Компенсаторы

Минимизацию деформаций, возникающих в трубопроводных системах сетей отопления из-за перепадов температур, выполняют изделия под названием сальниковые компенсаторы.

Их устанавливают в трубопроводные системы, по которым транспортируется технический, разогретый пар или вода. Такие трубопроводы предназначены для обеспечения отопления и водоснабжения. Рабочее давление в трубопроводе не должно превышать 2,5 МПА и максимальная температура воды составляет 200 градусов Цельсия, пара 300 градусов.

Односторонние устройства предназначаются для труб диаметром от 100 до 1400 мм, двусторонние от 100 до 800 мм.

Параметры сальниковых компенсаторов определены в альбомах, на основании которых их производят. При выборе необходимого устройства проектант должен в первую очередь на диаметр укладываемой трубы.

Материалы

Компенсаторы этого типа производят из:
Бесшовной трубы, выполненной из стали 20 или из стали ВСт3сп5. Последний материал привлекает своей дешевизной, а это обеспечивает относительно низкую стоимость готового изделия.

Классификация и применение

Компенсатора можно разделить на односторонние и двухсторонние. Конструктивно они состоят из корпуса и перемещающегося стакана. Эти изделия используют при строительстве трубопроводных сетей, располагающихся под землёй с диаметров более 100 мм. Параметры теплоносителя не должны превышать:

·давление не более 2,45 МПа;

·температура не более 300 градусов.

В качестве набивки используют смазку АР (ГОСТ5152-77) резину марки 5168. Эта резина устойчива к воздействию высоких температур и ее применение гарантирует длительную работу компенсаторов.

Мы выполняем набивку изделий, но практика показывает, что выполнять эту работу целесообразнее перед началом монтажных работ.

·4.903-13 выпуск 4 (односторонние)

·4.903-10 выпуск 7 (односторонние);

·4.903-10 выпуск 7 (двухсторонние).

Следует отметить, что все готовые изделия прошли антикоррозийную обработку. На их поверхность нанесен грунт и лакокрасочное покрытие. Все работы по изготовлению этих устройств и их установке на место выполняются под надзором специалистов отдела технического контроля.

Устройство, выполненное в виде гибкой вставки и предназначенное для компенсации изменения размеров трубопровода, возникающих в результате воздействия колебаний температуры рабочей или внешней среды называют сильфонный компенсатор. Кроме того, компенсационное устройство этого типа может быть использовано для корректировки вибрационного воздействия и несоосности труб в системе. Кстати, сильфоны обеспечивают защиту от такого явления, как гидравлический удар.

Устройства этого типа применяют в трубопроводных сетях, в том числе и тепловых, насосных и компрессорных станциях.

Возможно производство с диаметром от 15 до 6000 мм. Эти устройства не нуждаются в каких-либо специальных боксах или камерах. Простота конструкции сильфонного устройства не требует сложного обслуживания во время длительной эксплуатации. Эти изделия можно устанавливать в любом месте трубопроводной системы.

Имеем возможность поставки изготовлению компенсаторов различного исполнения - одно- и многослойные. Первые производят из коррозионностойкой стали, но именно это позволяет полностью компенсировать осевые смещения. Однослойные устройства хорошо себя проявляют под воздействием высоких температур. Инженеры разработали и запустили в производство сильфонное компенсационное устройство с оптимальной геометрией. Изделие этой модели уже много лет находиться в серийном производстве.

Вторые (многослойные) компенсационные изделия могут нейтрализовать воздействие высокого давления, вибрации и другие явления, которые появляются вследствие температурной деформации.

Номенклатура выпускаемых компенсационных устройству достаточно велика, она отличается по типоразмеру, форме и ряду других параметров.

Описание конструкции и краткие технические параметры приведены в таблице 1.

Таблица 1. Номенклатура выпускаемой продукции

Наименование	Краткое описание
КСО	Сильфонный компенсатор однослойный или многослойный, состоящий из сильфона и присоединительных патрубков.
КСО-С	Сильфонный компенсатор однослойный или многослойный, состоящий из сильфона и присоединительных патрубков. Дополнительно устанавливается внутренний направляющий патрубок, который предотвращает застревание различных частиц и объектов между витками сильфона, не нарушая его работу. При интенсивном потоке среды внутренний патрубок обязателен.
КСО-Н	Сильфонный компенсатор однослойный или многослойный, состоящий из сильфона и присоединительных патрубков. Дополнительно устанавливается наружный защитный кожух, который предотвращает внешнюю защиту сильфона.
КСО-СН	Сильфонный компенсатор однослойный или многослойный, состоящий из сильфона и присоединительных патрубков. Дополнительно устанавливается внутренний направляющий патрубок, который предотвращает застревание различных частиц и объектов между витками сильфона, не нарушая его работу. Устанавливается наружный защитный кожух, который предотвращает внешнюю защиту сильфона.
КСОФ	Сильфонный компенсатор однослойный или многослойный, состоящий из сильфона и присоединительных патрубков, фланцев на соответствющее давление. Дополнительно возможна комплектация ответными фланцами и крепежом.
2КСО	Сильфонный компенсатор однослойный или многослойный, односекционный или двухсекционный, состоящий из сильфона/ов и присоединительных патрубков. Дополнительно устанавливается внутренний направляющий патрубок, который предотвращает застревание различных частиц и объектов между витками сильфона, не нарушая его работу. Устанавливается усиленный наружный защитный кожух, который предотвращает внешнюю защиту сильфона, дает возможность безтрассовой прокладки компенсатора, без дополнительной изоляции. Защитный усиленный кожух не демонтируется перед установкой. Конструкцией предусмотрены ограничители хода, предохраняющие сильфон от свердопустимых растяжений.
КС	Сильфонный компенсатор многослойный стартовый, состоящий из сильфона, присоединительных патрубков и двух жестких внешних патрубков, плотно прилегающих друг к другу.Дополнительно может комплектоваться защитным внутренним экраном.
КССО	Сильфонный компенсатор многослойный сдвиго-осевой, состоящий из сильфона/ов, присоединительных патрубков, направляющей арматуры (шпилек) для регулировки величины хода продольного перемещения еомпенсатора и различной присоединительной арматуры для крепления к трубопроводу и оборудованию. Окончательный вариант конструкции согласовывается с Заказчиком.
КСРК	Сильфонный компенсатор многослойный сдвиго-поворотный карданного типа, состоящий из сильфона/ов, присоединительных патрубков, карданого устройства. Дополнительно может комплектоваться внутренним и внешним защитными кожухами. Окончательный вариант конструкции согласовывается с Заказчиком.
КСРШ	Сильфонный компенсатор многослойный сдвиго-поворотный шарнирного типа, состоящий из сильфона, присоединительных патрубков, шарнирного устройства. Дополнительно может комплектоваться внутренним и внешним защитными кожухами. Окончательный вариант конструкции согласовывается с Заказчиком.
КСУС	Сильфонный компенсатор многослойный универсальный, состоящий из 1,2 или 3 сильфонов, присоединительных патрубков, присоединительной арматуры. Дополнительно комплектуется внутренним и наружным экраном, ограничителем хода, сдвиговым, поворотным устройством. К данному подразделу отнесены разгруженные сильфонные компенсаторы.
СКУ	Сильфонное компенсирующее устройство, состоящиее из сильфона/ов, присоединительных патрубков, внешнего кожуха, изоляции ППУ и М.

Варианты исполнения компенсационных устройств сильфонного типа

Компенсационное устройство этого типа состоит из двух сильфонов и присоединительных деталей. Основная черта сильфона это способность деформироваться в трех плоскостях, при этом нет необходимости в приложении значительных усилий. Но, главное, даже при сильных деформациях сильфон сохраняет свою герметичность.

Для производства сильфонов применяют коррозионные стали, например, 08Х18Н10Т. Для этих целей применяют такие материалы, как титан и пр. Именно материалы, из которых производят сильфоны позволяют им работать в разных температурах и средах.

На рынке подобного оборудования можно встретить многослойные сильфоны, выполненные из сталей типа Ст3ас5, 09Г2С, при этом внутренние слои изготавливают из сталей с низким содержанием углерода. Но, потребитель должен знать, что такие комбинации материалов существенно снижают срок эксплуатации изделия.

Компенсационные устройства сильфонного типа производят в нескольких вариантах - осевые, поворотные и пр. Существуют изделия, применяемые в отопительных и газовых системах.

Для обеспечения гибких соединений трубопроводом и газоходов применяют тканевые компенсаторы. Их применяют также для стыковки различного технологического оборудования. Эти устройства должны быть довольно гибкими, обеспечивать герметичность стыка, при этом они должны выдерживать параметры работы системы. Кроме этого, эти узлы соединения трубопроводных систем должны воспринимать нагрузки, вибрацию и пр.

Материалы и особенности конструкции

Для производства тканевых компенсаторов применяют ткани, выполненные из синтетики, которые проявляют достаточную стойкость к воздействию температуры.

Конструктивно - это изделие изготовлено с применением нескольких слоев материала. Для повышения эффективности работы пленки, обеспечивающие герметичность, защищают от воздействия температуры и иных воздействий при помощи композитных материалов и арматуры.

При изготовлении компенсатора этого типа все материалы подбираются строго под конкретное изделие. Крепёжные комплектующие, необходимые для монтажа устройства, поставляются в комплекте вместе с готовым изделием.

Максимальный диаметр компенсаторов, выполненных из ткани, может достигать 4 м. При изготовлении этих устройств применяют композитные и керамические материалы, коррозионностойкие стали. Такое сочетание материалов позволяет готовой конструкции работать температуру до 1000 градусов С. Кстати, эти же материалы обеспечивают внутреннюю гладкую поверхность.

Использование композитных материалов, обеспечивает стойкость тканевых устройств к воздействию давления, температуры и износа.

Круглые линзовые компенсаторы компенсируют изменения линейных размеров в трубопроводах, по которым перемещается вод или пар на тепловых станциях и у потребителей. Эти устройства эксплуатируют на трубопроводах, эксплуатируемых в соответствии с «Правилами пара и горячей воды».

Компенсаторы этого типа (ОСТ) изготавливают из разных типов стали. Их применяют в различных отраслях, к примеру, в нефтеперерабатывающей.

Используемые материалы

Компенсаторы применяют на трубопроводном транспорте, который работает по всей стране, начиная от самых жарких южных, до самых холодных, северных регионов. Соответственно компенсационные устройства производят из сталей, которые могут работать в самом широком температурном диапазоне. Для этого применяют такие стали, как 09Г2С, 08Х18Н9 и ряд других. Но по большей части эти изделия изготавливают из сплава Ст3сп5.

Особенности конструкции

Компенсационные устройства этого типа могут быть дополнительно оснащены узлами очистки рабочей среды от воздействия конденсата, образующегося в линзах.

Сфера применения этих устройств очень широка, к примеру, можно привести некоторые из них:

·переработка углеводородов (нефти, газа);

·жилищно-коммунальное хозяйство;

·энергетика;

·производство металла;

·строительство;

·оборонная и космическая отрасли.

Линзовые компенсаторы выпускают с диаметром от 100 до 1400 мм.

Эти изделия, производят в следующих исполнениях:

·Осевые - ОСТ 34-42-569-82 - устройство с одной линзой, 34-42-570-82 - устройство с двумя линзами, 34-42-571-82 - устройство с тремя линзами, 34-42-572-82 - устройство с четырьмя линзами.

·Угловые - ОСТ 34-42-573-82 - устройство с одной линзой, 34-42-574-82 - устройство с двумя линзами; 34-42-575-82 - устройство с тремя линзами, 34-42-576-82 - устройство с четырьмя линзами;

·Угловые сдвоенные - ОСТ34-42-577-82 - изделие с одной линзой, 34-42-578-82 - изделие с двумя линзами, 34-42-579-82 - изделие с тремя линзами, 34-42-580-82 - с четырьмя линзами.

Изделия, производимые на основании ОСТ, используют для компенсации деформаций, вызванных перепадами температур, причем компенсация возможна только в осевом направлении. Эти устройства предназначены для работы в трубопроводных системах, эксплуатируемых под давлением до 1,6 МПа и температурой до 425 градусов.

Традиционное исполнение линзы, производимой в соответствии с ОСТ применяют штамповку и сварку. Нами освоено производство линз с помощью технологии проката. В этом случае линза, при полном ее соответствии требованиям КД в части размеров, а способность к компенсации температурных деформаций вырастает на 30 - 60%. Такой разброс вызван тем, что для изготовления линз применяют разные сорта стали и может быть использованы заготовки разной толщины. Кроме того, долговечность эксплуатации линз, вырастает в три раза и это как минимум. Линзы изготовленные методом проката обладают увеличенной надежностью, так как на них нет сварных швов.

Осевые компенсаторы

Осевые линзовые компенсаторы обладают следующими техническими характеристиками?

·Ду от 200 до 1400 мм;

·Ру до 1,6 МПа.

Их производят на основании: ОСТ 34-10-569-93 (с одной линзой), 34-10-570-93 (с двумя линзами), 34-10-571-93 (с тремя линзами), 34-10-572-93 (с четырьмя линзами).

Компенсаторы угловые

Угловые изделия используют для уменьшения температурных деформаций в трубопроводах с разными схемами монтажа, например, Z- образной, или другой. Эти компенсаторы предназначены для работы в трубопроводах, давление в которых не превышает 1,6 МПа, а в качестве рабочей среды выступают неагрессивные или слабоагрессивные жидкости или газы.

Их производят на основании - ОСТ 34-10-573-93 (с одной линзой), 34-10-574-93 (с двумя линзами), 34-10-575-93 (с тремя линзами), 34-10-576-93 (с четырьмя линзами).

Компенсаторы круглые осевые линзовые ОСТ 34-42-569÷572-9

Компенсаторы линзовые угловые ОСТ 34-10-573÷576-93

Сборка и использование компенсаторов

Компенсаторы могут монтироваться и использоваться только специально обученным персоналом, использующим соответствующие нормативы, КД и ТД, которые были созданы проектной организацией.

На время доставки изделий к месту выполнения работ и на период их установки необходимо исключить все возможные риски их повреждения. Хранить линзовые компенсаторы на открытой площадке без какой-либо защиты недопустимо.

Во время установки линзовых компенсаторов необходимо обеспечить соблюдение всех норм безопасности, которые установлены на данном объекте.

Перед началом работ, монтажники должны удалить всю упаковку и выполнить визуальный осмотр компенсатора на предмет наличия повреждений.

Во время установки и использования компенсатора нельзя нагружать компенсаторы массой подключаемых конструкций.

Попадание на поверхность капель металла, образующихся во время сварочных работ - недопустимо.

Для компенсации линейных размеров, изменяющихся при температурных деформациях трубопроводов разного сечения, применяют линзовые компенсаторы.

Для их изготовления применяют различные стали. Компенсаторы нашли применение в различных отраслях, например, в нефтегазовой.

Существует несколько вариантов крепления этого устройства.

1.Сварное исполнение. В этом случае, концевые детали компенсатора приваривают к трубе, кстати, эти самые концевые детали равны по толщине стенке трубы. Возможна сварка между собственно самой линзой, который имеет меньшую толщину чем труба, к элементам трубопроводной арматуры. К достоинствам такого способа соединения можно отнести герметичность.

2.Фланцевое соединение. Через установленный на конце трубы фланец происходит присоединение компенсатора. Такой подход обеспечивает разъемное соединение конструкции. Но между тем необходимо осуществлять постоянный контроль над таким стыком.

Используемые материалы

Для производства линзовых компенсаторов применяют разные марки стали, как обычные конструкционные, так и легированные. Такой широкий выбор материалов позволяет производить их в разном климатическом исполнении. Например, сталь 09Г2С допускает использование готовых конструкций в районах Крайнего Севера. Но большая часть компенсаторов изготавливают из стали Ст3сп5.
Для повышения эффективности работы линз компенсаторы оснащают гильзой или стаканом, которые отфильтровывает рабочую среду от механических примесей, попадающих в трубопровод. Такие фильтры устанавливают в пылегазовоздухопроводы.

Типы компенсаторов, изготавливаемых по чертежам ПГВУ

Компенсаторы можно классифицировать по числу используемых линз.

·компенсатор с одной линзой;

·компенсатор с двумя линзами;

·компенсатор с тремя линзами;

·компенсатор с четырьмя линзами.

Компенсатор с одной линзой способен демпфировать деформацию до 18 мм, с двумя линзами до 36 мм, с тремя до 54 и с четырьмя до 72 мм. эти изделия показывает такие характеристики на сжатие, без какого-либо предварительного нагружения (растяжки). Если перед сборкой линза будет растянута, то способность компенсировать деформацию в два раза.
Линзовые компенсаторы можно классифицировать по типу сечению на круглые и прямоугольные.

Круглые компенсаторы - ПГВУ 242÷245-93/76

Изделия этой марки обладают следующими техническими характеристиками:

·Ду (условный диаметр) - от 200 до 6 000 мм;

·Ру (условное давление) до 0,02 МПа (0,02 атм);

Компенсаторы круглые линзовые производят согласно ПГВУ:

·ПГВУ 242-76 (с 1 линзой), 243-76 (с 2 линзами), 244-76 (с 3 линзами), 245-76 (с 4 линзами);

·ПГВУ 242-92 (c 1 линзой), 243-92 (с 2 линзами), 244-92 (с 3 линзами), 245-92 (с 4 линзами).

Последние 2 цифры в обозначении говорит о годе выпуска пакета документов. Основное различие между изделиями, изготовленными на основании этих пакетов, заключается в способе соединения с обечайкой.

Компенсаторы прямоугольного сечения ПГВУ 246÷249-92/76

В парогазовоздуховодах, имеющих сечение в виде прямоугольника, применяют компенсаторы соответствующего сечения. Эти компенсаторы могут демпфировать все виды деформаций. Существует возможность проектирования и производства линзовых компенсаторов для широкого интервала температур. В таких конструкциях используют самые футеровочные материалы, экраны, располагающиеся внутри парогазовоздуховода и кожухи, защищающие изделие снаружи. Линзы могут быть изготовлены разной формы, например, V- или U-образного вида.

Размеры изделия определяют либо на основании КД и ТД на ПГВУ, или на основании заявки заказчика.

Компенсаторы осевого типа, применяемые в парогазовоздуховодов прямоугольного сечения, обладают следующими техническими параметрами:

·Размер сечения - от 300х400 до 7850х8000 мм;

·Ру (условное давление) до 0,015 МПА (0,015 атм).

Компенсаторы этого типа производят на основании:

·ПГВУ 246-92 (с 1 линзой), 247-92 (с 2 линзами), 248-92 (с 3 линзами), 249-92 (с 4 линзами);

·ПГВУ 246-76 (с 1 линзой), 247-76 (с 2 линзами), 248-76 (с 3 линзами), 249-76 (с 4 линзами).

Компенсаторы круглые осевые линзовые ПГВУ 242÷245-93/76

Линзовые компенсаторы прямоугольного сечения ПГВУ 246÷249-92/76

Сборка и использование компенсаторов

Компенсаторы могут монтироваться и использоваться только специально обученным персоналом, использующим соответствующие нормативы, КД и ТД, которые были созданы проектной организацией.

На время доставки изделий к месту выполнения работ и на период их установки необходимо исключить все возможные риски их повреждения. Хранить линзовые компенсаторы на открытой площадке без какой-либо защиты недопустимо.
Во время установки линзовых компенсаторов необходимо обеспечить соблюдение всех норм безопасности, которые установлены на данном объекте.

Перед началом работ, монтажники должны удалить всю упаковку и выполнить визуальный осмотр компенсатора на предмет наличия повреждений.

Во время установки и использования компенсатора нельзя нагружать компенсаторы массой подключаемых конструкций.
Попадание на поверхность капель металла, образующихся во время сварочных работ - недопустимо.