Что такое компенсаторы для труб и для чего их применяют?

Итак, в состав практически всех водопроводов входят компенсаторы. Они используются для компенсации колебаний отдельного участка трубопровода, возникающие при его охлаждении или нагреве. Также компенсаторы гасят вибрации, которые являются следствием работы насосных агрегатов. Использование таких элементов позволяет существенно увеличить срок эксплуатации трубопровода за счет увеличения его сопротивления нагрузкам, которые возникают при проседании опор, деформации и смещении.

Для чего применяются компенсирующие устройства

Движение вещества по участку трубопровода приводит к возникновению вибраций и различных деформаций, которые в большинстве своем остаются незаметными. Этот процесс происходит постоянно. Следствием этого становится появление трещин, что, в конечном счете, может привести к преждевременному разрушению трубопровода. Чтобы избежать этого следует включать в конструкцию трубопровода различные типы компенсаторов. Эти устройства будут принимать на себя все нагрузки, которые возникают в результате вибраций и перепадов температур. Компенсаторы широко используются в различных отраслях промышленности, в том числе в химической и нефтегазовой.

Особенно актуально применение компенсаторов для длинных трубопроводов, так как возникающие в них нагрузки во время эксплуатации могут достигать больших значений. Отказ от применения компенсаторов значительно снижает срок службы коммуникации.

Различия устройств компенсации

Существует несколько типов таких устройств.

• Компенсаторы сильфонного типа представляют собой гофрированный отрезок из стали со стенками маленькой толщины и используются чаще всего с целью компенсировать тепловые деформации в сетях отопления. Применение таких устройств допустимо при давлении перекачиваемой среды ниже 260 атмосфер и температуре не выше 750 градусов.

Перемещение может быть угловым, линейным или сдвиговым. Наиболее популярными в использовании являются компенсаторы именно этого типа, что объясняется их способностью гасить колебания большой амплитуды и воспринимать нагрузки, возникшие в результаты больших перепадов давления и температуры.

• Сальникового типа компенсирующие устройства очень близки по конструкции первому типу, но применяются при давлении, не превышающем 24 атм. и не более 320 градусов температуры.

• Линзовый компенсатор представляет собой конструкцию из нескольких стальных линз и присоединительных патрубков. Областью их использования являются коммуникации для сред, которые характеризуются малой агрессивностью и перекачиваются под давлением до 18 атм.

• Резиновые компенсаторы или вибрационные вставки — это устройство, изготовленное из резины и соединяющийся с участком коммуникации при помощи муфты либо фланцем. В качестве материала применяются жаростойкие резины, способные работать при температуре не выше 190 град. и давлении до 18 атм. Ограничением по применению является масла, газовые и жидкие топлива и углеводороды, прошедшие хлорирование.

• Тканевые компенсирующие устройства являются одними из популярнейших устройств для систем с низким давлением (не выше 3 атмосфер). Материалом для их производства являются синтетические и стеклоткани. Температурное ограничение равно одной тысяче градусов.

• П-образные устройства применяются на длинных трубопроводах. Их конструкция состоит из участка П-образной трубы, который гасит колебания трубопровода своим перемещением по продольной оси.

При проектировании трубопровода выполняется расчет компенсирующих устройств с целью обеспечения необходимого уровня безопасности. На этом этапе производится выбор типа компенсаторов и место их установки.

Выделяют две основные группы компенсаторов на основе их различий в направленности и принципе работы:

1. устройства с повышенной гибкостью и радиальностью, обеспечивающие увеличение длины участка трубопровода путем изгиба и кручения с помощью применения специальных вставок;
2. скользящие или упругие устройства осевого действия, которые компенсируют возмущения при помощи телескопической трубы или сжатием вставок-пружин.

При защите от деформаций стальных тепловых сетей широко применяются устройства первой группа. Расстояние между местами расположения компенсирующих устройств в таких коммуникациях определяется с учетом расстояния от одного узла-получателя до другого и количества потребителей.

Также в расчетах учитываются окружающие условия, характеристики сред и параметры трубопровода.

Как выбрать компенсатор

При выборе компенсатора необходимо руководствоваться следующим:

• необходима проверка гофры на целостность; следует ориентироваться на параметры транспортируемой среды;
• наибольшим сроком эксплуатации обладают компенсирующие устройства сальникового типа;
• многослойные компенсаторы приходят в негодность при малейшем их повреждении.

Стоимость компенсаторов зависит от их производителя, типа и направленности. Цена на компенсаторы сильфонного типа составляет от 150 до 600 рублей; на сальниковые от 1700 до 3500 рублей, на П-образные от 700 до 1100 рублей.

Требования по монтажу и сборке

Необходимо соблюдать следующие требования и правила при монтаже компенсирующих устройств:

• компенсаторы сильфонного, линзового и сальникового типа необходимо монтировать в сборе одновременной со сборкой всего трубопровода;
• на корпус компенсирующего устройства наносится стрелка, направление которой должно указывать на направление перемещения перекачиваемой среды;
• необходимо исключить любые нагрузки при сборке;
• монтажные габариты следует соблюдать согласно параметрам в чертежах.

Соединение компенсирующего устройства может осуществляться с помощью муфт фланцев, муфты или с применением сварки. Выбор конкретного типа соединения должен осуществляться исходя из условий эксплуатации и характеристик перекачиваемой среды.