Компенсатор сильфонний — це пристосування у вигляді гнучкого вставочного елемента, яке застосовується в різних трубопровідних конструкціях. Це виріб виконує дуже важливу функцію — компенсацію зміни довжини ділянок тієї чи іншої комунікації. Зміна довжини труб відбувається, як правило, через температурних впливів або внаслідок настановних робіт.
У всіх типах трубопроводів, в яких є ризик теплового розширення, встановлюються компенсатори
Сильфонні компенсатори — що це таке?
На сьогоднішній день сильфонні компенсатори експлуатуються в різних областях людської діяльності. Серед основних таких галузей можна відзначити:
- енергетична галузь;
- металургійна сфера;
- нафтопереробні виробництва;
- а також комунальне господарство.
Такі пристосування є дуже важливими комплектуючими елементами різних комунікацій і використовуються практично скрізь, де необхідно компенсувати температурне розширення трубопроводу. Найменшим коефіцієнтом температурного розширення мають сталеві труби, а найбільшим — поліетиленові вироби. Компенсатор для поліетиленових труб є необхідним заходом для виключення деформації. Варто відзначити, що сильфонні компенсатори для поліетиленових труб стикуються з комунікацією за допомогою фланців. Крім основної своєї задачі, сильфонні компенсатори виконують ще кілька важливих функцій:
- захист трубопроводу від механічних пошкоджень, які можуть привести до деформації труб і їх руйнування;
- компенсування недоліків, які могли бути під час прокладки комунікації. Як правило, внаслідок таких монтажних помилок, окремі ділянки трубопроводу розташовуються не на одній лінії з іншими ділянками комунікації;
Корисна інформація! Також сильфонні компенсатори можуть виступати в якості перехідного з’єднувального елемента. В такому випадку з їх допомогою проводиться стиковка труб з різними показниками перетину.
- гасіння вібрацій, які виникають в комунікації при пересуванні по ній робочого середовища. А також варто відзначити, що вібрації в системі утворюються не тільки від пересування середовища по трубах, а й від роботи різного обладнання;
- забезпечення потрібного показника герметичності в транспортних трубопровідних конструкціях.
Сильфонні компенсатори — універсальні пристрої і можуть виконувати кілька функцій одночасно
Технологія виготовлення сильфонних компенсаторів
Найбільш важливою частиною конструкції такого пристрою є сильфон. Сильфонна гофрована трубка виготовляється, як правило, з нержавіючої сталі.
Нержавіюча сталь є надійним матеріалом, який володіє підвищеними характеристиками міцності, а також наступними перевагами:
- стійкість до згубних корозійних впливів;
- резистентність до агресивних хімічних речовин;
- опірність до температурних перепадів;
- екологічність;
- естетичність (не вимагає додаткової обробки фарбою);
- довговічність.
Сам процес виробництва сильфонні гофротруби виконується в два основних етапи:
- Сталеві тонкостінні листи за допомогою зварювального обладнання з’єднуються поздовжньо в результаті чого виходить циліндр.
- На отриманому циліндрі формується ребриста поверхня. Таким чином, виконується гофрування.
Для досягнення максимальної гнучкості сильфонні трубки, сильфонні стінки виконуються багатошаровими. Завдяки таким маніпуляціям готовий продукт відрізняється високою резистентністю до тиску, але при цьому залишається досить гнучким.
Компенсатори виготовляються з високоміцної сталі і мають високу стійкість до підвищеного тиску
Всі допоміжні частини сильфонних компенсаторів виготовляються з високоміцної вуглецевої сталі і відрізняються високими технічними характеристиками.
Принцип дії сильфонного компенсатора
Для того щоб розібратися в тому, як саме діє сільфонний компенсатор, необхідно засвоїти один важливий момент. Температура середовища, що транспортується в комунікації, як правило, має чітко встановлений показник, в той час як температура навколишнього середовища не може бути стабільною.
Важливо! При низьких показниках температури навколишнього середовища трубопровід, що складається з металу, стискається і коротшає, а при високій температурі, навпаки, розширюється.
Процеси стиснення і розширення несприятливо позначаються на комунікації. В остаточному підсумку зміна довжини трубопровідної конструкції може привести до втрати необхідних герметизаційних показників в місцях стиків труб. Щоб уникнути подібних негативних наслідків, використовують спеціальні сильфонні компенсатори, які нейтралізують деформаційні впливу і не дають трубопроводу втратити свої експлуатаційні якості.
Принцип дії цього пристосування заснований на тому, що всі додаткові зусилля, які з’являються при розширенні або звуженні інших ділянок комунікації, не передаються далі по трубопроводу. Ці додаткові зусилля приймає на себе сільфонний компенсатор. Завдяки цьому деформація може торкнутися тільки певні ділянки і не передаються далі по системі. Те ж саме можна сказати і про вібрації всередині системи. Такі вироби мають високі показники еластичності. На сьогоднішній день проводиться кілька модифікацій сильфонних компенсаторних елементів.
При температурному розширенні труб компенсатор приймає все навантаження на себе, запобігаючи деформацію і руйнування трубопроводу
При підвищенні температури навколишнього середовища трубопровід розширюється в двох площинах: горизонтальній і вертикальної. Тому при монтажі необхідно правильно фіксувати ковзаючі і статичні ділянки системи.
Різновиди сильфонних компенсаторів
Сьогодні у продажу можна зустріти кілька модифікацій цього пристрою. Потрібний тип сильфонного компенсатора підбирається в залежності від експлуатаційних умов, а саме — типу навантаження, яку необхідно буде стабілізувати. Розглянемо основні різновиди сильфонних моделей:
- компенсатор сильфонний осьової під приварення (КСВ);
- компенсатор сильфонний фланцевий (КСФ);
- кутовий;
- карданний.
- зсувний.
- стартовий.
Осьової. Монтується на прямій ділянці комунікації між двома статичними опорами. Такі опори можуть бути двох типів:
- проміжні;
- кінцеві.
Використовується такий компенсатор для стабілізації деформаційних впливів в осьовому напрямку. Варто зазначити, що такі приварні моделі, крім гнучкості, відрізняються високими характеристиками міцності.
Розглянемо найпоширеніші помилки при установці осьового компенсатора під приварення:
- в першу чергу невдалий монтаж може бути пов’язаний з недотриманням інструкції по його установці;
- застосування сильфонного осьового компенсатора під приварення в умовах, коли дві труби знаходяться в стані несоосности по відношенню один до одного;
- потрапляння сторонніх елементів в межгофровое простір;
- напрямні опори, виконані з низькоякісного матеріалу, які сприяють просідання грунту, в результаті чого між трубами виникають осьові зрушення;
- використання КСН в комунікації, транспортує середу з підвищеним вмістом хлоридів. Це призводить до корозії сильфонні оболонки.
Компенсатори випускаються з різним типом кріплення до труб, одна з основних моделей — осьова, вмонтовується за допомогою зварювання
Якщо враховувати всі перераховані вище правила, то осьової сільфонний (междуопорний) компенсатор прослужить досить довго, ефективно справляючись з покладеними на нього завданнями.
Фланцеве. Така модель є однією з найбільш поширених. Вона експлуатується всюди і відрізняється тим, що для стикування з трубою має спеціальні стикувальні елементи — фланці. КСФ використовується для стабілізації навантажень в осьовому напрямку.
Корисна інформація! Варто зазначити, що такі компенсатори відрізняються відмінною термоустойчивостью і можуть монтуватися на комунікації, температура середовища яких доходить до 250 ° C.
Компенсатор сильфонний осьової фланцеве. Є надійним виробом, що оберігає труби від статичних, а також динамічних навантажень. КСФ є невизначене з’єднання, яке стабілізує термічні зміни довжини комунікації.
Кутовий. Такі моделі застосовуються для з’єднання комунікації на поворотах. Таке з’єднання може здійснюватися під різними кутами. Кутові поворотні компенсатори призначені для стабілізації зусиль, що виникають на поворотах трубопровідної конструкції.
Ці моделі, як правило, оснащуються спеціальним шарнірним елементом, який визначає характер пересування пристрою. Кутова модель може переміщатися тільки в одній площині, виключаючи осьові переміщення. Завдяки шарнірному елементу сильфон також охороняється від скручування.
Карданний. На відміну від попередньої моделі, цей пристрій може здійснювати пересування в будь-якій площині. Варто також відзначити, що карданна модель оснащена двома шарнірними деталями. Така конструкція дозволяє їй згинатися в осьовому напрямку.
Компенсатори карданного типу дозволяють компенсувати кутові зміщення в трубопровідних системах
Зсувний. Такий компенсатор монтується в точках комунікації, де може виникнути зусилля, яке потягне за собою взаємний зсув окремих сегментів трубопровідної конструкції. Одним з найбільш поширених варіантів використання такої моделі є його установка в точці входу комунікації в будівлю. В цьому випадку при осіданні споруди компенсатор захистить трубу від деформації і запобіжить аварійну ситуацію. Крім цього, сдвиговое пристосування застосовується для стабілізації недоліків, скоєних під час прокладання комунікації. Зсувні моделі, як правило, володіють двома сильфонами, тому їх ще називають двосекційними сильфонні компенсатори.
Компенсатор стартовий сільфонний. За своїм конструктивним виконанням зараховується до осьової моделі, однак, має одна відмінність — виробляється із захисним кожухом, який складається з двох частин.
Сильфонні компенсує пристрій (СКУ)
Сильфонний компенсатор СКУ проводиться з нержавіючої сталі і може бути двох видів в залежності від конструктивних особливостей:
- односекційний;
- двосекційний.
Сильфонні компенсуючі пристрої оснащуються спеціальним захисним футляром, який оберігає сильфон від механічних деформацій, а також сприяє співвісності пристрою.
Такий прилад, як правило, утеплюється спеціальним матеріалом — пінополіуретаном (ППУ). Ізоляція з ППУ є надійним і сучасним варіантом утеплювача. А також варто відзначити, що крім теплоізоляції, СКУ оснащується і гідроізоляцією. Існує два варіанти гідроізоляції сильфонного компенсуючого пристрою:
- гідроізоляція поліетиленом;
- гідроізоляція оцинкованої сталлю.
Зверніть увагу! Моделі з гідроізоляцією з оцинковки використовуються в комунікаціях, що прокладаються відкритим способом (на поверхні землі). А компенсаторні пристрої з гідроізоляцією з поліетилену експлуатуються при закритому монтажі комунікацій (під землею).
Розглянемо основні переваги використання СКУ:
- таке пристосування не вимагає профілактичних оглядів;
- такі вироби, як правило, мають такий же експлуатаційний термін, як і у комунікації в ППУ теплоізоляції;
- СКУ дозволяється встановлювати практично в будь-якій точці комунікації, однак, варто відзначити, що при виборі розташування такого пристрою бажано передбачити можливість зсуву захисного футляра на всю його довжину.
При відкритому монтажі СКУ в обов’язковому порядку необхідний монтаж захисного короба, який убезпечить компенсатор від доступу сторонніх осіб, а також захистить пристрій від атмосферних опадів.