Компенсатор

Замечено, что любой трубопровод в процессе изменения температуры транспортируемого вещества и окружающей среды подвержен температурным деформациям, что влечет за собой возникновение дополнительных нагрузок на конечные закрепленные точки. Большинство трубопроводов изготавливают с учетом самокомпенсации, которая предполагает возможность свободного удлинения при нагревании и укорачивании при охлаждении без дополнительного напряжения на местах соединений труб. В том случае, когда самокомпенсации недостаточно для защиты трубопровода, рекомендовано устанавливать компенсаторы трубопровода.

Компенсатор трубопровода представляет собой специальное устройство, способное к растяжению в пределах своих упругих деформаций. Компенсатор позволяет воспринимать и компенсировать температурные, сдвиговые и осевые деформирующие напряжения, возникающие вследствие воздействия внешних нагрузок, вибраций и термического расширения материала. Установка компенсаторов предполагает дополнительные капитальные и эксплуатационные затраты, в связи с чем при составлении проекта необходимо максимально использовать самокомпенсацию трубопровода и минимизировать применение компенсаторов.

В настоящее время в зависимости от принципа работы и особенностей конструкции различают несколько основных групп компенсаторов, к числу которых относят П-образные, линзовые, сильфонные, волнистые и сальниковые.

П-образные компенсаторы

Отличительной чертой П-образных компенсаторов служит высокая компенсационная способность и сравнительно простая конструкция. Отметим, что П-образный компенсатор обладает большими габаритами и может устанавливаться исключительно при наличии опорных конструкций. Представленный компенсатор может быть гнутым либо сварным, при этом сварной компенсатор изготавливается с применением гнутых, крутоизогнутых или сварных отводов. Как правило, данный вид компенсатора устанавливается в горизонтальном положении с соблюдением заданного уклона. В редких случаях разрешается устанавливать наклонно или вертикально с верхним или нижним расположением петли.

Линзовые компенсаторы

Линзовые компенсаторы представляют собой ряд хронологически включенных в систему линз, состоящих из двух тонкостенных штампованных полу линз с небольшой компенсирующей способностью. Компенсирующая способность линзового компенсатора зависит от числа линз, входящих в его состав. В зависимости от характера деформации трубы различают осевые, угловые и сдвиговые линзовые компенсаторы. К достоинствам линзовых компенсаторов можно отнести небольшие габариты и массу при большом продольном усилии, передаваемом на не подвижные опоры.

Сильфонные компенсаторы

Основой конструкции данного компенсатора служит сильфон, выполненный в виде упругой ассиметричной гофрированной металлической детали. Сильфонные компенсаторы обладают малыми габаритами, не требуют строительства специальных камер и могут эксплуатироваться в условиях высокого давления и температур. Данный вид компенсаторов подразделяется на угловые, стартовые, сдвиговые, разгруженные и осевые компенсаторы. Угловой компенсатор обеспечивает смещение осей патрубков под углом в этой же плоскости с изгибом оси сильфона по дуге. Стартовый компенсатор необходим при стартовом разогреве трубопровода. Сдвиговой компенсатор служит для смещения патрубков в разных плоскостях, если их оси параллельны. Разгруженный компенсатор используется для компенсации температурных перемещений трубопроводов с изгибом 90 градусов. Осевой компенсатор необходим для компенсации линейных расширений из-за изменения температуры вследствие перемещения сильфона в осевом направлении.

Волнистые компенсаторы

Отличительной чертой волнистых компенсаторов служит наличие гибкого элемента, выполненного в виде тонкостенной гофрированной высокопрочной детали с эластичной оболочкой. Данное устройство эксплуатируется в диапазоне температур от -70 до +700 градусов по Цельсию, и номинальном давлении до 6,3 МПа. Очевидно, что волнистый компенсатор является совершенным устройством, обладающим большой компенсационной способностью, небольшими габаритами и низким передающим усилием на опорные конструкции.

Сальниковые компенсаторы

Сальниковые компенсаторы представляют собой два патрубка, вставленные один в другой, между которыми помещено сальниковое уплотнение в виде кольца, набитого асбестовым прографическим шнуром и термостойкой резиной. Как правило, данные устройства используются на трубопроводах водяных и паровых теплосетей при номинальном давлении до 2,5 МПа. Различают односторонние и двухсторонние, разгруженные и неразгруженные сальниковые компенсаторы. Преимуществом сальниковых компенсаторов является высокую компенсирующую способность и небольшие габариты. Стоит помнить, что из-за быстрого износа сальниковой набивки, представленный компенсатор требуют систематического наблюдения и ухода за ними. Устанавливаются данные устройства строго по оси теплопровода, без перекосов.