Для чего нужны сильфонные компенсаторы
Сильфонные компенсаторы
Сильфонный компенсатор – это устройство, предназначенное для компенсации возникающих в процессе эксплуатации трубопроводов деформаций, которая возможна за счет гибкого элемента (сильфона). Деформации неизбежно возникают из-за температурных изменений внутренней и внешней среды трубопровода, из-за внешних факторов, погодных явлений, монтажных работ.
Сильфонные компенсаторы применяются с целью уменьшить пагубное влияние на трубопровод разрушительных сил. Установка такого устройства на трубопроводе значительно продлевает его срок службы.
Классификация компенсаторов
Соответственно одна из градаций сильфонных компенсаторов проводится по принципу работы с каким-то видом деформации трубопровода.
Осевые сильфонные компенсаторы, предназначены для компенсации температурных расширений трубопровода возникающем при движении теплоносителя по нему, за счет движения сильфона в осевом направлении. Применяют осевые компенсаторы в трубопроводных системах большой длины и малой длины, во всех сферах промышленности. Можно с уверенностью сказать, что это самые популярные и часто используемые компенсаторы. Они просты, надежны в работе и не нуждаются в обслуживании.
Угловые сильфонные компенсаторы за счет изгиба оси сильфона по дуге, смещают оси патрубков под углом в одной плоскости. Данные компенсаторы устанавливаются на трубопроводах, которые имеют колена в разных плоскостях. Угловые компенсаторы позваляют стабилизировать работу всей системы, устраняя опасные деформации. 
Сдвиговые сильфонные компенсаторы используют деформацию сильфона, за счет которой появляется возможность смещать патрубки в различных плоскостях при параллельности их осей. Сдвиговые компенсаторы используются на длинных участках трубопроводов, где небольшая несоосность трубы появляется в следствие наличия большого количества элементов, а так же невозможности проведения идеального монтажа.
Существуют так же сильфонные компенсаторы предназначенные для комбинированных видов деформации: сдвигово-осевые, поворотно-осевые, универсальные.
Встречаются и другие виды сильфонных компенсаторов, например, стартовые.
Стартовые сильфонные компенсаторы, предназначены для ввода в эксплуатацию нового трубопровода. Для компенсации температурных деформаций при заполнении теплоносителем труб в процессе ввода трубопроводной сети в эксплуатацию. Стартовые компенсаторы срабатывают всего один раз, после чего становятся элементом трубы.
Основным элементом стартового компенсатора является сильфон, установленный внутри двух защитных кожухов. При поступлении горячего теплоносителя в трубу, сильфон сжимается, компенсируя деформацию системы. Полностью сработав, сильфонный компенсатор исключается из сети, для чего его кожухи свариваются между собой. По своему виду стартовый сильфонный компенсатор напоминает обычный осевой, самый простой КСО. Однако в осевом компенсаторе заложен куда больший запас хода.
Встречаются и другие виды сильфонных устройств:
Устройство
Технические характеристики
Для того чтобы понять какой тип конструкции необходим, инженеры проводят расчет компенсатора, в котором учитывают все требования предъявляемые к нему. 
Эскиз сильфонного компенсационного устройства (СКУ) с тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ)
По эскизам разрабатывается техническая документация, которая выпускается к каждому устройству.
Применение
Используются сильфонные компенсаторы во многом благодаря своему преимуществу в герметичности и температуростойкости перед другими компенсаторами (сальниковыми, линзовыми, резиновыми, тканевыми). К тому же металлический сильфон работает надежнее и имеет большой запас хода.
Важным достоинством сильфонных компенсаторов является метод их установки, их возможно установить в любом месте трубопровода, независимо от способа его прокладки, и без необходимости строительства специальных камер.
В настоящее время большое количество заводов сосредоточено на изготовлении подобных устройств, поэтому на сильфонном рынке всегда достаточно предложений.
Сильфонные компенсаторы: эффективная компенсация теплового расширения труб
Сильфонные компенсаторы представляют собой специальные приспособления, предназначенные для компенсации изменения длины участка трубопроводной конструкции. К изменению длины может привести некорректная установка системы или влияние температуры. Их необходимо устанавливать на всех трубопроводах с риском теплового расширения.
Сильфонные компенсаторы — что это такое?
Компенсаторы с сильфоном используются в различных областях деятельности человека. Наиболее широко они распространены в сфере энергетической промышленности, металлургии, на предприятиях по нефтепереработке и в сфере ЖКХ.
Установка сильфонных компенсаторов на трубопроводах нужна для компенсации температурного расширения. Поэтому они необходимы при монтаже полиэтиленовых систем (при помощи фланцевого соединения) из-за наибольшего коэффициента температурного расширения материала. При этом у стальных изделий этот параметр имеет наименьшие показатели.
Кроме исключения деформации трубы при температурном расширении, эти изделия выполняют другие важные функции.
Во-первых, они защищают трубопровод от механических повреждений. Во-вторых, позволяют скомпенсировать монтажные нюансы и недочеты, допущенные при прокладке трубопроводной системы. В-третьих, они используются для гашения вибраций, возникающих при движении среды в системе и от работы подсоединенного оборудования. В-четвертых, компенсаторы нужны для обеспечения требуемых параметров герметичности в транспортных трубопроводах.
Еще одна функция сильфонных компенсаторов — возможность применения этих изделий в качестве соединительного элемента труб разного сечения.
Технология изготовления и технические характеристики сильфонных компенсаторов
Сильфон (сильфонная гофротруба) — самая важная часть в конструкции компенсатора. Она изготавливается из нержавеющей стали с повышенными прочностными характеристиками. Вспомогательные элементы сильфонных компенсаторов выпускают из углеродистой стали.
Преимущества сильфонов из нержавейки:
Изготовление сильфона осуществляется в два этапа. Сначала тонкостенный листовой прокат вальцуется и сваривается продольным швом для получения цилиндра. Затем, на нем формируется гофрированная поверхность. Стенки сильфона делают многослойными с целью получения максимальной гибкости трубки. В итоге изделие хорошо сопротивляется высокому давлению, не теряя гибкости.
Принцип действия сильфонного компенсатора
Для понимания принципа работы сильфонного компенсатора необходимо усвоить, что температура рабочей среды всегда одинаковая, а вот температура окружающей среды может меняться. Температурные перепады приводят к сужению (при низких показателях среды) или расширению (при повышении температуры) трубы. Это плохо отражается на коммуникации и способно привести к разгерметизации системы.
Установка сильфонных компенсаторов на газопроводах и других трубопроводах позволяет нейтрализовать воздействие деформаций и избежать потери эксплуатационных свойств коммуникации. Принцип действия устройства основан на препятствии передачи дополнительных усилий, образующихся при сужении/расширении на конкретном участке, дальше по трубе. Он позволяет огородить систему от деформаций, локализовав их на определенном участке.
Стоит помнить, что, при повышении температуры, происходит расширение трубы как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Поэтому очень важна корректная фиксация скользящих и статичных участков трубопровода.
Обозначение сильфонного компенсатора на чертежах
Разновидности сильфонных компенсаторов
Существует множество типов сильфонных компенсаторов, используемых для монтажа на трубопроводах в зависимости от стабилизируемой нагрузки. Их классифицируют по следующим параметрам:
Осевой
Такие изделия устанавливаются на прямых участках трубопровода между статичными опорами. Они применяются для стабилизации осевых деформаций и монтируются сварным способом.
Наиболее распространенные ошибки при монтаже сильфонных осевых компенсаторов:
Если внимательно отнестись к выбору осевого компенсатора и провести правильный монтаж изделия, он прослужит длительное время без замены на новый.
Установка фланцевого компенсатора на трубе
Фланцевый
Фланцевые компенсаторы — наиболее распространенный тип изделий, применяемый для стыковки труб с помощью фланцев. Они позволяют создать разъемное соединение и стабилизировать нагрузки в осевом направлении.
Компенсаторы этого типа отличаются высокой термоустойчивостью, надежностью и сопротивляемостью к статическим и динамическим нагрузкам. Применяются в трубопроводных системах, транспортирующих среду с температурой до 250С.
Угловой
Угловые сильфонные компенсаторы устанавливаются на поворотах трубопроводов. Могут иметь разный угол и помогают скомпенсировать усилия среды, возникающие на повороте трубы. Они оснащаются особым шарнирным элементом, определяющим характер перемещения устройства.
Угловые изделия способны передвигаться лишь в одной плоскости (без осевых изгибов). Шарнирная конструкция защищает сильфон от скручивания.
Карданный
Карданные сильфонные компенсаторы могут перемещаться в любой плоскости, благодаря наличию двух шарнирных элементов. Это позволяет им также перемещаться в осевом направлении.
Сдвиговый
Сдвиговые осевые компенсаторы устанавливаются в тех местах, где возможно появление усилия, способного привести к взаимному сдвигу отдельных частей трубопровода. Самое частое место монтажа — на входе трубопроводной системы в сооружение. При таком расположении компенсатор защищает коммуникации от деформации и возможных аварий.
Также эти устройства используются для стабилизации монтажных ошибок при прокладке трубопровода. Они имеют в своей конструкции два сильфона, из-за чего их также называют двухсекционными компенсаторами.
Существует специальный стартовый сильфонный компенсатор, обладающий защитным кожухом из двух частей, но считающийся осевой моделью устройства.
Характеристика и назначение сильфонного компенсатора
Сильфонные компенсаторы изготавливаются из нержавеющей стали одно- или двухсекционными. Они имеют специальный кожух, защищающий сильфон от внешних воздействий и механических повреждений.
Обозначение сильфонного компенсатора на схемах.
Для повышения герметичности и теплоизоляции узла используются полиуретановые прокладки (ППЦ), а для гидроизоляции — полиэтиленовые или оцинкованные вкладки. Оцинкованный вариант гидроизоляции подходит для систем, расположенных на поверхности земли, а полиэтилен подойдет для трубопроводов, смонтированных закрытым методом.
Сильфонные компенсаторы имеют обширную сферу эксплуатации:
Они монтируются на разных участках трубопровода в зависимости от назначения устройства. Их устанавливают в местах стыка труб, а также при подсоединении различного оборудования к системе.
Использование сильфонных компенсаторов особенно важно в многоэтажных зданиях, где требуется уменьшение нагрузок на горизонтальные отводы между этажами.
Порядок установки
Сильфонные компенсаторы устанавливаются на трубопровод одновременно с монтажом труб. При этом необходимо четко следовать проекту и соблюдать габариты, не допускать применения нагрузок. Корпус устройства маркируется специальной стрелкой, указывающей направление перемещения рабочей среды в трубопроводе.
По типу подсоединения к коммуникационным системам различают компенсаторы фланцевые, муфтовые или приварные.
При монтаже сильфонного компенсатора на трубопровод следует соблюдать определенную последовательность:
Монтаж осуществляется в соответствии с руководством завода-производителя без прикладывания скручивающих и изгибающих нагрузок.
Компенсатор подбирается исходя из расчетов линейного расширения труб, их параметры должны соответствовать проектным расчетам. Между двумя неподвижными креплениями допускается устанавливать только один компенсатор.
Преимущество применения сильфонных компенсаторов:
Характеристика и назначение сильфонного компенсатора
Сильфонный компенсатор – устройство с определенной величиной деформации. Спектр его применения обширен:
Его использование особенно важно в многоэтажных домах, для снижения нагрузок на горизонтальные отводы между этажами. Он представляет собой металлическую гофрированную оболочку. При перепаде температуры, давления и других параметров размеры трубы изменяются. Рабочая часть компенсатора (сильфон), растягиваясь или сжимаясь, компенсирует эти смещения.
Принцип действия конструкции
Жидкость, газы или другие вещества, транспортируемые трубопроводами, удерживаются в определенных температурных пределах, в то время как окружающая среда подобной стабильности не имеет. При пониженной температуре воздуха, металл сжимается, повышенной – наоборот, расширяется. Эти процессы способны вызвать разгерметизацию и разрушение трубных соединений и опор трубопроводов.
Сильфонный компенсатор, вследствие эластичности и упругости, способен предотвратить нежелательные последствия температурного расширения или сужения и обеспечить целостность конструкции. Основной его элемент – сильфон – обладает многослойной гофрированной поверхностью, способной выдерживать значительные температурные и другие воздействия, обеспечивая при этом герметичность. На компенсаторе могут быть установлены один или несколько сильфонов.
Расширение трубы может происходить в двух направлениях – по оси и радиально. При этом важно обеспечить правильное закрепление скользящих и неподвижных участков трубопровода.
Виды компенсаторов
Конструкция устройства может быть различной, в зависимости от назначения: нивелирование углового или продольного смещения, нарушений соосности, компенсация вибрации.
По характеру воспринимаемой нагрузки сильфонные компенсаторы классифицируются на несколько видов.
Осевой компенсатор (аксиального действия) – нивелирует увеличение или уменьшение осевого размера.
Угловой компенсатор (ангулярного действия) – позволяет компенсировать смещение патрубковых осей. Это изделие выполнено с изогнутой по дуге осью сильфона.
Сдвиговый компенсатор – предназначен для компенсации смещения в радиальном направлении, например, при подключении оборудования или несоосности труб.
Сильфонный компенсатор универсального действия – оборудованы внутренним экраном, устройствами сдвига и поворота. Этот узел включает один или два сильфона и соединительную арматуру. Обладает универсальным действием и способен компенсировать все перечисленные виды нагрузок.
В зависимости от исполнения, они классифицируются следующим образом:
Изготавливается сильфонный компенсатор из нескольких слоев нержавеющей легированной стали марок 08Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, сохраняющих работоспособность в высоких пределах колебания температуры и давления.
Куда именно ставят сильфонные компенсаторы?
Сильфонный компенсатор широко распространен в разных сферах:
Они могут быть установлены:
Эти устройства обладают высокой надежностью эксплуатации, долговечностью, они легко монтируются и просты в обслуживании, характеризуются небольшими габаритами, разнообразие конструкций позволяет широко применять их в различных областях. В случае необходимости они могут быть изготовлены индивидуально, по заказу потребителя.
Порядок установки
Монтаж и сборка сильфонного компенсатора включает следующие требования:
Соединения к трубопроводу могут выполняться посредством соединительных фланцев, муфт, электро- или газосварки.
Последовательность действий при монтаже следующая:
Обязательно в процессе монтажа руководствоваться требованиями завода-изготовителя.
Сильфонный компенсатор обязательно должен устанавливаться при монтаже трубопровода для обеспечения его безопасной эксплуатации.
Выводы
Изначально компенсирование теплового расширения или сужения трубопроводов осуществлялось применением П- или Z-образной конструкции трубопроводов. Эти преднамеренные изменения позволяли частично устранить последствия влияния тепловых смещений. Но подобный способ требовал существенных затрат при строительстве, конструкции были громоздкими и недостаточно надежными.
Немец Генрих Витценманн, владелец ювелирного завода, однажды задумался над способом предотвращения разрушения обычного резинового шланга, из которого поливали дорогу. В результате был изобретен металлорукав, который, после некоторой доработки, используется и поныне. Именно это изделие явилось основой первого компенсатора, запатентованного в 1885 г.
Это изобретение позволило указанному предпринимателю со временем полностью отказаться от ювелирного бизнеса и заняться производством металлических рукавов. Его фирма существует и в настоящее время.
Видео по теме: Сильфонный компенсатор
Сильфонный компенсатор ГОСТ
Компенсаторы сильфонного типа – это защитные устройства, используемые при прокладке и модернизации трубопроводов. Оборудование задействуется в сетях, транспортирующих нефтепродукты, техническую и питьевую воду, кислые и щелочные составы.
Производство сильфонных компенсаторов регламентирует ГОСТ 27036-86. Стандарт содержит классификацию изделий, рекомендации по их проверке и монтажу. Он соблюдается производителями оборудования и эксплуатирующими организациями.
Для чего предназначены сильфонные компенсаторы?
Сильфонные компенсаторы рассеивают температурные напряжения, возникающие при работе трубопровода. Они предотвращают деформацию и разрыв магистрали, обеспечивают корректное функционирование насосов, фильтров и емкостей.
Основу любого компенсатора составляют два элемента.
Оборудование реализуется в заводской таре, сопровождается паспортами качества и сертификатами соответствия.
Типы устройств
В рамках ГОСТ 27036-86 выпускается множество моделей компенсаторов. Изделия различаются назначением, принципом действия, особенностями эксплуатации. Каждое устройство заслуживает отдельного рассмотрения.
Стартовые компенсаторы
Оборудование, задействуемое при прокладке новых трубопроводов. Оно обеспечивает корректный монтаж линии, предотвращает сложности при пробном запуске.
В состав устройства входят следующие компоненты:
Монтаж сильфонного компенсатора происходит в следующем порядке:
Обваренный стартовый компенсатор является неотъемлемой частью трубопровода, рассчитан на весь срок службы сети.
Сильфонный компенсатор базового типа. Модель включает гофрированную вставку и соединительные патрубки. Она используется в отапливаемых помещениях, обеспечивает решение типовых задач.
Модульное устройство, включающее три компонента:
Изделие подходит для уличного и внутрицехового использования, может размещаться в бетонных лотках. Монтаж сильфонного компенсатора выполняется в двух пространственных положениях: вертикальном и горизонтальном.
Классическая модель, включающая патрубки, телескопический кожух и гибкую вставку. Изделие работает с большинством сред, требует дополнительной изоляции при уличной эксплуатации. Монтаж сильфонного компенсатора производится согласно общим рекомендациям.
СКУ.ППУ
Линейка изделий с теплоизоляцией. Устройства имеют пенополиуретановое покрытие, могут эксплуатироваться в условиях отрицательных температур. Монтаж сильфонных компенсаторов производится открытым способом либо в рамках лотков.
СКУ.ППМ
Устройства, идентичные серии СКУ.ППУ. Их основное отличие – использование пенополиминеральной изоляции. Монтаж сильфонных компенсаторов происходит в условиях, рекомендованных для СКУ.ППУ.
Угловые
Решения для угловых соединений. Изделия работают в одной плоскости, состоят из четырех компонентов:
Монтаж сильфонного компенсатора происходит в местах поворота трубопровода. Комплексная работа направляющих и шарнира исключает чрезмерный изгиб сильфона.
Вариацией угловых решений являются карданные устройства. Они работают в нескольких плоскостях, могут комплектоваться двумя шарнирами. Монтаж сильфонных компенсаторов карданного типа происходит по общему принципу.
Технические характеристики
Сильфонные компенсатора различаются числом гибких вставок, условным диаметром, наличием защитного кожуха и карданного механизма. Не последнее значение имеют габаритные размеры и условия эксплуатации.
Базовые параметры оборудования отражены в его наименовании. Например, сильфонный компенсатор ОПКР-25-600-220 имеет следующие характеристики:
Некоторые данные не отображаются в названии. Это касается массы устройства, марки используемой стали, длины, наличия защитного кожуха.
В начале наименования ряда компенсаторов присутствует цифра 2. Она сообщает о том, что модель комплектуется двумя сильфонами.
Требования безопасности
Монтаж сильфонного компенсатора производится после его осмотра. К работе допускаются цельные изделия, не имеющие следующих дефектов:
Дефектное оборудование не подлежит восстановлению, отправляется на утилизацию. Списывание некондиционной продукции сопровождается заполнением соответствующих актов.
Монтаж сильфонных компенсаторов, не отвечающих требованиям безопасности, может спровоцировать ряд проблем:
Качественная предварительная проверка гарантирует беспроблемный монтаж сильфонных компенсаторов.
Как происходит установка устройств?
Монтаж сильфонных компенсаторов выполняется одним из трех способов.
Монтаж сильфонных компенсаторов производят аккредитованные специалисты, обладающие должными знаниями и навыками. Они учитывают особенности сети, требования отраслевых нормативов, условия эксплуатации изделия.
Установке оборудования могут предшествовать подготовительные мероприятия, связанные с очисткой соединительных патрубков, магистральных труб, монтажных лотков.
Преимущества сильфонных компенсаторов
Сильфонные компенсаторы обладают массой достоинств.
Эксплуатируемые компенсаторы проходят периодический осмотр на предмет протечек и деформаций.
Сколько стоят сильфонные компенсаторы?
Стоимость компенсаторов зависит от их размеров и исполнения. Наибольшую цену имеют нетиповые решения, выполненные по индивидуальному проекту.
Покупка продукции
Обращение в компанию «Компенс» позволит купить качественные сильфонные компенсаторы по доступной цене. Предприятие выпускает компенсирующие устройства на собственном оборудовании, предлагает продукцию в типовом и нестандартном исполнении.
Клиенты организации получают множество преимуществ.
Оформить заявка на приобретение компенсаторов не составит труда. Для этого воспользуйтесь телефоном, электронной почтой или формой обратной связи.