Компенсатор сильфонный: эффективное приспособление для компенсации теплового расширения труб

Компенсатор сильфонный: эффективное приспособление для компенсации теплового расширения труб

Компенсатор сильфонный — это приспособление в виде гибкого вставочного элемента, которое применяется в различных трубопроводных конструкциях. Это изделие выполняет очень важную функцию — компенсацию изменения длины участков той или иной коммуникации. Изменение длины труб происходит, как правило, из-за температурных воздействий или вследствие установочных работ.

Во всех типах трубопроводов, в которых есть риск теплового расширения, устанавливаются компенсаторы

Сильфонные компенсаторы — что это такое?

На сегодняшний день сильфонные компенсаторы эксплуатируются в различных областях человеческой деятельности. Среди основных таких отраслей можно отметить:

  • энергетическая отрасль;
  • металлургическая сфера;
  • нефтеперерабатывающие производства;
  • а также коммунальное хозяйство.

Такие приспособления являются очень важными комплектующими элементами различных коммуникаций и используются практически везде, где необходимо компенсировать температурное расширение трубопровода. Наименьшим коэффициентом температурного расширения обладают стальные трубы, а наибольшим — полиэтиленовые изделия.

Компенсатор для полиэтиленовых труб является необходимой мерой для исключения деформации. Стоит отметить, что сильфонные компенсаторы для полиэтиленовых труб стыкуются с коммуникацией посредством фланцев.

Помимо основной своей задачи, сильфонные компенсаторы выполняют ещё несколько важных функций:

  • защита трубопровода от механических повреждений, которые могут привести к деформации труб и их разрушению;
  • компенсирование недочётов, которые могли быть во время прокладки коммуникации. Как правило, вследствие таких монтажных ошибок, отдельные участки трубопровода располагаются не на одной линии с другими участками коммуникации;

Полезная информация! Также сильфонные компенсаторы могут выступать в качестве переходного соединительного элемента. В таком случае с их помощью производится стыковка труб с разными показателями сечения.

  • гашение вибраций, которые возникают в коммуникации при передвижении по ней рабочей среды. А также стоит отметить, что вибрации в системе образуются не только от передвижения среды по трубам, но и от работы различного оборудования;
  • обеспечение нужного показателя герметичности в транспортных трубопроводных конструкциях.

Сильфонные компенсаторы — универсальные устройства и могут выполнять несколько функций одновременно

Технология изготовления сильфонных компенсаторов

Наиболее важной частью конструкции такого устройства является сильфон. Сильфонная гофрированная трубка изготавливается, как правило, из нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь является надёжным материалом, который обладает повышенными прочностными характеристиками, а также следующими преимуществами:

  • устойчивость к губительным коррозийным воздействиям;
  • резистентность к агрессивным химическим веществам;
  • сопротивляемость к температурным перепадам;
  • экологичность;
  • эстетичность (не требует дополнительной обработки краской);
  • долговечность.

Сам процесс производства сильфонной гофротрубы выполняется в два основных этапа:

  1. Стальные тонкостенные листы при помощи сварочного оборудования соединяются продольно в результате чего получается цилиндр.
  2. На полученном цилиндре формируется ребристая поверхность. Таким образом, выполняется гофрирование.

Для достижения максимальной гибкости сильфонной трубки, сильфонные стенки выполняются многослойными. Благодаря таким манипуляциям готовый продукт отличается высокой резистентностью к давлению, но при этом остаётся довольно гибким.

Компенсаторы изготавливаются из высокопрочной стали и имеют высокую устойчивость к повышенному давлению

Все вспомогательные части сильфонных компенсаторов изготавливаются из высокопрочной углеродистой стали и отличаются высокими техническими характеристиками.

Принцип действия сильфонного компенсатора

Для того чтобы разобраться в том, как именно действует сильфонный компенсатор, необходимо усвоить один важный момент. Температура транспортируемой среды в коммуникации, как правило, имеет чётко установленный показатель, в то время как температура окружающей среды не может быть стабильной.

Важно! При низких показателях температуры окружающей среды трубопровод, состоящий из металла, сжимается и укорачивается, а при высокой температуре, наоборот, расширяется.

Процессы сжатия и расширения неблагоприятно отражаются на коммуникации.

В конечном счёте изменение длины трубопроводной конструкции может привести к утрате необходимых герметизационных показателей в местах стыков труб.

Чтобы избежать подобных негативных последствий, используют специальные сильфонные компенсаторы, которые нейтрализуют деформационные воздействия и не дают трубопроводу потерять свои эксплуатационные качества.

Принцип действия этого приспособления основан на том, что все дополнительные усилия, которые появляются при расширении или сужении других участков коммуникации, не передаются дальше по трубопроводу. Эти дополнительные усилия принимает на себя сильфонный компенсатор.

Благодаря этому деформация может затронуть только определённые участки и не передаются далее по системе. То же самое можно сказать и про вибрации внутри системы. Такие изделия обладают высокими показателями эластичности.

Обратите внимание

На сегодняшний день производится несколько модификаций сильфонных компенсаторных элементов.

При температурном расширении труб компенсатор принимает всю нагрузку на себя, предотвращая деформацию и разрушение трубопровода

При повышении температуры окружающей среды трубопровод расширяется в двух плоскостях: горизонтальной и вертикальной. Поэтому при монтаже необходимо правильно фиксировать скользящие и статичные участки системы.

Разновидности сильфонных компенсаторов

Сегодня в продаже можно встретить несколько модификаций этого устройства. Нужный тип сильфонного компенсатора подбирается в зависимости от эксплуатационных условий, а именно — типа нагрузки, которую необходимо будет стабилизировать. Рассмотрим основные разновидности сильфонных моделей:

  • компенсатор сильфонный осевой под приварку (КСО);
  • компенсатор сильфонный фланцевый (КСФ);
  • угловой;
  • карданный.
  • сдвиговый.
  • стартовый.

Осевой. Монтируется на прямом участке коммуникации между двумя статичными опорами. Такие опоры могут быть двух типов:

Используется такой компенсатор для стабилизации деформационных воздействий в осевом направлении. Стоит отметить, что такие приварные модели, помимо гибкости, отличаются высокими прочностными характеристиками.

Рассмотрим распространённые ошибки при установке осевого компенсатора под приварку:

  • в первую очередь неудачный монтаж может быть связан с несоблюдением инструкции по его установке;
  • применение сильфонного осевого компенсатора под приварку в условиях, когда две трубы находятся в состоянии несоосности по отношению друг к другу;
  • попадание инородных элементов в межгофровое пространство;
  • направляющие опоры, выполненные из низкокачественного материала, которые способствуют просадке почвы, в результате чего между трубами возникают осевые сдвиги;
  • использование КСО в коммуникации, транспортирующей среду с повышенным содержанием хлоридов. Это приводит к коррозии сильфонной оболочки.

Компенсаторы выпускаются с разным типом крепления к трубам, одна из основных моделей — осевая, монтируемая при помощи сварки

Если учитывать все вышеперечисленные правила, то осевой сильфонный (междуопорный) компенсатор прослужит довольно долго, эффективно справляясь с возложенными на него задачами.

Фланцевый. Такая модель является одной из наиболее распространённых. Она эксплуатируется повсюду и отличается тем, что для стыковки с трубой имеет специальные стыковочные элементы — фланцы. КСФ используется для стабилизации нагрузок в осевом направлении.

Полезная информация! Стоит отметить, что такие компенсаторы отличаются отличной термоустойчивостью и могут монтироваться на коммуникации, температура среды которых доходит до 250 °C.

Компенсатор сильфонный осевой фланцевый. Является надёжным изделием, предохраняющим трубы от статических, а также динамических нагрузок. КСФ представляет собой растяжимое соединение, которое стабилизирует термические изменения длины коммуникации.

Угловой. Такие модели применяются для соединения коммуникации на поворотах. Такое соединение может осуществляться под разными углами. Угловые поворотные компенсаторы предназначены для стабилизации усилий, возникающих на поворотах трубопроводной конструкции.

Эти модели, как правило, оснащаются специальным шарнирным элементом, который определяет характер передвижения устройства. Угловая модель может перемещаться только в одной плоскости, исключая осевые перемещения. Благодаря шарнирному элементу сильфон также предохраняется от скручивания.

Карданный. В отличие от предыдущей модели, это устройство может осуществлять передвижение в любой плоскости. Стоит также отметить, что карданная модель оснащена двумя шарнирными деталями. Такая конструкция позволяет ей изгибаться в осевом направлении.

Компенсаторы карданного типа позволяют компенсировать угловые смещения в трубопроводных системах

Сдвиговый. Такой компенсатор монтируется в точках коммуникации, где может возникнуть усилие, которое повлечёт за собой взаимный сдвиг отдельных сегментов трубопроводной конструкции. Одним из самых распространённых вариантов использования такой модели является его установка в точке входа коммуникации в здание.

В этом случае при оседании сооружения компенсатор защитит трубу от деформации и предотвратит аварийную ситуацию. Кроме этого, сдвиговое приспособление применяется для стабилизации недочётов, совершённых при прокладке коммуникации.

Сдвиговые модели, как правило, обладают двумя сильфонами, поэтому их ещё называют двухсекционными сильфонными компенсаторами.

Компенсатор стартовый сильфонный. По своему конструктивному исполнению причисляется к осевой модели, однако, имеет одно отличие — производится с защитным кожухом, который состоит из двух частей.

Сильфонное компенсирующее устройство (СКУ)

Сильфонный компенсатор СКУ производится из нержавеющей стали и может быть двух видов в зависимости от конструктивных особенностей:

  • односекционный;
  • двухсекционный.

Сильфонные компенсирующие устройства оснащаются специальным защитным футляром, который предохраняет сильфон от механических деформаций, а также способствует соосности устройства.

Такой прибор, как правило, утепляется специальным материалом — пенополиуретаном (ППУ). Изоляция из ППУ является надёжным и современным вариантом утеплителя. А также стоит отметить, что помимо теплоизоляции, СКУ оснащается и гидроизоляцией. Существует два варианта гидроизоляции сильфонного компенсирующего устройства:

  • гидроизоляция полиэтиленом;
  • гидроизоляция оцинкованной сталью.

Обратите внимание! Модели с гидроизоляцией из оцинковки используются в коммуникациях, прокладываемых открытым способом (на поверхности земли). А компенсаторные устройства с гидроизоляцией из полиэтилена эксплуатируются при закрытом монтаже коммуникаций (под землёй).

Рассмотрим основные преимущества использования СКУ:

  • такое приспособление не требует профилактических осмотров;
  • такие изделия, как правило, имеют такой же эксплуатационный срок, как и у коммуникации в ППУ теплоизоляции;
  • СКУ разрешается устанавливать практически в любой точке коммуникации, однако, стоит отметить, что при выборе расположения такого устройства желательно предусмотреть возможность сдвига защитного футляра на всю его длину.

При открытом монтаже СКУ в обязательном порядке необходим монтаж защитного короба, который обезопасит компенсатор от доступа посторонних лиц, а также защитит устройство от атмосферных осадков.

Источник: http://TrubaMaster.ru/armatura/kompensator-silfonnyj.html

Характеристика и назначение сильфонного компенсатора

Сильфонный компенсатор – устройство с определенной величиной деформации. Спектр его применения обширен:

  • компенсация температурных расширений элементов трубопроводов, отклонений от соосности после монтажа;
  • нивелирует вибрацию от работающего оборудования;
  • обеспечивает герметичность трубных соединений.
Читайте также:  Сэндвич системы. дымоходы из нержавеющей стали для котлов и печей

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.

Ресурсные испытания осевых сильфонных компенсаторов

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.

Важно

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:

  • по величине рабочего давления, создаваемого потоками воды или другими средами в трубопроводе;
  • по размеру условного диаметра;
  • по характеру температурного режима;
  • для перемещения какой среды предназначены: вода, газ, пар, нефтепродукты, агрессивные вещества.

Изготавливается сильфонный компенсатор из нескольких слоев нержавеющей легированной стали марок 08Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, сохраняющих работоспособность в высоких пределах колебания температуры и давления.

Качество материала проверяется на заводе-изготовителе, с обязательным контролем его химических и механических свойств. Это обеспечивает большую надежность в эксплуатации, защиту конструктивов от возможных гидроударов, перепадов давления, температурного растяжения и сжатия, изгиба и других воздействий.

Куда именно ставят сильфонные компенсаторы?

Сильфонный компенсатор широко распространен в разных сферах:

  • в отопительных системах жилых домов или производственных зданий, в системах водоснабжения;
  • на газо- и нефтеперерабатывающих производствах;
  • в объектах военно-промышленного комплекса;
  • в химической, нефтяной и пищевой промышленности;
  • в автомобилестроительном производстве;
  • на заводах по производству криогенного оборудования.

Они могут быть установлены:

  • в местах стыков труб, которые невозможно соединить в связи с присутствием отклонений в соосности;
  • при подключении к трубопроводу различных устройств и потребителей.

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:

  • они устанавливаются одновременно с монтажом трубопровода;
  • необходимо соблюдать габариты при монтаже, в соответствии с проектом;
  • на корпусе устройства обозначается стрелка, указывающая направление передвижения среды трубопровода;
  • при монтаже и сборке не допускаются всяческие нагрузки.

Соединения к трубопроводу могут выполняться посредством соединительных фланцев, муфт, электро- или газосварки.

Последовательность действий при монтаже следующая:

Осевые сильфонные компенсаторы

  1. необходимо убедиться в отсутствии дефектов производителя или вследствие транспортировки;
  2. в случае необходимости (при большой массе) изделие крепится за патрубки, очищается заводская консервирующая смазка;
  3. следует убедиться в необходимости предварительного растяжения, если это предусмотрено изготовителем (указано в паспортной документации); выполняется, если это требуется с обеспечением установочной длины;
  4. концы трубопровода фиксируются на необходимом расстоянии, в зависимости от габаритов компенсатора;
  5. проверяется совпадение осей труб;
  6. выполняется стыковка компенсатора с трубами;
  7. производится соединение одного, а затем другого конца трубы с компенсатором, в зависимости от способа стыковки;
  8. фиксируют кожух компенсатора;
  9. при монтаже не допускаются изгибающие и скручивающие нагрузки на изделие.

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.

Сильфонные компенсаторы для тепловых сетей

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

Источник: http://TeplyHouse.ru/otoplenie/naznachenie-silfonnogo-kompensatora.html

5.1. Компенсация тепловых удлинений трубопроводов

В
процессе эксплуатации трубопроводы
изменяют свою температуру
в связи с изменением температуры
окружающей среды
и перекачиваемых жидкостей. Колебание
температуры стенки
трубопровода приводит к изменению его
длины.

Закон
изменения длины трубопровода выражается
уравнением

Δ=α
·
l(tyto),

где
Δ — удлинение или укорочение трубопровода;
а — коэффициент
линейного расширения металла труб (для
стальных труб α
= 0,000012 1/°С); l
— длина трубопровода; ty
температура
укладки
трубопровода; t
температура
окружающей среды.

Если
концы трубопровода жестко закреплены,
то от температурных
воздействий в нем возникают термические
напряжения растяжения или сжатия,
величина которых определяется по закону Гука

,

где
Е

модуль упругости материала трубы (для
стали) E
= 2,1·10
6кг/см2
=2,1·105
МПа).

Эти напряжения
вызывают в точках закрепления трубопровода
усилия, направленные вдоль оси
трубопровода, не зависящие от длины, и
равные

N
= σ
· F,

где σ —
напряжение сжатия и растяжения, возникшее
в трубе от изменения
температуры; F
площадь живого сечения материа­ла
трубы.

Величина
N
может
быть очень большой и привести к раз­рушению
трубопровода, арматуры, опор, а также
нанести повре­ждения
оборудованию (насосам, фильтрам и т.п.)
и резервуарам.

Совет

Изменения
длины подземных трубопроводов зависят
не только
от колебаний температуры, но и от силы
трения трубы о грунт, которая препятствует
изменениям длины.

Если
усилия от термических напряжений не
зависят от длины
трубопровода, то сила трения трубы о
грунт прямо про­порциональна длине
трубопровода. Существует такая длина,
на которой силы трения могут уравновеситься
с термической силой, и трубопровод не
будет иметь изменения длины. На участках
меньшей
длины трубопровод будет передвигаться
в грунте.

Предельная
длина такого участка 1max,
на котором возмож­но перемещение
трубопровода в грунте, определяется по
уравне­нию

где
δ — толщина стенки трубы, см; k—
давление грунта на по­верхность
трубы, кг/см2;
μ—
коэффициент трения трубы о грунт.

5.2. Компенсаторы

Разгрузка
трубопроводов от термических напряжений
осу­ществляется установкой компенсаторов.
Компенсаторы — уст­ройства, позволяющие
трубопроводам свободно удлиняться или
сокращаться при изменении температуры
без повреждения со­единений.
Применяются линзовые, сальниковые,
гнутые компен­саторы.

При
выборе трассы трубопроводов необходимо
стремиться к
тому, чтобы температурные удлинения
одних участков могли бы
восприниматься деформациями других,
т.е. стремиться к са­мокомпенсации
трубопровода, используя для этого все
его повороты
и изгибы.

Линзовые
компенсаторы

(рис. 5.5) применяются для ком­пенсации
удлинений трубопроводов с рабочим
давлением до 0,6 МПа при диаметре от 150 до 1 200 мм.

Рис. 5.5. Компенсаторы
линзовые с двумя фланцами

Компенсаторы
изготавливают из конических тарелок
(штампованных), каждая пара сваренных
между собой тарелок образует
волну. Количество волн в компенсаторе
делают не более 12
во избежание продольного изгиба.
Компенсирующая способ­ность линзовых
компенсаторов составляет до 350 мм.

Линзовые
компенсаторы характеризуются
герметичностью,малыми
габаритами, простотой изготовления и
эксплуатации, но применение
их ограничено непри­годностью
для больших давлений. Сальниковые
компенсато­ры
(рис. 5.6) являются осевыми компенсаторами
и применяются для
давлений до 1,6 МПа.

Компен­саторы
состоят из чугунного или стального
корпуса и входящего в него
стакана. Уплотнение между стаканом
и корпусом создается сальником.
Компенсирующая спо­собность
сальниковых компенсации ров
составляет от 150 до 500 мм.

Сальниковые
компенсатора устанавливаются на
трубопроводе с точной укладкой, так как
возможные
перекосы могут привести к заеданию
стакана и разрушения компенсатора.

Сальниковые компенсаторы
ненадежны в отношение герметичности,
требуют постоянного
надзора за уплотнением сальников
и в связи с этим имеют ограниченное применение. Эти компенсаторы
устанавливаются на трубопроводах диаметром от 100 мм и выше для негорючих
жидкостей и на паропроводах.

Обратите внимание

Гнутые
компенсаторы имеют П-образную
(рис. 5.7), лирообразную, S-образную
и другие формы и изго­тавливаются на
месте монтажа из тех труб,
из которых собирается тру­бопровод.
Эти компенсаторы пригод­ны
для любых давлений, уравновеше­ны и
герметичны. Недостатками их являются
значительные габариты.

Читайте также:  Опоры трубопроводов: для чего нужны, классификация и особенности монтажа

Источник: https://StudFiles.net/preview/6282786/page:17/

Выбор способа компенсации расширений трубопровода

22 августа 2014 г.

Одним из основных факторов экономической эффективности применения того или другого типа компенсаторов в тепловых сетях следует считать не их первоначальную стоимость, а стоимость всего теплопровода, приведенную к одному году его эксплуатации.

Способы компенсации температурного расширения трубопровода:

При определении экономической эффективности применения того или иного типа компенсатора при проектировании теплопроводов следует учитывать, что при применении П-образных компенсаторов возрастает гидравлическое сопротивление теплопровода, что существенно уменьшает пропускную способность, и увеличивает затраты электроэнергии на ПНС, а при большой протяженности теплопроводов – увеличивает их количество.

Для П-образных компенсаторов характерны большие габариты, увеличение зон отчуждения дорогостоящей городской земли, необходимость строительства дополнительных направляющих опор, а при бесканальной прокладке – компенсаторных каналов.

Сальниковые компенсаторы требуют постоянного обслуживания, связанного с периодической подтяжкой уплотнения и заменой уплотнительного материала. При подземной прокладке теплопроводов установка сальниковых компенсаторов требует строительства дорогостоящих камер.

В связи с постоянными протечками теплоносителя через сальниковые компенсаторы, кроме дополнительных затрат на его пополнение (см.

приложение «А»), следует учитывать, что из-за ускоренной наружной коррозии стальных труб возле сальниковых компенсаторов фактический срок службы теплопроводов с сальниковыми компенсаторами для магистральных сетей составляет 12…15 лет, распределительных и квартальных сетей – 7…8 лет.

Опыт применения сильфонных компенсаторов

28-летний опыт применения сильфонных компенсаторов в тепловых сетях доказал, что наиболее эффективным способом компенсации температурных деформаций теплопроводов является использования сильфонных компенсаторов, исключающих протечки теплоносителя, не требующих обслуживания во время эксплуатации теплопровода, срок службы которых соответствует сроку службы теплопровода. 

При выборе типа сильфонного компенсатора или сильфонного компенсационного устройства следует руководствоваться способом прокладки теплопровода, видом его тепловой изоляции, а также его компенсирующей способностью.

При выборе завода-изготовителя сильфонных компенсаторов рекомендуется обращать внимание на конструктивные особенности сильфонного компенсатора или компенсационного устройства, на наличие испытаний на подтверждение вероятности безотказной работы по циклической наработке в диапазоне рабочих перемещений сильфонных компенсаторов, указанных в технических условиях. 

Важно

Во избежание разрушения неподвижных опор теплопровода необходимо оценивать значения нагрузок на неподвижные опоры от жесткости и распорного усилия сильфонного компенсатора или компенсационного устройства, поставляемых различными заводами.

Во избежание разрушения сильфонного компенсатора в процессе эксплуатации следует также обращать внимание на объем приемо-сдаточных, квалификационных и периодических испытаний, который должен соответствовать указанному в СТО НП «РТ» 70264433-4-6-2010 «Компенсаторы сильфонные и сильфонные компенсационные устройства для тепловых сетей. Общие технические требования».

Источник: http://ros-pipe.ru/clauses/vybor_sposoba_kompensatsii_rasshireniy_truboprovod/

Установка компенсаторов для полипропиленовых труб отопления — расстояние между ними

Монтаж систем из полипропилена требует знаний технологии использования этого материала.

Сегодня самым распространенным вариантом для прокладки собственными руками внутренних трубопроводов холодной и горячей воды, отопления стали полипропиленовые трубы.

Одним из обязательных условий при прокладке таких трубопроводов стало использование компенсаторов.

Содержание статьи:

Полипропилен — это полимер, достоинства которого обусловили его широкое применение для сетей внутренних коммуникаций.

В числе которых:

  • рабочее давление для труб из этого материала составляет до 10 атмосфер (возможно, надо будет провести испытание трубопроводов на прочность и герметичность);
  • верхний предел диапазона рабочих температур превышает 90 градусов.
    Этого достаточно для разводки систем горячего водоснабжения и отопления;
  • материал, абсолютно, не подвержен коррозии, инертен по отношению к большинству применяющихся в быту химических веществ, не подвергается биологическому разложению;
  • качество поверхности полипропиленовых труб и свойства материала препятствуют отложению на стенках налета, в том числе, известкового;
  • срок службы полиэтиленовых трубопроводов — не менее 30-50 лет;
  • полипропилен, абсолютно, безопасен для здоровья человека, не выделяет в воду и воздух токсичных соединений;
  • этот полимер пожаробезопасен.

 
Технология монтажа предполагает использование сварки (утюга для пайки полипропиленовых труб) для получения надежных соединений.

При наличии соответствующего оборудования освоить навыки монтажа систем из полипропиленовых труб, доступно, каждому.

А что вам известно про показания и противопоказания жемчужных ванн, отзывы о которых опубликованы в полезной статье? Переходите по ссылке и прочитайте о целесообразности установки оборудования у себя дома.

Отзывы, какая ванна лучше, акриловая или чугунная — прочитайте на этой странице.

Среди недостатков трубы из полипропилена, специалисты отмечают невозможность придать им необходимую форму.

За счет этого, повороты магистралей выполняют, исключительно, с применением фитингов.

Совет

Другой серьезный недостаток этого полимера — высокий коэффициент температурного расширения.

Благодаря ему, полипропиленовым трубам свойственно значительное удлинение и/или провисание при транспортировке горячих сред (горячей воды или теплоносителя систем теплоснабжения), и при высоких наружных температурах.

Чем опасно тепловое расширение

Тепловое расширение труб из полипропилена считают одним из негативных факторов, требующих учета при проектировании и монтаже систем.

Иллюстрируется его опасность следующими цифрами.

У трубы из неармированного полипропилена, величина коэффициента теплового расширения лежит в пределах 0,15 мм/град. (приведено среднее значение, для различных марок материала, использующихся производителями, возможны отклонения).

Для материала, армированного стекловолокном, показатель составляет 0,06 мм/град., для армированного алюминием — 0,03 мм/град.

При перепаде температур в 60 градусов, удлинение 1 метра неармированной трубы составит около 9 мм.

Такой перепад температур не является невозможным.

Пример условий, приводящих к такой ситуации – проектирование и сборка системы отопления при температуре воздуха 20 градусов и подача в трубы теплоносителя, нагретого до 80 (норма температуры воды в трубах горячего водоснабжения указана на этой странице).

Если прямой участок трубы отопления проходит через 2 смежных комнаты с длиной стены 5 м, его общая длина составляет 10 м.

На таком участке суммарное удлинение при описанных условиях достигнет 90 мм.

При недостаточных зазорах между трубопроводом и стенами (а они должны в описанном случае составлять не менее 45 мм), труба упрется в конструкции.

Это приведет к появлению усилий деформации, грозящих нарушением целостности как фитингов, так и стенок трубы.

Создание же необходимых зазоров (почти 5 см от стен) нарушает эстетику системы и интерьера помещений.

Важный вывод!
Деформация труб за счет теплового расширения приводит к нарушению герметичности соединений.

А знаете ли вы про отличия санфарфора или санфаянса? В полезной статье написано, как не ошибиться с выбором во время покупки сантехники.

Про высокий унитаз для инвалидов написано здесь.

Обратите внимание

На странице: http://ru-canalizator.com/kanalizatsiya/bytovaya-tehnika/stiralnaja-avtomat.html узнайте, что делать, когда стиральная машинка гудит и не сливает воду.

За счёт дополнительных механических нагрузок представляет опасность для целостности участков трубопровода и подключенного оборудования.

Для компенсации температурного расширения служат компенсаторы.

Способы компенсации температурного расширения

Распространение получили два основных способа борьбы с эффектом температурного расширения полипропиленовых труб (какие использовать для водопровода в квартире узнайте здесь) и его негативными последствиями:

  1. самокомпенсация;
  2. компенсация с использованием упругих элементов из других материалов.

К дополнительным методам борьбы с тепловым расширением относят установку необходимого для устранения провисания трубы количества опор.

Сглаживание тепловых деформаций

Способ основан на использовании амортизационных свойств самого материала, участков труб, фитингов.

Достигается положительный эффект, за счет упругой деформации отдельных участков при температурном удлинении магистрали.

Примеры устройств, использующих этот способ:

  • Г-образные,
  • П-образные,
  • кольцевые компенсаторы,
  • устройства в форме змейки.

При удлинении основного участка магистрали происходит отклонение плеча компенсатора (например, для П-образных устройств) или упругая деформация всего тела компенсатора (для кольцеобразных устройств или компенсаторов в форме из змейки).

Они принимают на себя механически нагрузки, разгружая участок трубопровода и устройства соединения.

После прекращения действия факторов, вызывающих расширение трубы, за счет упругости материала компенсаторов система возвращается в исходное положение.

Способ достаточно широко распространен, благодаря дешевизне компенсаторов и простоте их использования.

Монтаж устройств ведется теми же средствами (фото ФУМ-ленты посмотрите здесь), что и сборка трубопровода.

Гашение расширений за счет упругих свойств других материалов

Этот способ получил наибольшее распространение.

На это повлияли простота изготовления, не сложный монтаж (как правильно наматывать сантехнический лен, прочитайте здесь) и применение устройств, их высокая эффективность и малые габариты.

Большинство применяемых на полипропиленовых трубах компенсаторов, таких как сильфонные, реализуют этот принцип.

Какой выбрать

Компенсаторы должны обеспечить снижение нагрузок, возникающих в продольном и поперечном направлении, а также под углом к оси трубопровода при удалении трубы.

Г-образные, П-образные, кольцевые компенсаторы и устройства в форме змейки представляют собой участки трубопровода (из того же полипропилена, или близких по характеристикам, но обладающих большей упругостью и эластичностью материалов), которым придана соответствующая форма.

Монтируются они также, как и участки основной магистрали (сколько слоев ФУМ-ленты надо наматывать, написано здесь).

В конструкцию включают фитинги для получения формы (например, для П-образных компенсаторов) или добиваются нужных характеристик без их использования.

Ассортимент устройств, реализующих компенсацию теплового расширения за счёт других материалов, гораздо шире.

К ним относятся:

  • осевые сильфонные компенсаторы КСО и ОПН.
    Эти устройства предназначены для компенсации деформация трубы в направлении, совпадающей с ее осью.
    Используют в качестве рабочего элемента упругую конструкцию — сильфон из гофрированной сантехнической резины или из тонкой нержавеющей стали. 
    Практическое замечание!
    Устройства типа ОПН отличаются простотой установки за счет наличия в конструкции крепежных узлов служащих опорами при монтаже трубопровода;
  • сдвиговые компенсаторы КС
    Устройства предназначены для компенсации деформаций в направлении, не совпадающем с осью трубы, и, соответственно, имеют степени свободы в обеих (вертикальной и горизонтальной) плоскостях. Конструкция компенсаторов включает один или два гофрированных сильфона.
    При использовании двухсоставного устройства надежность соединения сильфонов достигается за счет применения связующей арматуры;
  • поворотные компенсаторы КСП
    Функция этих устройств — компенсация линейного расширения обоих участков трубы в местах поворота магистрали. Применяются там, где по условиям прокладки угол поворота трубопровода должен оставаться неизменным;
  • универсальные компенсаторы КСУ. 
    Устройства позволяют компенсировать все виды отклонений трубопровода, возникающих за счёт теплового расширения.
    Соответственно, рабочий ход этих устройств рассчитан на осевое, поперечное и угловое отклонения.
    Особенности конструкции этих устройств диктуют их применение на коротких участках магистралей или в тех местах, где использование других типов сильфонных компенсирующих устройств, по каким-либо причинам, ограничено или невозможно;
  • резиновые сильфонные элементы КР (фланцевые). 
    Эти компенсаторы используют для компенсации отклонения оси трубопроводов. Кроме того, устройства выполняют роль демпфирующих, способны погасить гидроудар на обслуживаемом участке магистрали.
Читайте также:  Металлические профильные трубы квадратного сечения: сортамент и сфера применения

 
Кроме функционального назначения компенсаторы делятся по способу монтажа.

Для полипропиленовых трубопроводов применяют сварные и фланцевые компенсаторы.

При сварном способе используется традиционный для полипропиленовых труб метод монтажа с применением сварочного оборудования (какой нужен инструмент написано здесь).

Такой способ соединения предъявляет обязательные условия для выбора компенсаторов:

  • идентичность диаметра,
  • толщины стенок,
  • внутреннего сечения компенсирующего устройства и участка трубопровода.

 
Для фланцевого метода на участке трубы, где устанавливается компенсатор, монтируется металлический фланец.

Установка компенсирующего устройства производится за счёт соединения фланцев на компенсаторе и трубопроводе.

Достоинством такого метода считается получение разъемного соединения, которое легко обслуживать и ремонтировать.

Основной недостаток — повышенная сложность монтажа и большее число технологических операций.

Внимание! Установка металлического фланца на полипропиленовый трубопровод — задача не простая.

Поэтому ее выполнение лучше поручить специалистам, имеющим соответствующий опыт.

К сведению!
При определенных условиях применение сильфонных компенсаторов кроме борьбы с тепловым расширением решает задачу устранения вихревых потоков жидкости в трубопроводе, что повышает безопасность его эксплуатации.

Эффективная работа компенсирующих устройств возможна только при соблюдении правил их установки.

  • Выбирают компенсаторы на основании расчёта линейного расширения полипропиленовых труб, характеристики устройств должны соответствовать полученным при проектировании результатам;
  • применяемые на трубопроводе компенсаторы по своим характеристикам должны соответствовать используемым полипропиленовым трубам;
  • устанавливают устройства только на прямолинейных участках трубопроводов;
  • между двумя неподвижными креплениями устанавливают только один сильфонный компенсатор.

 
Применение компенсирующих тепловое расширение трубопровода устройств – обязательное условие при монтаже систем с использованием труб из полипропилена.

Эти меры увеличивают продолжительность срока службы трубопровода и гарантируют необходимую герметичность соединений.

Что такое компенсатор Козлова, как он выглядит, его конструктивные особенности и способ монтажа в магистраль отопления — все ответы в предлагаемом видеоролике.

Источник: http://ru-canalizator.com/santehnika/s-oborudovanie/kompensator.html

Компенсаторы линейного расширения для пластиковых труб

ГлавнаяСтатьи и материалыКомпенсаторы линейного расширения для пластиковых труб

Компенсатор может изготавливаться:

  • Из гибкого материала в форме завернутой петли;
  • Из металлической гофры (сильфона);
  • Из поливинилхлорида – компенсатор 110 мм (патрубок).

Основное предназначение этих элементов заключается в компенсации удлинения труб в результате температурного воздействия, поскольку линейные размеры трубопроводов увеличиваются на фоне резкого скачка температуры либо давления теплоносителя.

Несмотря на простоту конструкции и невысокую стоимость, компенсатор линейного расширения обеспечивает надежное соединение и бесперебойную работу коммуникации на протяжении длительного времени.

Компенсатор для пластиковых труб производится в нескольких разновидностях:

  • В виде петли – наиболее простая модель компенсирующего элемента;
  • Г-образные – данные элементы изготовлены в виде естественных углов поворота трубопроводной системы. Главное их преимущество заключается в том, что они выполняют не только задачу компенсатора, но и направляющую функцию при прокладке трубопроводной сети. При использовании данных моделей рассчитывается только размер короткого плеча, которого хватит для уравновешивания тепловой деформации длинного плеча.
  • Z-образные – предназначены для соединения двух отводов, расположенных в одной плоскости под прямым углом.
  • П-образные компенсаторы – нивелируют линейные удлинения пластиковых коммуникаций благодаря изменению углов наклона коротких плеч. Они рассчитаны на эксплуатацию в трубопроводных системах при Т=50оС и более.
  • Сильфонные – имеют гофрированную поверхность, которая делает изделия гибкими. Они необходимы для уравновешивания линейных удлинений, поглощения гидравлических ударов и уменьшения вибраций. Для них характерны компактные габариты, поэтому при монтаже они занимают минимум пространства. В зависимости от пространственного расположения и эксплуатационных характеристик, сильфонные компенсаторы для пластиковых труб подразделяются на осевые, сдвиговые и другие.
  • Компенсатор Козлова для пластиковых труб – разработан для нивелирования температурного расширения всех вариантов труб PPR (с армированием и без армирования) в отопительных сетях и трубопроводах горячей воды. Этот компенсатор для PPR труб может использоваться в сетях диаметром 20-63 мм. Компенсатор рассчитан для использования в системах при давлении 10 бар и температурных нагрузках до 100оС. Для него характерен привлекательный дизайн, поэтому присутствие этого элемента в трубопроводной магистрали не ухудшает её эстетический вид.
  • Компенсатор 110 для внутренней канализации. Изготавливается из поливинилхлорида, устойчивого к коррозионным процессам и диффузии. Один конец выполнен в виде раструба, оснащенного кольцевым уплотнительным резиновым элементом, второй предназначен под муфтовое соединение.

Для монтажа компенсаторов применяется:

  • Сварка – для установки гибких моделей;
  • Фланцевое соединение – для сильфонных компенсаторов.

При сварке компенсатор для пластиковых труб фиксируется “наглухо”. Чтобы добиться полной герметичности сварного шва, важно правильно подобрать компенсатор, у которого должен быть такой же диаметр и толщина стенки, как трубопровода.

В случае фланцевого способа, компенсирующий элемент крепится к фланцу. Применение данной технологии позволяет получить разъёмное соединение, благодаря которому при необходимости можно легко выполнить замену вышедшего из строя элемента.

Компенсатор 110 мм для пластиковых труб востребован в сетях внутренней канализации. Он изготовлен из поливинилхлорида, устойчивого к коррозионным процессам и диффузии.

Один конец выполнен в виде раструба, оснащённого кольцевым уплотнительным резиновым элементом, второй предназначен под муфтовое соединение.

Данный фитинговый элемент крепится к трубе канализационной системы внизу стояков, которые расположены в подвалах и помещениях технического назначения.

Компенсатор позволяет создать необходимый угол наклона на горизонтально пролегающих отрезках магистрали во время унификации ответвлений, изготовленных из разных материалов. Пластиковые компенсаторы также выпускаются в виде гофры, улучшающей компенсирующие свойства, или изогнутой формы. Последние используются для прокладки и ремонта в местах поворота системы канализаций.

Установка канализационного компенсатора

При выборе данного фитинга нужно учесть толщину стенок канализационной системы, а перед монтажом – вычислить длину магистрали, чтобы рассчитать величину давления в местах соединения.

Для врезки компенсирующего патрубка нужно :

  • Вырезать часть трубопроводной коммуникации в том месте, где будет монтироваться компенсатор;
  • Удалить заусеницы и разные шероховатости на краях обрезанной части трубопровода;
  • Нанести силиконовый герметик на край трубы, находящийся сверху;
  • Установить компенсатор, надев его на трубу до упора;
  • Обработать герметизирующим составом внутреннюю поверхность нижней трубы;
  • Ввести в неё свободный конец фитинга;
  • Зафиксировать стояк;
  • Дождаться полного высыхания герметика и можно начинать эксплуатировать канализацию.

Установка каждого отдельного вида компенсатора предусматривает применение отдельного способа монтажа. Следовательно нельзя монтировать все компенсаторы по одной технологии, но ряд общих рекомендаций всё же следует соблюдать:

  • Прежде, чем приступать к сварке, необходимо закрыть трубы асбестовой тканью для защиты изделия от искр;
  • Компенсаторы необходимо устанавливать на прямолинейных участках;
  • Перед началом монтажа нужно проверить качество и работоспособность изделия. Это позволит в будущем избежать неприятностей с трубопроводом и обеспечит его полную герметичность.

Что касается последовательности операций, то установка компенсаторов предполагает:

  • Подготовительный этап;
  • Планирование и расчёт точек фиксирования компенсаторов;
  • Разметку и нарезку труб;
  • Соединение.

Главное – они должны устанавливаться между неподвижными опорами.

Стоит помнить, что для получения надёжного и герметичного трубопровода нужно, чтобы размеры компенсаторов для пластиковых труб совпадали с размерами самих труб. При расчёте учитывается протяженность трубопроводной системы, температурные нагрузки и коэффициент линейной деформации, который для всех материалов разный.

Определение линейного удлинения трубопроводной коммуникации (X):

X=L*T*K

L – длина магистрали;Т – разница температур перед эксплуатацией сети и при работе;

K – коэффициент теплового удлинения.

Цена компенсаторов обусловлена видом, диаметром и прочими характеристиками, но в общем они стоят недорого.

За счёт простой конструкции они легко монтируются в систему, поэтому не стоит пренебрегать их использованием.

Важно

Подводя итоги, можно утверждать, что установка компенсаторов при монтаже пластиковых трубопроводов, предназначенных для работы в условиях повышенных температур, является обязательным условием.

Данные элементы обеспечивают бесперебойную работу трубопровода и продлевают его эксплуатационный период.

Полипропиленовые трубы от немецкой компании “Aquatherm” имеют много преимуществ, одним из которых является минимальное линейное тепловое расширение 0,035 мкм.

Таким низким показателем не может похвастаться ни одна аналогичная продукция. В большинстве случаев коэффициент линейного термического расширения составляет 0,15 мкм.

Минимальная деформация гарантирует работу трубопровода без повреждений долгие годы и обеспечивает возможность не использовать компенсаторы при вертикальной прокладке в шахте и каналах.

Трубы произведенные в Германии, широкого спектра применения.

Система отлично подходит для подведения воды к бассейнам, как в частных, так и промышленных масштабах. Так же используется для транспортировки химических сред.

Трубы произведенные в Германии, широкого спектра применения.

Трубопроводная система из инновационного материала fusiolen, специально разработанная для систем холодоснабжения, обогрева поверхностей, транспортировки агрессивных сред и сжатого воздуха, а также для систем геотермальной энергетики.

Источник: https://agpipe.ru/articles/kompensator-lineinogo-rasshirenya

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector