Компенсатор на трубопроводе водоснабжения

Как предотвратить гидроудар в системе отопления и водоснабжения?

Система трубопроводов подвергается воздействию многих внешних факторов. Из-за высоких нагрузок материалы, из которых сделаны магистрали, подвергаются сжатию и удлинению. Гидроудары и перепады давления ведут к деформации и как следствие к серьезным повреждениям. Компенсаторы для трубопроводов являются особыми устройствами, которые воспринимают и компенсируют вибрации, смещения, перемещения и температурные деформации.

При проектировании трубопровода необходимо помнит о перегрузках системы, и сделать гибкую конструкцию с возможностью самокомпенсации. С данной задачей должны справляться компенсаторы, которые соединяют два конца трубопровода, и всю компенсацию берут на себя. Эти устройства достаточно гибкие и способны растягиваться в границах собственной деформации и давать высокий уровень герметичности.

1. Функциональные возможности компенсаторов
2. Виды компенсирующих устройств
3. Как выбрать приспособление?
4. Правила монтажа предохранителя в трубопровод

Функциональные возможности компенсаторов

Используются в строительстве, ЖКХ, ВПК, газовой и нефтяной промышленности, кораблестроении, атомной промышленности, энергетике и в прочем.

Установка компенсирующих устройств на всех магистралях, и их использование в дальнейшем дает возможность существенно увеличить срок эксплуатации труб. Это довольно актуально для магистралей большой длины, так как от длины линии зависит сила воздействия на нее.

Использование элементов для сглаживания нагрузок, рекомендуется ко всем трубопроводам. При этом необходимо помнить, что надежная и безаварийная работа пластиковой или металлической магистрали отопления напрямую правильно устроенной компенсации.

Задачи данных конструкций довольно специфичны, но вместе с тем и крайне важны:

1. Уменьшение вибрации трубопровода, которые возникают по сети из-за работы насосов. Даже в том случае если подобное явление невозможно почувствовать или увидеть, тем не менее, оно есть. В тоже время возникает риск возникновения резонанса, который многократно увеличивает амплитуду колебаний, которая приводит к быстрому разрушению трубопроводов.
2. Компенсация в магистралях при линейном тепловом расширении во время изменения температуры теплоносителя. Из-за происходящих удлинений или укорачивания труб на муфтовых или сварных соединениях возникают дополнительные напряжения, из-за чего уменьшается их срок службы, вплоть до разрушения.

Монтаж компенсаторов, это обязательное условие в наши дни при возведении тепловых сетей.

В конструкции системы отопления, компенсатор подключается к местам с большей вероятностью возникновения гидроударов. В момент возникновения поднимающееся давление жидкости давит на мембрану аккумулятора. Воздух, который находится над ней, сжимается и мембрана смещается в его сторону. Из-за объема, который занимает жидкость, напор в ней уменьшается.

В момент прекращения гидроудара, мембрана возвращается на свое место. Благодаря использованию гидроаккумуляторов можно попутно отобрать лишнюю жидкость из системы.

Для того чтобы сделать эффект амортизации, в водопроводах кроме гидороаккумуляторов применяют специальные гасители.

Виды компенсирующих устройств

Из-за довольно широкого спектра использования существуют различные виды компенсаторов трубопроводов. Они бывают:

1. Сильфонные. Гофрированный стальной отрезок с соединительными фланцами. Используется для паро- или газообразных смесей, воды, азота и воды. Может использоваться с другими средами которые не вступают в реакцию с материалом(инертны, растворы промывок и другое). Используется для компенсации температурных деформаций в теплосетях(наиболее часто). Установка сильфонных компенсаторов на трубопроводах возможно только при температуре среды не превышающей +700оС и давлении до 250 атмосфер.
2. Сальниковый. Является «братом» предыдущей версии. У сальникового варианта более скромные возможности: давление среды – до 25 атмосфер, температура не должна превышать +300оС. Есть также и некоторые отличия в конструкции.
3. Линзовые. Линзовый представляет собой сваренную из нескольких линз конструкцию (как правило, 2-4, чем больше, тем выше эффективность, и соответственно больше ход компенсатора), а также присоединительных патрубков. Такое изделие изготавливается из стали либо сплавов со схожими качествами. Линзовый компенсатор используется для трубопроводов, которые транспортируют малоагрессивные либо неагрессивные среды с давлением, не превышающем 16 атмосфер.
4. Резиновые или как их называют еще – вибрационные вставки. Как это видно из названия, данный компенсатор представляет собой участок, изготовленный из резины, имеющий муфтовое или фланцевое соединение с трубопроводом. В качестве материала используется жаростойкий синтетический состав, который по своим характеристикам и свойствам значительно превосходит обычную резину, что существенно увеличивает возможности его использования. Его устанавливают для транспортировки сред с температурой не более +150 оС (в случае с паром – не более +180оС) и давлением не превышающем 16 атмосфер. Категорически запрещено использовать для растительных и минеральных жиров и масел, пропана, бутана, бензина, хлорированных углеводородов.
5. Тканевые. Данный тип компенсаторов для трубопроводов является наиболее популярным вариантом, используемым на системах низкого давления (до 0,7 атмосфер, однако существуют модели, которые могут использоваться для эксплуатации и при 3 атмосферах). В отличие типов описанных выше, которые имеют ограничения по размерной сетке, данный тип может иметь любые габариты. Делается из композитных много- либо однослойных материалов (стеклоткани, синтетических, нержавеющей стали, керамики). может быть использован на трубопроводах транспортирующих среду с температурой до +1000оС.
6. П-образные. Наиболее популярный вид промышленных вариантов, который используется практически везде, где есть трубопроводы большой протяженности. Конструктивно выглядят как участок трубы с П-образным изгибом (из-за чего собственно и имеет такое название). При появлении колебаний в трубопроводе, П-образный участок гасит их, благодаря изменению своего положения относительно продольной оси, из-за чего не дает возможности «продвигаться» колебаниям дальше по линии.

При конструировании делается расчет компенсаторов для трубопроводов, и внимание главным образом уделяется обеспечению общего уровня безопасности, что определяется правильным монтажом и выбором устройства (сальниковым, линзовым и прочие).

Различия в принципах функционирования и направленностях определяют основные виды компенсаторов для трубопроводов, которые делятся на две главных категории:

• Устройства, с большим уровнем гибкости и высокой степенью радиальности, которые обеспечивают удлинение трубопроводов кручением на неровных участках, удлинение изгибом или проведением изгибов благодаря включению гибких вставок;
• Осевые устройства, бывают скользящие или упругие, в рамках действия которых компенсация происходит благодаря посредством телескопического перемещения трубы или во время сжатия пружинных вставок (сальниковый и другие).

Наиболее популярными являются П-образные компенсаторы, воздействующие на перемещение трубопровода радиальной направленности, Z-образные участки и угловые повороты.

Как выбрать приспособление?

При выборе компенсатора для трубопроводов теплосетей и водоснабжения (и вообще – все компенсаторы любого назначения) необходимо помнить о следующих нюансах:

1. На гофре не должно быть каких-либо повреждений – перед покупкой следует тщательнейшим образом ее осмотреть со всех сторон, возможно, ее могли повредить при транспортировке или выгрузке.
2. Во время выбора необходимо ориентироваться на определенные характеристики (расход, напор, температура) транспортируемой среды – для одного или другого вида компенсаторов они разные, как правило, это можно узнать из описания.
3. Большое значение имеет герметичность камер и каналов – многослойные компенсаторы часто даже при легких повреждениях ее утрачивают.
4. Наиболее долгий срок эксплуатации имеют сальниковые компенсаторы.
5. От гладкости зеркала компенсатора напрямую зависит срок службы набивки: чем оно более гладкое – тем дольше срок.
6. Сальниковые компенсаторы наилучшим образом себя зарекомендовали во время капитальных ремонтов сложных структур в теплотрассах.

Цена на компенсирующие устройства зависит от производителя, а также специфики разновидностей и составляет:

• сильфонные компенсаторы от 2 до 8$;
• осевой (сальниковый) линейного расширения – 25-50$;
• П-образные компенсаторы – 10-15$.

Обычно, сильфоны компенсаторов делаются из латуни, бериллиевой или фосфорной бронзы. Используют также и нержавеющую сталь. Во время изменений температуры и показателей давления материалы подвергаются некоторой деформации, расширению либо сужению во время резкого охлаждения. В случае если в трубопроводе не использовать установку подобного устройства, то трубы не смогут справиться с компенсацией, и довольно быстро выйдут из строя.

Правила монтажа предохранителя в трубопровод

Компенсаторы на трубопроводах с горячей водой и их другие разновидности устанавливаются с учетом строгих правил и требований:

1. Линзовые, сильфонные и сальниковые компенсаторы устанавливаются только в исключительно собранном виде.
2. Осевые сильфонные, линзовые и сальниковые монтируются только одновременно с трубопроводом.
3. Во время проведения монтажа, направление стрелки на корпусе компенсатора должно соответствовать с направлением движения среды в трубопроводе.
4. Во время установки не должно происходить каких-либо нагрузок скручивающего и продольного типа.
5. Монтажная длина должна четко совпадать с характеристиками указанными в чертежах.
6. П-образные компенсаторы монтируются с растяжением либо сжатием на указанную в рамках проекта величину.

Монтаж всех компенсаторов на трубопроводах варьируется в зависимости от типа устройства – изделие соединяется с трубопроводом предусмотренным методом. Это может быть сварка, муфтовое или фланцевое соединение.

Монтаж предохраняющих конструкций допускается и на горизонтальных и на вертикальных участках трубопровода. При этом необходимо строго соблюдать соответствие направления стрелки относительно движения теплоносителя, на вертикальных же участках, она должна быть направлена строго вниз, вне зависимости от направления движения теплоносителя.

Компенсирующие приспособления не подлежат обслуживанию, и при возникновении неисправностей их заменяют новыми аналогичными изделиями.

Компенсаторы для полипропиленовых труб

В процессе эксплуатации трубопроводы испытывают механические и тепловые воздействия, которые сокращают срок службы, а порой провоцируют разрывы. Для увеличения надежности и предотвращения аварийных ситуаций используются специальные устройства – компенсаторы. Особенно актуально их применение на коммуникациях из полипропиленовых труб, прочность которых ниже, чем у стальных аналогов.

Что такое компенсаторы

При изменении температуры у трубопроводов происходит линейная деформация. Чтобы ее компенсировать, на коммуникациях устанавливаются гибкие элементы. Они за счет своей упругости возмещают температурное расширение и часть давления при его резком повышении, возвращаясь к первоначальному виду после прекращения воздействия. Устройства для полипропиленовых труб обычно изготавливаются в форме петли, но в зависимости от условий прокладки применяются и другие конструкции. Такие изделия можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно.

Когда нужны компенсаторы

Поскольку у полипропилена высокий коэффициент температурного расширения, трубы из него должны быть оснащены защитными устройствами. Компенсаторы устанавливаются:

• на водопроводе;
• при монтаже теплых полов;
• на канализации;
• в системах отопления и горячего водоснабжения.

Устройства устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубах в жилых домах, зданиях производственного и административного назначения. Их применение обеспечивает:

• длительный безаварийный срок службы трубопровода;
• гашение завихрений;
• стабильность давления в трубах при его скачках;
• защиту от гидроударов;
• отсутствие искажений при температурном расширении.

Классификация компенсаторов

Устройства для борьбы с деформациями подразделяются на два вида: естественные и конструкции из упругих материалов. В первом используются амортизационные свойства труб. Компенсаторы этого типа могут быть:

1. Г-образными – устанавливаются на поворотах.
2. П-образными – используются для трубопроводов с температурой более 50 ⁰C. Перед установкой рекомендуется растянуть, чтобы увеличить пределы компенсации.
3. Z-образными – применяются для присоединения отводов.
4. Кольцевыми – благодаря форме обладают повышенными компенсационными свойствами.

К высокотехнологическому классу относятся:

1. Сильфонные компенсаторы, защищающие от теплового расширения, вибраций, гидроударов. Выпускаются поворотные, сдвиговые, осевые, универсальные разновидности.
2. Линзовые – предназначены для работы на горячих и холодных трубопроводах, системах вентиляции.
3. Сальниковые – используются для теплосетей с частыми изменениями температуры. Могут работать в одно- и двухстороннем режиме, если оснащены подвижным стаканом.

Какой вариант лучше установить на полипропилен

Ассортимент устройств, предлагаемый изготовителями, позволяет подобрать нужный тип для полипропиленовых трубопроводов любого назначения и способа прокладки. В зависимости от условий применения используются:

1. Осевые компенсаторы сильфонного типа, предназначенные для работы в системах отопления и горячего водоснабжения. С трубами соединяются с помощью муфт. Сильфон из тонкой нержавеющей стали выдерживает давление до 16 атмосфер при температуре 115 ⁰C.
2. Сдвиговые устройства с двумя гофрами – компенсируют тепловое расширение одновременно по 2 направлениям.
3. Поворотные – применяются в местах изменения линии трубопровода на 90⁰.
4. Универсальные разновидности – используются на небольших участках с отводами. Компенсируют поперечные, угловые, осевые смещения. Устанавливаются там, где использовать другие виды нет возможности.
5. Фланцевые компенсаторы из мягких материалов – предназначены для смягчения гидроударов. Сгладят небольшие огрехи, допущенные в процессе прокладки труб. Легко устанавливаются и заменяются, так как при монтаже не требуется сварка.
6. Компенсаторы в виде змеевиков.
7. Петлеобразные – наиболее простые. Их нетрудно изготовить самостоятельно из отрезка полипропиленовой трубы. Несмотря на незамысловатость конструкции, успешно выполняют те же функции, что и заводские аналоги, но занимает больше места.

Монтаж: расчеты и требования

У полипропиленовых труб с алюминиевым армированием коэффициент теплового расширения равен 3×10⁻⁵ 1/°С, а у обычных – 15×10⁻⁵ 1/°С. Из этого следует, что изменение температуры на 10 ⁰C увеличивает длину в первом случае на 0,3, а во втором – на 1,5 мм. Зная протяженность трубы и пределы изменения ее температуры, несложно подсчитать, на сколько она удлинится.

Предположим, система отопления монтируется при температуре 20 ⁰C, нагреваться она будет до 100 ⁰C. Получившаяся разница в 80 ⁰C заставит каждый метр армированных труб увеличиться на 0,3×8=2,4 мм, а обычных – на 1,5×8=12 мм. Если их длина 10 м, общий прирост составит 2,4×10=24 мм и 12×10=120 мм.

Для коммуникаций, предназначенных работать в условиях сильного нагрева, следует выбирать трубы с минимальным линейным расширением. Подойдут варианты, армированные алюминием или этиленвиниловым спиртом. Для подачи холодной воды можно использовать обычные полипропиленовые трубы, поскольку величина изменения температуры невелика. Максимальный перепад составляет 20 ⁰C в холодное время года, если они проходят по неотапливаемому подвалу.

Теплые полы монтируются в стяжках при 16-20 ⁰C, максимальная температура нагрева санитарными нормами допускается до 55 ⁰C. При такой разнице допустимо использование обычных труб. Несмотря на то что тепловое расширение изделий в стяжках и под штукатуркой гасится окружающим материалом, армированные варианты более надежны. Лучше подстраховаться, чтобы потом не долбить пол и стены.

Коммуникации, прокладываемые под штукатуркой, должны закрываться кожухами из вспененного полиуретана или полиэтилена. Этот метод называется «труба в трубе». Его применение снижает потери тепла на нагрев стен, а эластичность кожуха позволяет изделиям расширяться, разгружая тем самым внутреннее напряжение.

Полипропиленовые коммуникации крепятся к стенам на жестких и подвижных опорах. Первые не позволяют изделиям удлиняться при тепловом расширении. Они используются для разбивки водопровода на компенсационные участки. Для защиты стояка от проседания его жестко крепят под тройниками, у отводов и муфт, соединяющих трубы. На середине, между неподвижными креплениями, устанавливаются компенсаторы.

Второй вид крепежа не препятствует удлинению изделий при температурном расширении. С его помощью можно смонтировать коммуникацию, избежав проседания стояка. Поскольку при таком способе ничто не мешает движению труб, установка компенсаторов необязательна.

Прокладывая коммуникации в шахте или канале, необходимо предусматривать компенсацию температурного сдвига на ответвлениях. Ее можно осуществить путем добавления плеча изгиба, если расположить коммуникацию дальше от стены. Увеличение отверстия до размеров, достаточных для свободного перемещения отвода, или установка Г-образного компенсатора также решают проблему. Точки жесткого крепления стояка в шахте и канале должны располагаться на расстоянии не больше 3 метров между ними. На прямых участках коммуникаций из неармированных труб длиной более 10 м компенсаторы обязательно устанавливаются на стояках и отводах.

Чем опасно тепловое расширение

В результате ошибок проектирования, когда не учитывается температурное расширение трубопровода, его участки при нагреве отклоняются в стороны, создавая волнообразную форму. При этом уровень шума от текущей жидкости значительно усиливается. В результате видоизменения труб происходит:

• разрушение опор крепления;
• снижение пропускной способности из-за скопления воздуха в верхних точках;
• падение температуры радиаторов отопления;
• образование трещин на изгибах и утечек через них.

Заключение

Выбирая компенсаторы, предпочтение следует отдавать моделям, которые устанавливаются с помощью сварки – она обеспечивает высокую надежность стыка. Фланцевые крепления сложно монтировать из-за необходимости установки на полипропилен металлических деталей, что по силам только мастерам. Резьбовые соединения не отличаются высокой надежностью. Системы отопления и горячего водоснабжения лучше собирать из армированных труб при любом методе монтажа. В отличие от обыкновенных, они избавят от необходимости придумывать способы компенсации линейного расширения.

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

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

Что предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций применяют специальные устройства.

Для чего служат компенсаторы

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

• Циркуляция воды в системе горячего водоснабжения
• 
  Шуба для труб водоснабжения
• Шум в трубах водоснабжения причины

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

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

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

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

Устройства монтируют:

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

Чем грозит расширение труб

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

Деформация труб приводит:

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

Применяя устройства, обеспечивается:

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

Виды устройств для компенсации

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

Естественные устройства бывают:

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

Самыми технологическими считаются:

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

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

Вид компенсатора для полипропиленового трубопровода

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

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

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

Особенности монтажа компенсирующих устройств

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

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

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

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

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

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

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

Компенсатор на трубопроводе водоснабжения

Компенсаторы для систем водоснабжения предназначены для обеспечения эффективной защиты трубопроводов в системах водоснабжения, системах отопления и других технологических трубопроводов от динамических и статических нагрузок, возникающих при вибрациях и температурных деформациях. В отличие от металлорукава в изделиях других производителей — применение в качестве компенсирующего элемента полноценного сильфона обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы компенсатора.

Компенсаторы для систем водоснабжения предназначены для обеспечения эффективной защиты трубопроводов в системах водоснабжения, системах отопления и других технологических трубопроводов от динамических и статических нагрузок, возникающих при вибрациях и температурных деформациях. В отличие от металлорукава в изделиях других производителей — применение в качестве компенсирующего элемента полноценного сильфона обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы компенсатора.

Назначение
Компенсаторы для систем водоснабжения предназначен ы для обеспечения эффективной защиты трубопроводов от статических и динамических нагрузок ,возникающих при температурных деформациях и вибрациях. Р абоч ая среда: воздух, вода, пар ,природный газ, другие газы и жидкости ,неагрессивные по отношению к примененным конструкционным материалам. Н е предназначен для работы с рабочими средами ,которые используются в химических ,нефтехимических, нефтеперерабатывающих опасных производственных объектах. Компенсаторы для систем водоснабжения относ ятся к невосстанавливаемым, неремонтируемым , однофункциональным изделиям. По метрологическим свойствам компенсатор относится к изделиям , не являющимися средствами измерения и не имеющим точностные характеристики. Средняя наработка на отказ компенсатора -1000 ч. Средний срок службы -10 лет.

Предельно допускаемое рабочее давление-1.6 Мпа
Осевая компенсирующая способность -40 мм:
— вариант 1 –растяжение 20мм; сжатие 20мм;
— вариант2 –растяжение 10мм, сжатие 30мм.

Меры безопасности . Источниками опасности при монтаже или эксплуатации компенсатора является рабочая среда, находящаяся под давлением.
Безопасность эксплуатации компенсатора должна обеспечиваться: 1) прочностью и герметичностью компенсатора в соответствии с требованиями технических условий ; 2) прочностью и герметичностью технологической магистрали; 3) надежным креплением при монтаже на объекте , качеством сварного шва .
Все работы по монтажу и демонтажу компенсатора должны выполняться при полном отсутствии давления в технологической магистрали.

Монтаж . Монтаж производится в соответствии с проектом трубопровода, выполненным проектной организацией ,и осуществляется путем его приварки к трубопроводу. Монтаж 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. Компенсаторы при монтаже необходимо устанавливать строго соосно с трубопроводом, без перекосов во избежание заедания и повреждение его подвижных частей.

Применение П, S и L -образных систем позволяет создавать компенсирующие устройства непосредственно на месте монтажа. Гнутые компенсаторы изготовливаются из отводов и прямых отрезков труб при помощи сварки. Диаметр, толщина стенки и марка стали труб для гнутых компенсаторов должны быть такие же, как и для основных участков трубопровода. Компенсационная способность таких конструкций колеблется в зависимости от диаметра трубопроводов, чем больше диаметр, тем больше компенсационная способность. Расположение гнутых компенсаторов при монтаже рекомендуется принимать горизонтальное. При вертикальном или наклонном их расположении требуется применение воздушных или дренажных устройств. Для создания максимальной компенсирующей способности гнутые компенсаторы перед монтажом, в холодном состоянии приходилось растягивать и закреплять распорками. В таком положении их устанавливали и монтировали на трубопровод при помощи сварки. Распорки удалялись только после присоединения компенсатора к трубопроводу.

Сальниковые компенсаторы изготовляют из труб, или листовой стали марки Ст.З. Устанавливают их строго по оси теплопровода, без перекосов. Они могут быть односторонними и двусторонними с увеличенной компенсирующей способностью в два раза больше, чем одностороннего. Основным недостатком таких устройств является применение в конструкции набивки сальникового типа, выполненной из асбестового прографиченного шнура и термостойкой резины. Такая система требует постоянного внимания и обслуживания. Установка сальниковых компенсаторов или дополнительных изгибов трубопровода влекут за собой необходимость выделения под их установку значительных площадей и увеличение эксплуатационных затрат. Применение гнутых компенсаторов требует устройства специальных компенсаторных ниш, которые представляли из себя непроходной канал, по конфигурации соответствующей форме компенсатора (конструкция такого канала аналогична конструкции канала, применяемого на трассе тепловой сети).

Использование компенсаторов для систем водоснабжения позволяет обеспечить : 1) компенсацию температурного расширения трубопроводов; 2) компенсацию несоосности в трубопроводных системах, возникших вследствие монтажных работ; 3) изол яцию вибрационны х нагруз о к от работающего оборудования; 4) изол яцию вибрационны х нагруз о к от потока транспортируемой среды ; 5) надежное соединение труб различного типа ; 6) предотвращает разрушение труб при деформации трубопроводов; 7) герметизирует трубопроводы;

Компенсаторы для систем водоснабжения позволя ю т гасит ь ряд вибраций возникающих при работе трубопровод а и насосного оборудования , компенсировать движение трубопровода при изменении температуры проводимой или окружающей среды, влекущих за собой тепловое расширение вследствие нагрева рабочей средой , а также воспринимает на себя смещение труб при оседании почв и опор , значительно продлева я срок службы трубопровода.
У стройство соосто ит из гофрированной оболочки ( гибкого сильфона ) выполненого из многослойной нержавеющей стали. К омпенсирующая способность , о севой ход, зависит от количества сильфонов и количества гибких гофр в каждом сильфоне.
Рабоч ая сред а : вода, пар, воздух, природный газ, другие газы , жидкости, неагрессивные по отношению к материалам примененным в конструкци и устройства .
Н е предназначен для работы с рабочими средами, которые используются в химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих опасных производственных объектах.
К омпенсатор может быть изготовлен с внешним защитным кожухом , позволяющим защитить сильфон от внешних воздействий , а также внутренним экраном для защиты сильфона от воздествий рабочей среды.

Для защиты трубопровода от температурных расширений и деформаций возникающих при эксплуатации, традиционно применяются компенсаторы различных конструкций. Наибольшее распространение, благодаря простоте установки, надежности конструкции и долговечности получили компенсаторы на основе металлического сильфона обеспеч ивающего безопасност ь отопительной системы на протяжении всего срока эксплуатации и не требующего постоянного контроля и обслуживания . Такие конструкции позволяют предотвратить различные деформации, которые возникают в труб опроводе из-за перепада температур и давления. В связи с тем, что на к омпенсатор ы возложена функция увеличения срок а службы системы водоснабжения , их надежность должна обеспечиваться на протяжении всего срока эксплуатации трубопровода . О тсутствие компенс ирующих устройств в системах водоснабжения приводит к нежелательным последствиям, значительным деформациям или прорыву отопительной системы , значительная часть таки х авари й зачастую происход и т зимой в разгар отопительного сезона. Д о недавнего времени в системах водоснабжения принялись устаревшие компенсирующие системы, такие как сальниковые , П , S, L -образные компенсаторы. Такие устройства просты и имеют сравнительно невысокую стоимость . П ри этом имеют целый ряд значительных недостатков: П , S, L -образные компенсаторы требуют выделения значительной площади для их установки , а сальниковые требуют периодического технического обслуживания и постоянного контроля, а при подземной прокладке постройки специальных камер. Таким образом первоначальная экономия на стоимости самих компенсаторов , влечет за собой потерю полезной площади, существенное увеличение стоимости монтажа и штата обслуживающего персонала .

Учитывая вышеперечисленные недостатки, наиболее оптимальным решением становится применение сильфонных компенсаторов, не требующих обслуживания. Рабочей частью таких устройств является сильфон из упруг ой гофрированн ой металлическ ой оболочк и , обладающ ей способностью растягиваться, сжиматься и изгибаться под действием перепада температур, давления , вибраций, движения почвы и механических воздействий . П рименение сильфонных компенсаторов при строительстве трубопроводов и реконстру кции отопительных систем высотных жилых домов позвол яет снизить риск возникновения причин влекущих за собой разрушение трубопровода. При этом сильфонные компенсаторы герметичны, компактны, долговечны и не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации .

Все к омпенсаторы для систем водоснабжения в процессе изготовления проходят строгий технологический контроль и спектр испытаний на прочность и соответствие целому ряду параметр ов . Для проведения испытаний и тестов, из каждой партии поступает один образец, который должен выдерживать нагрузки, превышающие номинальные в несколько раз. В случае если образец не прошел испытания , проверке подвергается вся партия .

Результатом нарушения технологии изготовления могут быть: потер я устойчивости компенсаторов , п отеря устойчивости складок гофрированной части сильфона , п отеря поперечной устойчивости сильфона при осевом сжатии и т.д.

Расчет удлинения участка стального трубопровода проводится по формуле:
L= 0,012×Н×(T1-T2),
где:
0.012 мм/(м×С)- коэффициент температурного удлинения углеродистой стали.
Н м– высота трубы.
Т1 °С — максимальная температура воды в системе отопления.
Т2 °С- минимальная температура монтажа системы отопления.
L= 0,012* 30* (90- (-10))=36 мм.
При расчете компенсаторов в высотных домах применяются аналогичные вычисления. Например, для 20-ти этажного дома понадобится установить уже 3 сильфонных компенсатора на каждую трубу системы отопления.

При выборе к омпенсатор а для систем отопления очень важно о предел ить рабочи е параметр ы и срок эксплуатации трубопровода. Для правильного выбора компенсатора и расчета времени работы , необходимо отталкива ться от количества циклов и длины к омпенсаторы для систем водоснабжения.
Для стандартных систем отопления ( при 70-90º С) компенс ирующая способность рассчитывается как Δ=1 мм/м. Каждый компенсатор должен быть установлен между 2 неподвижными опорами для вертикального трубопровода длиной 30 м (10 этажное здание).
При этом следует учитывать, что к омпенсаторы для систем водоснабжения на 50 циклов мо гут использоваться от одного до пяти лет, к омпенсаторы для систем водоснабжения на 1000 циклов мо гу т использоваться от пяти до пятнадцати лет, на 5000 циклов — не менее 25 лет , если условия эксплуатации не создают дополнительных нагрузок и окружающая среда не оказывает разрушающего воздействия на материалы компенсатора.
П олны м рабочи м цикл ом считается сжатие — растяжение компенсатора по оси , на всю величину допустимого хода. Например, если осевой ход составляет 210 мм для 5000 циклов, то осевой ход считается +/-105 мм .
Допустим в расчет тепловых сетей внесены компенсаторы:
Первый — компенсатор с сильфоном 1080 мм (предназначен не менее чем на 100 0 рабочих циклов);
В торой — компенсатор с сильфоном 630 мм (предназначен на 50 рабочих циклов).
Но в период эксплуатации, компенсатор не будет непрерывно работать на всю длину осевого хода , это будет зависеть от условий: температуры рабочей среды, скачков давления, и т. д . В случае когда компенсатор ы не испытывают максимально возможных нагрузок , их осевые сжатия и расширения будут меньше чем +/-105 мм и, в следствие чего , период работы увеличится.
Величина осевого расширения — сжатия непосредственно связан а с количеством циклов срабатывания : чем больше один, тем меньше второй.
Например, компенсатор оснащенный сильфоном 630 мм с ходом на сжатие-расширение 210 мм (+/-105) отработает 50 рабочих циклов, но если он будет использоваться с о сжатием-расширением +/-95, то способен выполнит 75 рабочих циклов, когда он будет иметь ход +/-31,5 мм, то его ресурс увеличится до 5000 рабочих циклов.
Компенсатор с длинной сильфона 1080 мм с о сжатием-расширением 210 мм (+/-105) отработает 1000 рабочих циклов, но если он будет использоваться с о сжатием-расширением +/-95 мм , то отработает 1100 рабочих циклов, если величина срабатывания составит +/-31,5 мм, то его ресурс увеличится до 140000 рабочих циклов.
Поэтому перед заказом компенсаторов необходимо ознакомиться с условиями в которых может применяться компенсатор, а также вычислить запас необходимого осево го хода сильфона .

Сантехник .

Телефон Сантехника 8 (495) 235-25-21, 8 (963) 626-40-67

суббота, 18 мая 2019 г.

Для чего нужны компенсаторы в трубопроводах

• Уменьшение вибрации трубопровода, которые возникают по сети из-за работы насосов. Даже в том случае если подобное явление невозможно почувствовать или увидеть, тем не менее, оно есть. В тоже время возникает риск возникновения резонанса, который многократно увеличивает амплитуду колебаний, которая приводит к быстрому разрушению трубопроводов.
• Компенсация в магистралях при линейном тепловом расширении во время изменения температуры теплоносителя. Из-за происходящих удлинений или укорачивания труб на муфтовых или сварных соединениях возникают дополнительные напряжения, из-за чего уменьшается их срок службы, вплоть до разрушения.

• Сильфонные. Гофрированный стальной отрезок с соединительными фланцами. Используется для паро- или газообразных смесей, воды, азота и воды. Может использоваться с другими средами которые не вступают в реакцию с материалом(инертны, растворы промывок и другое). Используется для компенсации температурных деформаций в теплосетях(наиболее часто). Установка сильфонных компенсаторов на трубопроводах возможно только при температуре среды не превышающей +700оС и давлении до 250 атмосфер.
• Сальниковый. Является «братом» предыдущей версии. У сальникового варианта более скромные возможности: давление среды – до 25 атмосфер, температура не должна превышать +300оС. Есть также и некоторые отличия в конструкции.
• Линзовые. Линзовый представляет собой сваренную из нескольких линз конструкцию (как правило, 2-4, чем больше, тем выше эффективность, и соответственно больше ход компенсатора), а также присоединительных патрубков. Такое изделие изготавливается из стали либо сплавов со схожими качествами. Линзовый компенсатор используется для трубопроводов, которые транспортируют малоагрессивные либо неагрессивные среды с давлением, не превышающем 16 атмосфер.
• Резиновые или как их называют еще – вибрационные вставки. Как это видно из названия, данный компенсатор представляет собой участок, изготовленный из резины, имеющий муфтовое или фланцевое соединение с трубопроводом. В качестве материала используется жаростойкий синтетический состав, который по своим характеристикам и свойствам значительно превосходит обычную резину, что существенно увеличивает возможности его использования. Его устанавливают для транспортировки сред с температурой не более +150 оС (в случае с паром – не более +180оС) и давлением не превышающем 16 атмосфер. Категорически запрещено использовать для растительных и минеральных жиров и масел, пропана, бутана, бензина, хлорированных углеводородов.
• Тканевые. Данный тип компенсаторов для трубопроводов является наиболее популярным вариантом, используемым на системах низкого давления (до 0,7 атмосфер, однако существуют модели, которые могут использоваться для эксплуатации и при 3 атмосферах). В отличие типов описанных выше, которые имеют ограничения по размерной сетке, данный тип может иметь любые габариты. Делается из композитных много- либо однослойных материалов (стеклоткани, синтетических, нержавеющей стали, керамики). может быть использован на трубопроводах транспортирующих среду с температурой до +1000оС.
• П-образные. Наиболее популярный вид промышленных вариантов, который используется практически везде, где есть трубопроводы большой протяженности. Конструктивно выглядят как участок трубы с П-образным изгибом (из-за чего собственно и имеет такое название). При появлении колебаний в трубопроводе, П-образный участок гасит их, благодаря изменению своего положения относительно продольной оси, из-за чего не дает возможности «продвигаться» колебаниям дальше по линии.

Г — образных элементов

П — образных компенсаторов

• Устройства, с большим уровнем гибкости и высокой степенью радиальности, которые обеспечивают удлинение трубопроводов кручением на неровных участках, удлинение изгибом или проведением изгибов благодаря включению гибких вставок;
• Осевые устройства, бывают скользящие или упругие, в рамках действия которых компенсация происходит благодаря посредством телескопического перемещения трубы или во время сжатия пружинных вставок (сальниковый и другие).

• На гофре не должно быть каких-либо повреждений – перед покупкой следует тщательнейшим образом ее осмотреть со всех сторон, возможно, ее могли повредить при транспортировке или выгрузке.
• Во время выбора необходимо ориентироваться на определенные характеристики (расход, напор, температура) транспортируемой среды – для одного или другого вида компенсаторов они разные, как правило, это можно узнать из описания.
• Большое значение имеет герметичность камер и каналов – многослойные компенсаторы часто даже при легких повреждениях ее утрачивают.
• Наиболее долгий срок эксплуатации имеют сальниковые компенсаторы.
• От гладкости зеркала компенсатора напрямую зависит срок службы набивки: чем оно более гладкое – тем дольше срок.
• Сальниковые компенсаторы наилучшим образом себя зарекомендовали во время капитальных ремонтов сложных структур в теплотрассах.

• Линзовые, сильфонные и сальниковые компенсаторы устанавливаются только в исключительно собранном виде.
• Осевые сильфонные, линзовые и сальниковые монтируются только одновременно с трубопроводом.
• Во время проведения монтажа, направление стрелки на корпусе компенсатора должно соответствовать с направлением движения среды в трубопроводе.
• Во время установки не должно происходить каких-либо нагрузок скручивающего и продольного типа.
• Монтажная длина должна четко совпадать с характеристиками указанными в чертежах.
• П-образные компенсаторы монтируются с растяжением либо сжатием на указанную в рамках проекта величину.

Комментарии запрещены.