Сильфонный компенсатор на газопроводе что это
Сильфонный компенсатор для газовых трубопроводов
Сильфонные компенсаторы нашли свое применение во многих сферах промышленности. Они успешно работают в газовой и нефтяной отрасли. Их применение обусловлено многими факторами, но важнейшими из них является возможность работы с большим давлением при самых разных внешних условиях.
Эффективность применения сильфонных компенсаторов для газопровода давно доказана, а изделия с каждым годом выходят на все более качественный уровень. Так, например, газовые компенсаторы можно приобрести во многих фирмах, можно у отечественных производителей, а можно у поставщиков, занимающихся поставкой иностранной трубопроводной арматуры.
Особенного дефицита в них нет, но нужно отдавать себе отчет, что на первом месте при работе с газовыми системами должно стоять качество товара, а не его цена.
Общие сведения
Газовые компенсаторы устанавливают на трубопроводы с газом, на выхлопные системы, на насосные станции и дизельные агрегаты с большой вибрацией, на печные установки, работающие с вакуумом. Правильно смонтированный компенсатор позволяет достичь необходимого уровня герметизации, что важно для трубопроводов с большим давлением и с опасной рабочей средой.
Рабочей средой, с которой работает подобное устройство, может быть:
Комплектация
В таком виде компенсатор готов к непосредственной работе по устранению смещений в системе трубопровода, вибраций, небольшой несоосности. Система может быть наполнена газом или жидкостями, в нашем случае – газом.
Основные достоинства
Сильфонный компенсатор для газопровода является самым простым и доступным элементом в системе компенсации нагрузок на трубопровод. Он создает базовую компенсирующую способность, устраняя внутренние и внешние негативные силы воздействия на систему. Разрушение газопроводов, использующих сильфонные компенсаторы, происходит в разы реже.
При этом газовые компенсаторы имеют широкий спектр характеристик, позволяющий использовать их повсеместно. Они работают, как с малым давлением, так и в системах с вакуумом. Температурный диапазон включает, как сверх низкие температуры, так и запредельно высокие. В зависимости от трубопровода, изделие может быть выполнено с разным диаметром.
Монтаж устройств на трубопровод не представляет никаких трудностей. Главное соблюдать правила безопасности, которые действуют на конкретном объекте, а так же изучить документацию, которую производители поставляют вместе с оборудованием. Необходимо установить компенсатор соосно и закрепить. Не допускается деформация сильфона, его повреждения. Если компенсатор был поврежден, он уже не ремонтируется.
Основные плюсы этих устройств заключаются в их большой надежности и долговечности, даже вне внимания человека и без какого-либо обслуживания. (Газовые компенсаторы КСГ относятся к классу не ремонтируемых устройств.) Запас хода сильфонных компенсаторов для газа позволяет им бесперебойно работать несколько десятков лет. При этом за все время эксплуатации они создают надежный уровень герметизации, который так необходим газовым трубопроводам под давлением.
Такие качества, присущие газовым сильфонным компенсаторам (КСГ), делают их незаменимыми элементами любого газового трубопровода, эксплуатируемого в трудных условиях.
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:
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:
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.
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:
Сам процесс производства сильфонной гофротрубы выполняется в два основных этапа:
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. 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:
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:
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:
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:
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:
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.
Установка сильфонных компенсаторов на трубопроводах
С какими средами могут работать компенсаторы?
При выборе оборудования учитывается специфика транспортируемого продукта. Она определяет материал, используемый при изготовлении сильфона и соединительных элементов.
Выделяют три типа компенсаторов.
Для сетей, транспортирующих выхлопные газы, предусмотрены особые компенсаторы. Они изготавливаются из стали AISI 32, востребованы при эксплуатации техники, оснащенной ДВС.
Из чего состоит типовое устройство?
В состав стандартного компенсатора входит четыре компонента.
Некоторые устройства имеют изоляцию. При ее изготовлении используются пенополиуретановые и пенополиминеральные составы. Материал устойчив к внешнему воздействию, сокращает тепловые потери. Он невосприимчив к температурным перепадам и высокой влажности, не является благоприятной средой для размножения насекомых.
Монтаж сильфонного компенсатора: подробная информация и пояснительные иллюстрации
В руководстве по монтажу Belman приводится подробная информация и пояснительные иллюстрации, помогающие выполнить монтаж сильфонного компенсатора самым оптимальным способом. Эти руководства по монтажу в обязательном порядке входят в комплект поставки сильфонных компенсаторов Belman. Чтобы сделать монтаж сильфонного компенсатора более удобным для клиентов, руководство по монтажу представлено на нескольких языках, в том числе на английском, немецком, французском, испанском, польском, русском и хинди.
Если у вас есть какие-либо вопросы о том, как выполнять монтаж сильфонного компенсатора, обращайтесь к нам.
Расстановка сильфонных компенсаторов на трубопроводе
Для малогабаритных сетей достаточно одного компенсатора. Устройство размещается в начале магистрали, фиксируется посредством сварки, фланцев либо муфт.
Монтаж нескольких компенсаторов оправдан при значительной протяженности сети или наличии ответвлений. Магистраль делится на участки, за каждым из которых закрепляется отдельный модуль. Длина участка соответствует компенсирующей способности устройства.
Рекомендации по позиционированию изделий:
Корректное расположение компенсирующих элементов обеспечит долгую работу магистрали, снизит расходы на сервисное обслуживание.
Места вероятного размещения устройств:
При установке гильзованных компенсаторов учитывается направление движения среды. Соответствующие отметки присутствуют на корпусе устройств.
Монтаж и установка компенсаторов
Трубопроводные системы при изменении режимов работы по перекачке рабочей среды или колебаний погодных условий подвергаются деформациям, называемыми температурными.
При нагреве стальных труб суммарной длиной 100 п.м., до температуры в 50 градусов Цельсия они могут вытягиваться на расстояние от 40 до 60 мм. Учитывая то, что те же магистральные трубопроводы тянутся на многие километры, то сумма удлинения, составляет серьезные цифры.
Тепловая деформация приводит к тому, что в системе появляются большие продольные усилия.
Они оказывают воздействие на фиксированные промежуточные опоры. Кроме того, возникающие воздействия не только разрушают опоры, но и приводят к прогибу труб. Все перечисленные избыточные усилия могут привести к тому, что существующие соединения (сварочные или фланцевые) могут быть повреждены.
Каков ресурс сильфонных компенсаторов?
Срок службы изделий зависит от следующих факторов:
К преждевременному износу компенсаторов приводит:
Монтируемый компенсатор проходит тщательный осмотр. Наличие механических повреждений исключает эксплуатацию устройства.
Дефектное оборудование не подлежит восстановлению, отправляется на утилизацию.
Транспортные и предварительно натянутые крепления сильфонных компенсаторов
Транспортные и предварительно натянутые крепления должны быть маркированы лентой с черно-желтыми полосками. Эти крепления ЗАПРЕЩАЕТСЯ демонтировать, пока не будет выполнен монтаж сильфонного компенсатора. Если снять эти приспособления преждевременно, компенсатор может представлять потенциальную угрозу для людей, которые работают рядом с ним. Кроме того, преждевременный демонтаж может привести к нарушению работы сильфонного компенсатора, что может повлечь за собой сокращение его срока службы или (в наиболее неблагоприятных обстоятельствах) его выход из строя.
Правила монтажа сильфонных компенсаторов
При проведении монтажных работ учитываются параметры оборудования, характеристики труб, особенности составов, прокачку которых планируется осуществлять.
Требования к формируемым узлам прописаны в проектной документации. Там указывается катет сварного шва, характер разъемных соединений, удаленность компенсатора от насосного и фильтрационного оборудования. Отображается тип и расположение опорных элементов.
При прокладке внешнего трубопровода обязательно утепление сформированных соединений.
Принцип работы сильфонного компенсатора
Компенсатор устанавливается на трубы для предотвращения теплового расширения
В трубопроводе возникают напряжения, компенсатор отопления противодействует деформации за счет упругой оболочки. Контуры выходят из строя из-за нагрузки осевого сдвига и поворота, в зависимости от этого используются определенные типы разгрузочных вставок.
Устройства нужно устанавливать в системах:
Сильфонные установки надежно соединяют участки теплотрассы, если правильно подобраны и смонтированы. Конструкции гасят вибрацию с малыми и большими амплитудами, при этом размах колебаний не должен быть больше 10% от общих сдвигов компенсатора.
Универсальные или сбалансированные вставки используются, если типовые устройства не удовлетворяют требованиям или в сети есть риск скачка давления свыше допустимых показателей.
Проведение монтажных работ
Установка сильфонных компенсаторов проходит в несколько этапов.
Герметичность узлов проверяется при пуске сети. Обнаруженные подтеки и запотевания подлежат устранению.
Число специалистов, участвующих в монтаже, зависит от сложности поставленных задач, параметров объекта, внешних факторов.
Нарушение допусков снизит эксплуатационные показатели узла, повысит риск аварийных ситуаций.
По завершении испытаний измеряется длина компенсатора. Увеличение параметра более чем на 15% свидетельствует об ошибках, допущенных при монтаже. В данном случае проверяется правильность расположения опор, выполняется замена устройства.
Разновидности компенсаторов
Изделия выпускаются разного диаметра и длины
Конструктивное решение компенсатора определяет назначение изделия и его смещение при работе. Выпускают устройства без тепловой и гидроизоляции либо предварительная защита предусматривается на корпусе в зависимости от вида теплотрассы (воздушная или подземная).
Производитель изготавливает типы расширительных вставок:
Разгруженные компенсаторы применяют в теплотрассе для предупреждения распорной нагрузки, сейсмические виды используются в районах предполагаемых землетрясений. Устройства внешнего давления ставят в магистралях, когда в окружающей среде присутствует высокий напор жидкости или газа или ощущается его недостаток.
Конструкции отличаются длиной и диаметром, числом сильфонов и видом стали, размером и маркой металла патрубков. Изделия работают на поворот, растяжение, сгиб, сжатие, выпускаются с соединительными фланцами или без них.
Осевой
Осевой компенсатор предназначен для установки на прямом участке трубы
КСО компенсаторы для трубопроводов уменьшают осевой сдвиг трубопровода, снижают вибрацию и предупреждают разрушение от расширения при нагревании. Эффективность работы зависит от числа сильфонов и колец. Отличие от других типов заключается в резьбовом соединении с патрубками магистрали.
Осевые компенсаторы отличаются характеристиками:
Ограничитель движения и патрубок выполнены из оцинкованного металла, сильфон и внутренний экран – из нержавейки. Для защитного корпуса используется сталь, устройство выпускается односекционным и рассчитано на температуру энергоносителя до +90°С.
Фланцевый
Фланцевый компенсатор из резины
Сильфон этого вида выполняется из резины или каучука, для фланцев сырьем служит жаропрочный металл, а корд делается из прочной ткани. Монтаж фланцевым методом значительно упрощает установку изделий. Компенсаторы используются в химически активной среде, применяются в теплоснабжении и кондиционировании, ставятся при реконструкции и ремонте котельного оборудования.
Фланцевые конструкции снижают вибрацию, уменьшают температурные сдвиги по длине, компенсируют отхождение от центральной оси трубопровода.
Фланцы бывают свободные и цельные по строению, к элементам труб крепятся шпильками, болтами с помощью шайб и гаек. Используются паронитовые прокладки, иногда ставятся стальные, из термо расширяющегося гранита или фторопласта.
Угловой
Угловой компенсатор
КСП (поворотный) ставится в случае ограниченности места, когда есть возможность компенсировать только сдвиг по оси и оборот контура без перемены в плоскости. Содержит в составе сильфон, направляющий элемент и крепеж. Устройство предусматривает сдвиг трубы по выбранному углу, для этого стоят шарнирные или карданные ограничители.
Характеристики поворотных (угловых) компенсаторов:
Угловые конструкции применяются в составе теплотрассы и для перекачки нефти, газа, используются в химической отрасли.
Карданный
Карданный компенсатор
Сильфонные компенсаторы трубопроводов уравновешивают передвижение контура в разных плоскостях, благодаря шарнирным элементам, изгибаются в направлении центральной оси. Смещение магистрали возмещается по осям X, Y, Z и в плане поворота из-за усадок, вибрации. Гибкая конструкция предусматривает деформацию в жестких контурах.
Сильфон делается из нержавейки, соединители, патрубки из хромированной стали. Ставится в проектное положение сваркой или с помощью поворотного фланца. Используется в системе любых трубопроводов.
Сдвиговый
Сдвиговые компенсаторы
КССО компенсаторы уравновешивают сдвиг из-за продольного сжатия или удлинения контура под действием температуры, устраняют последствия несоосности. В конструкции есть гофрированная капсула, направляющая деталь и элементы крепежа. С помощью направляющих шпилек координируется продольное смещение.
Параметры сдвиговых компенсирующих устройств:
Сдвиговые устройства выполняются одно и двухсекционными, служат для компенсации напряжения в трубопроводах нефти, воды, пара, газа. Используются в разных промышленных отраслях и в энергетических комплексах.
Стартовый
Стартовый компенсатор применяется одноразово при запуске системы подачи горячей воды
СКК компенсатор используется временно в качестве одноразового устройства при запуске отопительной магистрали или трубопровода горячей воды.
Стартовый компенсатор применяется при укладке контура бесканальным методом. Материал корпуса, патрубков и сильфона выбирается заказчиком.
Требования к специалистам, выполняющим монтажные работы
Установку компенсаторов производит подрядная организация, имеющая соответствующую аккредитацию. Штат компании комплектуется сварщиками, слесарями, инженерами. Обязательно наличие отдела ОТК.
При подборе подрядчика учитываются следующие факторы:
Сотрудничество с ответственным подрядчиком – залог качественного и своевременного монтажа.