гаек со шпильками, приваривают второй конец компенсатора к трубопроводу, после чего удаляют шпильки и гайки.
При установке шарнирных или универсальных компенсаторов их приваривают к трубопроводу обоими концами в соответствии с монтадной схемой, не снимая болтов, скрепляющих щеки шарниров и предохраняющих компенсатор от изгиба.
Далее проверяют зазор между фланцами на трубопроводе, после чего снимают болты и производят растяжку шарнирной схемы, стягивая фланцы шпильками.
Сальниковые компенсаторы при монтаже необходимо устанавливать строго сооно с трубопроводом, без перекосов во избежание заедания подвижных частей и повреждения набивки компенсатора. Направляющие устройства трубопроводов в местах подсоединения к сальниковым компенсаторам должны плотно обжимать трубы пригнанными к ним роликами и центрировать трубу в горизонтальной и вертикальной поверхностях, не создавая больших продольных усилий трения.
Сальниковые компенсаторы не подвергаются растяжке после установки, так как при приварке компенсатора к трубопроводу его раздвигают на величину,указанную в проекте и определяемую по расстоянию между рисками, нанесёнными на его корпусе и стакане. При этом между упорными кольцами на патрубке и в корпусе компенсатора должен быть оставлен зазор на случай понижения температуры по сравнению с температурой воздуха в момент монтажа. Минимальная велиина зазора при длине участка трубопровода 100мм должна составлять при температуре наружного воздуха в момент монтжа ниже -5оС — 30мм, от -5оС до +20оС — 50мм, свыше +20оС — 60мм. При установке необходимо предусмотреть, чтобы в случае срыва неподвижных опор движущаяся часть трубы не вырывалась из корпуса компенсатора. В большинстве случаев для этого на скользящую часть трубы приваривают ободок так, чтобы он не мешал работе компенсатора.
Линзовые компенсаторы предназначены для компенсации температурных линейных расширений за счет перемещения сильфона (сжатия и растяжения) в осевом направлении. Компенсаторы изготавливают из сваренных между собой штампованных полугофров с U-образным профилем, образующих осевую деталь компенсатора – сильфон. К крайним деталям компенсатора приварены патрубки.Источник Медимус.Ру
Компенсатор линзовый круглого сечения представляет из себя конструкцию из линз или полулинз сваренных в вершинах волны и присоединительных патрубков. Линзовый компенсатор обладает достаточной жесткостью для сдвигового и углового перемещений, так как при изготовлении линз применяются материалы с толщиной от 3 до 10 мм из особых сталей и сплавов, для достижения требуемых эксплуатационных показателей. Благодаря этому линзовый компенсатор широко применяется для компенсации в осевом направлении в трубопроводах с большим рабочим давлением и температурой.
Линзовые компенсаторы применяются для обеспечения компенсации температурного удлинения корпусов теплообменного и газотурбинного оборудования. Компенсаторы линзовые в зависимости от конструкции состоят из одной, двух, трех и более линз (однолинзовый, двухлинзовый, трехлинзовый, четырехлинзовый и т.д.).
Технические характеристики линзовых компенсаторов:
Компенсатор линзовый изготовленный по ОСТ для воды и пара на давление Ру 6, 10, 16 кг/см 2 .
По способу монтажа круглые линзовые компенсаторы разделяются на приварные и фланцевые:
Приварной линзовый компенсатор применяться для жесткого монтажа компенсатора в трубопроводе путем сварки конца трубопровода с концевыми патрубками компенсатора, либо приварки линзы имеющей меньшую толщину к элементам трубопроводной арматуры. Такой вид крепления наиболее распространен и обеспечивает надежное герметичное соединение с трубопроводом. Фланцевый линзовый компенсатор применяется для монтажа компенсатора к ответному фланцу трубопровода. Такой вид монтажа позволяет обеспечить разъемное присоединение компенсатора к трубопроводу.
Конструктивные типы линзовых компенсаторов
Хранение и транспортировка
Компенсатор линзовый должен храниться в упаковке изготовителя при температуре окружающего воздуха от минус 20 до плюс 40 о С и относительной влажности до 80%. Воздух в помещении не должен содержать примесей паров и газов, вызывающих коррозию. Компенсатор может транспортироваться всеми видами транспорта ( авиационным- в герметизированных отсеках) в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на транспорте конкретного вида. Во время погрузочно-разгрузочных работ и транспортирования ящики не должны подвергаться резким ударам и воздействию атмосферных осадков.
При строительстве новых, расширении, реконструкции, техперевооружении и ремонте действующих тепловых сетей с линзовыми компенсаторами следует руководствоваться требованиями проектной техдокументации.
Транспортировка и хранение компенсаторов к месту монтажа, а также перемещения их во время монтажа должны исключать вероятность повреждения линз и загрязнения внутренней полости компенсатора.
Хранение линзовых компенсаторов на открытых площадках не допускается.
Сведения о рекламациях
В случае отказа в работе компенсатора в период гарантийного срока потребителю необходимо составить технически обоснованный акт о неисправности, о проделанных регламентных работах.
Монтаж и эксплуатация линзовых компенсаторов
Линзовый компенсатор монтируется в соответствии с проектом трубопровода, выполненным проектной организацией, и осуществляется путем его приварки к трубопроводу. Компенсаторы при монтаже необходимо устанавливать строго соосно с трубопроводом, без перекосов во избежание заедания и повреждение его подвижных частей.
Монтаж линзовых компенсаторов производится после установки на трубопроводе неподвижных опор, при монтаже вертикальных участков трубопроводов необходимо принимать меры, исключающие возможность сжатия и деформации компенсаторов под действием силы тяжести трубопроводов.
Предварительные испытания следует выполнять, как правило, гидравлическим способом. Для гидравлического испытания применяется вода с температурой не выше +40 о С и не ниже +5 о С. Температура наружного воздуха при этом должна быть положительной, каждый испытанный участок герметически заваривается с двух сторон заглушками. Использование для этих целей запорной арматуры не допускается.
Окончательные испытания проводятся после завершения всех строительно-монтажных работ.
Компенсатор линзовый не требует обслуживания в процессе эксплуатации и относится к классу неремонтируемых изделий.
В период хранения, транспортирования к месту монтажа и в период монтажа должны быть приняты меры, исключающие повреждение компенсатора линзового.
Условия хранения - ОЖ2 по ГОСТ 16150.
Хранение компенсатора линзового на открытых площадках запрещается.
Строго запрещается сбрасывание, скатывание, соударение компенсатора линзового с арматурой, волочение его по земле.
Суммарная величина монтажных и эксплуатационных деформаций не должна превышать значений.
Не допускается нагружение компенсатора линзового крутящим моментом , изгибающими моментами от массы труб, арматуры, механизмов и устройств.
Утилизация компенсатора линзового по окончании срока эксплуатации производится обычным металлургическим процессом.
В период хранения, транспортирования к месту монтажа и в период монтажа должны быть приняты меры, исключающие повреждения компенсаторов. Хранение компенсаторов должно производиться в местах, защищенных от атмосферных осадков и в таре, предохраняющей их от соприкосновения с грунтом и механических повреждений. Условия хранения- ОЖ-2 по ГОСТ16150. Компенсаторы должны храниться в горизонтальном положении.
Компенсаторы допускается транспортировать транспортом всех видов в соответствии с правилами перевозок грузов, действующих на транспорте данного вида.
Строго запрещается сбрасывание, скатывание, соударение компенсаторов, волочение их по земле.
Для погрузки и разгрузки, а также во время монтажа компенсаторов следует применять специальные захваты, траверсы и мягкие полотенца шириной 30-50мм. Не допускается использовать цепи, канаты и другие грузозахватные устройства, вызывающие повреждения гибких элементов (линз) компенсатора.
Компенсаторы стропить за патрубки. Применяемые способы строповки не должны допускать повреждения деталей компенсатора при строповке и транспортировании.
Обеспечить защиту гибких элементов компенсаторов от резких механических нагрузок (удары, толчки и т.д.), а также от попадания искр при сварке.
Избегать скручивающих нагрузок на гибкий элемент компенсатора.
Скручивающие нагрузки, недопустимые при монтаже и эксплуатации компенсаторов.
Монтаж и эксплуатация компенсаторов должны осуществляться по документации проектировщика трубопровода.
К монтажу компенсаторов допускаются работники, обученные правилам монтажа . Особое внимание необходимо уделить расчету предварительной растяжки, подготовке к монтажу и последовательности монтажных операций, указаниям мер безопасности и общим указаниям.
При установке линзовых компенсаторов необходимо следить за тем, чтобы дренажные трубки (если они имеются) находились в нижнем положении, а стрелка на патрубке компенсатора совпадала с направлением движения транспортируемой среды.
Растяжку линзового компенсатора необходимо производить при монтаже, после сварки трубопроводов, а также после установки всех опор и подвесок трубопроводов и закрепления трубопроводов в неподвижных опорах в соответствии с выбранной схемой монтажа.
Во время монтажа и эксплуатации трубопроводов не допускается нагружать компенсатор моментами или силами от массы труб, арматуры, механизмов и других конструкций.
Испытания на прочность и плотность компенсатор подвергается совместно с трубопроводом.
Эксплуатация компенсаторов начинается после подачи рабочей среды в трубопровод. Линзовые компенсаторы при правильном их монтаже и работе в соответствии с технической характеристикой не требуют обслуживания в эксплуатации.
Теплосети – это большой протяженности трубные магистрали, которые подвергаются серьезным нагрузкам как с внешней стороны, так и изнутри. Поэтому содержать их в технически исправном состоянии сложно. Для решения некоторых проблем в сеть устанавливают специальные элементы, которые называются компенсаторами. Многочисленные виды компенсаторов для трубопроводов, представленные на рынке широким ассортиментом, предотвращают аварийные ситуации.
Для чего служат компенсаторы
Необходимо понимать, что тепловые сети – это трубные системы, по которым перемещаются носители тепловой энергии. Чаще это горячая вода, реже насыщенный пар. Поэтому на такие магистрали действуют две основные нагрузки и две малозначительные. Но даже малая значимость нередко приводит к большим авариям.
- перепады температуры;
- перепады давления.
Под действием двух этих нагрузок происходит то расширение труб, то их сжатие. Такие подвижки часто приводят к деформациям, а со временем к росту перегрузок. Конечный итог – разрушение всей системы или участка, что одинаково неприятный момент, экономически затратный.
Две незначительные нагрузки:
- вибрация труб от работы насосных установок ;
- собственная вибрация самой магистрали.
Если эти две составляющие по амплитуде совпадут, быстро произойдет разрушение трубной конструкции, особенно в местах стыков ее элементов.
Чтобы этого избежать, в трубопровод устанавливают компенсаторы. Это своего рода эластичные конструкции (приспособления), которые гасят не только вибрацию, но и последствия расширения и сужения труб. По сути, они компенсируют нагрузки, действующие на трубопровод.
Трубы под действием изменяющихся температур и давления не только расширяются или сужаются в поперечной плоскости. Есть такое понятие, как линейное расширение материалов. Оно в конструкции трубопроводов теплосетей происходит постоянно.
Это серьезная нагрузка, выдержать которую трубы могут только с помощью компенсаторов. Если их не установить, то в первую очередь выходить из строя начнут сварные швы и места соединения участков, которые проведены муфтами .
Поэтому сегодня монтаж разных видов тепловых компенсаторов в трубопроводах теплосетей – обязательная операция, которая не обсуждается. Только так можно обеспечить эффективную и долгосрочную работу трубных тепловых систем.
Компенсирующее устройство в системе трубопровода
Чем грозит расширение труб
Список того, что может произойти с трубопроводом, если в него не установить один из видов компенсаторов:
- изгиб магистрали, что негативно скажется на скорости движения горячей воды, также при этом пострадают опоры, установленные под трубы;
- излом по участкам в местах стыковки элементов магистрали;
- появление протечек (это снижает эффективность работы теплотрассы).
Это делает систему недолговечной и приводит к необходимости постоянных ремонтных работ, что сказывается на себестоимости поставляемых услуг.
Виды устройств для компенсации
Предлагаемые производителями компенсаторы делятся на несколько видов. В основе классификации лежат разные параметры. Перед тем как делать выбор, необходимо изучить, какими параметрами будет обладать трубопровод теплосети. А точнее, из какого материала были изготовлены устанавливаемые трубы. При этом обязательно на стадии проектирования рассчитывается перегруз системы.
Сальниковые
Этот вид был создан самым первым. Хотя и сегодня такие предохранители себя оправдывают. Особенно это касается стоимости изделия. Сальниковый компенсатор отлично себя показал в работе. С его помощью можно компенсировать расширения трубопровода по всей его длине.
Но этот вид имеет и ряд недостатков:
- на участке его установки быстро появляются протечки;
- проводить ремонт непросто;
- плохо выдерживает угловые нагрузки;
- не способен противостоять нагрузкам от химически активных жидкостей.
Но у этого вида есть один большой плюс – чем длиннее трубопровод, тем эффективнее работает компенсатор. То есть надежность компенсирования зависит напрямую от длины магистрали.
Сальниковый вид компенсаторов
Конструктивно это две обечайки, изготовленные из жаропрочной стали, с разными диаметрами. При сборке одна вставляется в другую, а между ними прокладывается специальный герметизирующий материал. При линейном расширении внутренняя обечайка перемещается внутри внешней. Оба элемента прикрепляются к двум соединяющимся концам труб.
Компенсатор выдерживает давление до 2,5 МПа и температуру до +300°С.
Еще один минус – постоянно необходимо подтягивать соединительный элемент – гидробуксу. Поэтому в местах, где располагается компенсатор, сооружают колодец, в котором проводят профилактические и ремонтные работы.
Резиновые
Этот вид считается универсальным, потому что можно устанавливать на теплотрассы из стальных или полипропиленовых труб. По сути, это те же две стальные обечайки, сделанные в виде толстых фланцев. Между ними монтируется резиновая вставка. Она и выполняет функции компенсатора.
У этого приспособления достаточно много значительных плюсов:
Выдерживает давление до 2,5 МПа, температуру – до +200°С. Причиной появления резинового вида стала плохая работа П-образной модели, которая плохо справлялась с угловыми нагрузками.
Тканевый
Это вид считается особым, потому что разрабатывался не для теплотрасс, а для газопроводов . Но со временем его стали использовать и в других трубных системах:
- отопление;
- горячий водопровод;
- сети, эксплуатируемые на морозе;
- трубопроводы с агрессивными жидкостями и газами.
Самый большой плюс тканевого компенсатора – способность выдерживать значительные температурные перепады. К тому же он обладает повышенной защитой от ультрафиолетовых лучей.
Сильфонный
Свое название этот вид компенсатора для трубопроводов получил за счет формы. Он представляет собой две гофры из двухслойной раздельной стали, вставленные друг в друга. При этом толщина внутренней стенки намного больше толщины наружной.
Такие конструктивные особенности дают возможность постоянно поддерживать требуемые технические и эксплуатационные характеристики прибора.
Линзовый
Этот вид компенсатора является особенным. Его устанавливают на разных участках в зависимости от материала, из которого трубопровод изготовлен.
Прибор обладает неплохими характеристиками:
- хорошо справляется с осевыми и угловыми нагрузками;
- прекрасно работает при высоких температурах;
- обладает высокой жесткостью.
Единственный минус – работает нестабильно, особенно в условиях постоянных повышенных комплексных нагрузок.
Линзовый компенсатор собирают из стальных линз, которые формируются способом штамповки. Технология позволяет изготавливать линзы любого диаметра. После чего они просто соединяются между собой электросваркой. Обычно в конструкции присутствует от одной до четырех линз, но есть виды и с большим количеством элементов, как показано на фото ниже.
Соединение с трубопроводом проводится сваркой или фланцами. По форме сечения они могут быть круглыми или прямоугольными.
Другие виды компенсаторов
В эту категорию входят модели, устанавливаемые на поворотах теплотрассы. Здесь сложно учесть различные факторы, влияющие на трубопроводы и их соединения. Поэтому на таких участках монтируют два вида компенсаторов:
Чтобы установить второй, необходимо выполнить одно требование. В его основе лежит короб, который размещают на участке поворота магистрали. Его ширина выбирается такой, чтобы изменения формы и размеров труб не создавали препятствий для удлинения трассы.
Вид компенсатора для полипропиленового трубопровода
Это самое простое устройство, которое изготовлено из той же трубы, что и вся трубная система. Используемая форма – петля, которая обеспечивает максимальную компенсацию линейного расширения полипропиленовых труб.
Такое защитное устройство легко справляется не только с подвижками труб и изменением их размеров, но и с гидроударами, которые часто встречаются в трубных конструкциях.
П-образные компенсаторы также часто используются в полипропиленовых конструкциях. Их легко изготовить из тех же труб. Но есть определенные нюансы, которые касаются способа крепления участков устройства:
- посередине конструкции применяют жесткое, оно же неподвижное крепление;
- в местах присоединения к трубопроводу – скользящее или подвижное крепление.
На фото ниже конструктивные особенности компенсатора хорошо видны.
П-образный компенсатор для полипропиленовых труб
Важно правильно рассчитать параметры компенсирующего устройства. Здесь учитываются соотношения длины разных участков самого компенсатора. Основные позиции:
- П-образный компенсатор можно устанавливать только на горизонтальные участки;
- требуется полная симметрия – плечи располагаются на одинаковых расстояниях;
- устройство не должно подвергаться внешним нагрузкам: ветер, удары и прочее;
- в конструкции используются стандартные гладкие отводы из пластика.
Еще один вид, подходящий для полипропиленовых труб, – так называемый механизм Козлова. Его используют в системах отопления и горячего водоснабжения, где устанавливаются трубы диаметром не более 63 мм. Поэтому производители предлагают устройства, которые выдерживают температуру не более +100°С и давления 1,6 МПа.
Этот компенсатор входит в категорию сильфонных моделей. Чисто конструктивно это сильфон, изготовленный из двухслойной стали толщиною 1,5 мм. Компенсатор заключен в полипропиленовую трубу, выполняющую функции кожуха. На концах установлены муфты, с помощью которых конструкция приваривается к трубопроводу.
Соединение компенсаторов к трубопроводам осуществляется сваркой или фланцами. При использовании полипропиленовых изделий – пайкой или сваркой.
Перед тем как провести крепление, стыки между концами труб и компенсаторов выставляются по одной оси. Нельзя допустить даже самое малое смещение. Оно приведет к увеличению поперечных нагрузок именно в неправильно проведенном стыке.
Все работы проводятся в процессе монтажа трубопровода. Существуют некоторые требования:
- под сальниковый вид обязательно устанавливается опора;
- под сильфонный вид нельзя монтировать подвесные опорные конструкции;
- монтаж проводиться только на горизонтальных и вертикальных участках;
- сам компенсатор устанавливается на горизонтальном участке трубопровода так, чтобы его стрелка на корпусе указывала движение теплоносителя;
- если монтаж проводится на вертикальном участке, то установка производится стрелкой вниз независимо от направления движения горячей воды.
Компенсирующие устройства ремонту не подлежат. Их можно только заменить на новые.
Компенсаторы играют важную роль в эффективной работе трубопроводов теплотрасс разного вида и назначения. Сегодня без них ни одна трубная магистраль, по которой движутся жидкости и газы под высоким давлением и с повышенной температурой, не эксплуатируется.
Читайте также: