В помощь монтажникам. Опоры сильфонных компенсаторов

⁰

Сильфонные компенсаторы являются элементами, которые используются для поглощения смещений при расширении и сжатии, происходящие в системе. В случае использования осевых сильфонных компенсаторов требуются некоторые вспомогательные инструменты, необходимые для поддержания эффективности систем и обеспечения их непрерывной работы. Для компенсации внутреннего давления трубы должны применяться опоры, а для обеспечения требуемой конфигурации трубопровода, последние должны поддерживаться трубными направляющими опорами.

Силы, которые компенсируются за счет опоры:

Давление
Трение
Центробежная сила
Силы, обусловленные коэффициентом жесткости

Неподвижные опоры

Используется на глухих концах трубопроводов в тех случаях, когда необходимо поддерживать оборудование, при балансировке трубопровода с помощью осевых и сдвиговых сильфонных компенсаторов. Расчет силы, которая компенсируется неподвижными опорами, будет описан в следующих разделах.

Коленные опоры

Использование коленных опор важно при наличии поворотов трубопроводов. Сила давления в линии увеличивается в соответствии с углом поворота. Если изменение диаметра трубопровода происходит сразу же за его поворотом, то эффективные силы должны быть приняты в соответствии с большим диаметром.

Роликовые опоры

В случаях, когда предполагается, что сильфонные компенсаторы будут использоваться для компенсации только сдвиговых смещений или дополнительно и осевых смещений, необходимо использование шарикоподшипников. Этот тип запорных пластин можно рассматривать в качестве опорных элементов для трубопроводов. Силы, которые необходимо скомпенсировать, рассчитываются так же, как и для других опор, но трение трубы при этом не учитывается. Если предполагаются высокие расходы, то при расчетах необходимо принимать во внимание действие центробежной силы.

Как правило, опоры являются неподвижными элементами, они не должны учитываться в расчетах на гибкость в предположении, что растягиваются под действием сил.

Направляющие опоры

При использовании сильфонных компенсаторов с такими элементами, как опоры, важными элементами являются также трубные направляющие опоры.

Например, если рассматривать монтаж сильфонных компенсаторов, установленную в середине трубопровода, который закреплен с обоих концов с помощью опор (Рис. II-4) для случая, когда отсутствуют требуемые направляющие опоры, компенсаторы могут выйти из строя.

Расчет интервала для направляющих опор производится с помощью формулы Эйлера;

I: Интервал направляющих опор

E: Величина сопротивления

Я: Момент инерции

F: Максимальная осевая деформация

Фактический интервал между направляющими опорами получается при делении этого расчетного значения на определенный коэффициент безопасности. В соответствии со спецификацией Ассоциации производителей сильфонных компенсаторов (EJМA), первая направляющая опора должна быть расположена на расстоянии от сильфонного компенсатора, равном максимум 4 диаметрам трубы. Рисунок II.5 иллюстрирует схему, как рассчитать расстояние между направляющими опорами, которое зависит от диаметра трубы и максимального давления. Эта диаграмма составлена EJМA с учетом коэффициента запаса прочности, который учитывается при расчетах.

Логунов В.В., заместитель генерального директора, Поляков В.Л., главный конструктор проектов по теплосетям, ОАО «НПП «Компенсатор»; Слепченок В.С., начальник отдела технического анализа, ГУП «ТЭК СПб», г. Санкт-Петербург

Показана возможность снижения потерь тепловой энергии и затрат при строительстве и эксплуатации тепловых сетей за счет применения осевых сильфонных компенсаторов для компенсации температурных деформаций теплопроводов.

Введение

Для компенсации температурных деформаций трубопроводов в тепловых сетях г. Санкт-Петербурга до начала 1980-х гг. применялись сальниковые, П-, S- и Г-образные компенсаторы, а во многих регионах России они применяются до сих пор. Каждому из этих компенсаторов свойственны отдельные серьезные недостатки.

Наиболее сложными в эксплуатации и монтаже являются сальниковые компенсаторы. Они требуют постоянного обслуживания, связанного с периодической подтяжкой уплотнения и заменой уплотнительного материала. При подземной прокладке теплопроводов установка сальниковых компенсаторов требует строительства дорогостоящих камер.

Длительная практика эксплуатации сальниковых компенсаторов показала, что даже при наличии регулярного их обслуживания имеют место протечки теплоносителя. При большой протяженности тепловых сетей суммарная величина затрат на пополнение и нагрев теплоносителя может достигать достаточно больших значений.

Для П-образных компенсаторов характерны большие габариты, увеличение зон отчуждения дорогостоящей городской земли, необходимость строительства дополнительных направляющих опор, а при подземной прокладке - специальных камер (что довольно затруднительно в городских условиях). Да и стоимость П-образных компенсаторов, особенно больших диаметров, достаточно высока.

В целях повышения надежности теплоснабжения, снижения капитальных вложений, потерь, связанных с утечками, и эксплуатационных расходов в начале 1980-х гг. специалисты ведущих Ленинградских проектных институтов рассмотрели возможность применения сильфонных компенсаторов (СК) в тепловых сетях вместо П-образных и сальниковых компенсаторов и с 1981 г. в ГУП «ТЭК СПб» при проведении капитального ремонта и строительства тепловых сетей началась установка осевых СК.

Типы сильфонных компенсаторов, конструкция и особенности их эксплуатации

Осевые сильфонные компенсаторы. Компенсаторы типа ОПКР (рис. 1а) разработаны для замены сальниковых компенсаторов и предназначены, как и компенсаторы типа КСО (рис. 1 б), для наземной и канальной прокладок теплопроводов с тепловой изоляцией из минеральной ваты.

При подземной прокладке теплопроводов в каналах, туннелях, камерах, а также при надземной прокладке и в помещениях, СК могут устанавливаться на прямолинейных участках теплопровода в любом месте между двумя неподвижными опорами (концевыми или промежуточными), при этом не должно быть препятствий для возможных перемещений кожуха вместе с частью теплопровода. Между двумя неподвижными опорами допускается размещать только один СК.

При монтаже и эксплуатации осевых СК не допускается нагружать их поперечными усилиями, изгибающим и крутящим моментами, а также весом присоединяемых участков труб и фасонных изделий. С этой целью при монтаже осевых СК обязательна установка направляющих опор. Первая пара направляющих опор должна устанавливаться с двух сторон от СК на расстоянии 2-4 Ду. Вторая пара ставится с каждой стороны от СК на расстоянии 14-16 Ду. Примеры установки осевых СК показаны на рис. 2.

Число и необходимость последующих направляющих опор определяется при проектировании по результатам расчета теплопровода на устойчивость.

Некоторые предприятия для увеличения компенсирующей способности компенсаторов применяют спаренные осевые сильфонные компенсаторы, тем самым, нарушая вышеизложенные требования. Это может привести к потере устойчивости компенсаторов (рис. 3).

При размещении СК у неподвижной опоры расстояние до нее должно быть в пределах 2-4 Ду. В этом случае направляющие опоры устанавливаются только с одной стороны. С другой стороны их функцию выполняет неподвижная опора.

В случае размещения СК в камерах функции направляющих опор могут выполнять стенки камер со специальной конструкцией обвязки входного и выходного проемов камеры.

Направляющие опоры следует применять, как правило, охватывающего типа (хомутовые, трубообразные, рамочные), принудительно ограничивающие возможность поперечного или углового сдвига и не препятствующие осевому перемещению.

Начиная с 1981 г. в тепловых сетях, находящихся на балансе ГУП «ТЭК СПб», было установлено более 14 тыс. СК. Анализ состояния трубопроводов и элементов конструкций тепловых сетей ГУП «ТЭК СПб», выполненный в 1998 г., подтвердил, что общее количество поврежденных СК за период внедрения составило 92 шт.

Основными причинами повреждений СК были:

нарушение требований к монтажу осевых СК во время их монтажа;
нарушение соосности трубопроводов во время монтажа, а также из-за просадки направляющих опор в процессе эксплуатации;
разрушение неподвижных опор из-за неправильного расчета нагрузок на них;
наружная коррозия сильфонов осевых компенсаторов из-за сверхдопустимого содержания хлоридов в грунтовых водах (рис. 4).

Дальнейший анализ условий монтажа и применения СК показал, что эксплуатация трубопроводов и других элементов тепловой сети в г. Санкт-Петербурге и его пригородах происходит при воздействии следующих факторов:

высокий уровень грунтовых вод и частые подъемы воды при наводнениях приводят к периодическому их затоплению;
большая часть трубопроводов и других элементов тепловых сетей ГУП «ТЭК СПб» находится в зонах с повышенной коррозионной активностью грунта (насыпные и торфяные почвы, повышенная концентрация хлоридов, блуждающие токи, высокий уровень и электропроводность грунтовых вод);
посыпание проезжей части дорог солью и увеличение концентрации хлоридов в грунте приводит к снижению коррозионной стойкости металла (аустенитной нержавеющей стали) наружного слоя компенсаторов (75% теплотрасс расположены около проезжей части дорог). Как известно, скорость коррозии аустенитной стали резко увеличивается в среде, содержащей хлор;
длительное хранение компенсаторов под от крытым небом без антикоррозийной защитной смазки, нарушения инструкции по их транспортировке без защитных кожухов приводят к ударам, появлению царапин, вмятин и т.д.;
нарушение технологии строительно-монтажных работ приводит к проникновению влаги под изоляцию или нарушению соосности, что сокращает срок работы компенсатора.

Еще в 1983 г. Технический совет Главного топливно-энергетического управления Ленинграда потребовал от проектных, конструкторских организаций и заводов-изготовителей:

решить проблему влияния хлоридов на долговечность металла сильфонов;
доработать конструкцию компенсационного устройства таким образом, чтобы обеспечить перемещение компенсатора в защитном кожухе только в продольном направлении. Это обеспечит повышение надежности конструкции независимо от качества установки подвижных и неподвижных опор;
доработать конструкцию защитного кожуха для обеспечения 100% герметизации сильфона от проникновения грунтовых вод;
предусмотреть нанесение антикоррозийного покрытия на наружную поверхность сильфонов СК, применяемых в тепловых сетях;
для увеличения сроков службы СК необходимо ужесточить требования к хранению, транспортировке и монтажу с целью недопущения их повреждений и коррозии при их хранении.

Сильфонные компенсационные устройства (СКУ). Во избежание разрушения осевых СК из-за несоосности трубопроводов, возникающей из-за просадки грунта, в гг. Санкт-Петербурге, Москве и в других регионах России стали применять СКУ различных конструкций. СКУ должны были конструктивно защищать сильфон от поперечных усилий, изгибающих и крутящих моментов, а также от попадания грунтовых вод на сильфон и грунта между гофрами.

Учитывая недостатки, выявленные при эксплуатации осевых СК, а также недостатки конструкций разработанных компенсационных устройств рядом российских производителей, ОАО «НПП «Компенсатор» в 1998 г. начало выпуск принципиально новой конструкции СКУ (рис. 5) для теплопроводов с теплоизоляцией из минеральной ваты, в пенополиуретановой (ППУ) или в армопенобетонной (АПБ) изоляции.

В отличие от СКУ, изготавливаемых другими предприятиями-производителями, этой конструкцией предусмотрены:

направляющие опоры цилиндрической формы, установленные с обеих сторон от сильфона, которые телескопически перемещаются вместе с патрубками СКУ по внутренней поверхности толстостенного кожуха. Это придает конструкции достаточную жесткость и обеспечивает соосность сильфонов и их защиту от поперечных усилий и изгибающих моментов, возникающих при возможных прогибах теплопровода из-за просадки грунта или направляющих опор;
ограничители хода сильфона, которые также защищают сильфон от крутящих моментов;
толстостенный кожух, изготавливаемый из труб, применяемых для теплопроводов, который задает направление перемещения цилиндрических направляющих опор СКУ, и, в то же время, обеспечивает защиту сильфона от нагрузок, возникающих под действием давления грунта и автотранспорта при бесканальной прокладке теплопровода.

При использовании СКУ данной конструкции устанавливать направляющие опоры на расстоянии 2-4 Ду от СКУ нет необходимости. При бесканальной прокладке также гарантируется защита сильфона от поперечных усилий и изгибающих моментов, которые могут возникнуть из-за просадки грунта. Так, на СКУ Ду 1000, установленных на Нирюнгринской ГРЭС, несоосность составила 17мм, но СКУ осталось работоспособным.

Стартовые сильфонные компенсаторы для трубопроводов в ППУ-изоля

: Каждому известно, что все механизмы и системы подвержены моральному износу. Самое главное, чтобы время эксплуатации этих устройств было как...
: Начиная с первых дней работы компания «Politeknik» предлагает проектирование и изготовление на заказ компенсаторы всех типов (в т.ч. высоког...
: 13 июля 2015 года наша компания осуществила поставку большой партии компенсаторов сильфонных универсальных карданного типа Dn900 mm и Dn600 ...
: Любая трубопроводная система в той или иной степени подвержена температурным воздействиям, перепадам давления и различного рода вибрациям, в...
: Расчет необходимого сильфонного компенсатора Сильфонные компенсаторы должны устанавливаться только на прямолинейных участках трубопроводов...

Статьи

: Глебович С. А. Анализ применения сильфонных компенсаторов // Технические науки в России и за рубежом: материалы VII Междунар. науч...
: Основная причина колебаний трубопроводов и самих машин нефтегазовых сооружений является аэродинамические и акустические силы дейст...
: Максимов Ю.И., технический директор ООО «Полимерстрой» (г. Оренбург) Представляемое автором предприятие на протяжении уже десят...
: Журнал "Новости теплоснабжения", № 7 (11) июль 2001, С. 24 – 27, www.ntsn.ru Х.С. Шакурзьянов, генеральный директор, Ю.Д. Власе...
: Е.В. Кузин, директор ООО «АТЕКС-ИНЖИНИРИНГ», г. Иркутск; В.В. Логунов, заместитель генерального директора, В.Л. Поляков, гла...
: Е.В. Кузин, директор, ООО «АТЕКС-инжиниринг», г. Иркутск; В.В. Логунов, заместитель генерального директора, В.Л. Поляков, главны...
: Классификация трубопроводной арматуры Классификация трубопроводной арматуры осуществляется по различным признакам. По целевому...
: Такая характеристика, как пропускная способность трубы, является метрической. Она предоставляет возможность осуществить расчет соо...
: Дано: 24-х этажный жилой дом с двухтрубной системой отопления в г. Москве. Рабочее давление Р раб =10 атм. Высота этажа Н=...

Статистика

Методика проектирования трубопроводов

«POLITEKNIK METAL KORUK IMALAT SANAYI LTD. STI.»
Imes Sanayi Sitesi В Biok 205 Sokak No. 10-12, Y. Dudullu 34776 Istanbul. Turkey
Поставщик: Россия, 141315, Московская область, г. Сергиев Посад, ул. Дружбы,13,
ООО «Политехник-Кром» тел/факс: +7 495 729 41 41

Методика проектирования

1.1. Порядок проектирования

Основными этапами проектирования трубопровода с использованием компенсаторов являются:

Анализ схемы трубопровода;
Назначение компенсатора;
Выбор типа компенсатора;
Размещение компенсатора;
Расстановка промежуточных опор;
Расчет нагрузок на опоры;
Расчет трубопровода на прочность и самокомпенсацию;
Заключение об использовании компенсатора.

1.2. Анализ схемы трубопровода

При анализе трубопровода необходимо:

а) Предварительно определить расположение мертвых опор.

б) Разложить трубопровод на простые конфигурации. Любые системы трубопроводов, независимо от их сложности, посредством мертвых опор могут быть поделены на ряд отдельных расширяющихся трубопроводных секций, имеющих относительно простую конфигурацию (например: прямые участки, «Ььобразные изгибы, «Z»-o6pa3Hbie
изгибы и т.п.). Простая секция может быть расположена как в одной плоскости, так и в нескольких плоскостях.

в) Выбор количества мертвых опор и их расположения будет зависеть от конфигурации трубопровода, значения расширения, которое может взять на себя отдельный компенсатор расширения, наличия конструкционных элементов, которые могут быть использованы в качестве опор, расположения различных трубных фитингов, расположения подключенного оборудования, расположения отводов и т.д.

г) Основные части подключенного оборудования, такие, как турбины, компрессоры, теплообменники и аналогичные устройства, могут рассматриваться, как неподвижная опора.

1.3. Назначение компенсатора

На этом этапе определяется то, какую задачу будет выполнять компенсатор.

Существуют две основные задачи:

1) Компенсация температурных расширений. Она включает в себя и снижение напряжений в элементах трубопроводов.

2] Снижение нагрузок на оборудование и строительные конструкции. Для этого необходимо использовать компенсаторы разгруженного типа.

1.4. Выбор типа компенсатора

На этом этапе должны быть рассмотрены относительные преимущества системы, использующей одиночные и двойные компенсаторы только для осевых перемещений, по сравнению с использованием универсальных, разгруженных, карданных компенсаторов.

Как правило, оборудование к которым присоединяется трубопровод, имеет допускаемый уровень передаваемых на него нагрузок, поэтому рекомендуется установка разгруженных компенсаторов в непосредственной близости от присоединяемого оборудования. Обычно представляется целесообразным начать с допущения о том, что использование одиночных разгруженных компенсаторов для прямых осевых перемещений обеспечит простейшую и наиболее экономичную схему, пока не будут видны очевидные преимущества другого подхода.

После анализа преимущества использования тех или иных компенсаторов разрабатывается итоговая схема трубопровода. Уточняются места расположения мертвых опор и конфигурация простых участков трубопровода на основе пункта «Анализа схемы трубопровода». Окончательное решение по размещению неподвижных точек и типу используемого компенсатора может быть принято только после сравнения различных альтернативных решений.

1.5. Размещение компенсатора

Компенсатор размещается таким образом, чтобы максимально воспринимал деформации трубопровода. Не допускается использовать компенсаторы в качестве силового элемента трубопроводов. На рисунках 1-1Б приведены стандартные секции трубопроводов, состоящие из простых конфигураций. 1.5.1 Схема установки осевых компенсаторов

Рис.1. Схема установки компенсатора сильфонного осевого

На рисунке 1 показан случай использования осевого компенсатора (КСО) для поглощения осевого расширения трубопровода, Необходимо обратить внимание на использование одного компенсатора между двумя основными неподвижными опорами, на близость первой направляющей опоры к компенсатору.

Рис.2. Схема установки сдвоенного компенсатора сильфонного осевого

На рисунке 2 показан случай использования сдвоенного компенсатора (2КСО) для поглощения осевого расширения трубопровода.

Рис.3. Схема установки компенсатора сильфонного осевого в тройниковом соединении

На рисунке 3 показан случай использования компенсатора (КСО) для поглощения осевого расширения трубопровода, имеющего тройник. Необходимо обратить внимание на близость каждого компенсатора к тройнику.

Рис.4. Использование компенсатора сильфонного осевого в непрямолинейных трубопроводах

На рисунке 4 показано применение осевого компенсатора (КСО) в трубопроводе, имеющем смешение. Необходимо отметить, что применение подобного типа обычно не рекомендуется, и будет работать удовлетворительно только в определенных случаях. Как и на рисунке 1, трубопровод снабжен неподвижными опорами на каждом конце, предназначенными для восприятия давления, нагрузок от перемещения и трения в направляющих. В том месте, где трубопровод имеет поворот, нагрузка должна передаваться через этот поворотный участок, приводя к возникновению момента на трубопроводе (не рекомендуется установка направляющих опор около поворота). При малом размере трубопровода, когда смешение заметно, или в случае, когда усилия от давления и перемещения относительно высоки, такая конфигурация может привести к возникновению перенапряжений или деформациям трубопровода и направляющих.

1.5.2. Универсальные компенсаторы (КСУ)

Универсальный компенсатор хорошо подходит для восприятия осевого, поперечного и углового отклонения или комбинации всех трех видов. Универсальный компенсатор передает распорное усилие от действия внутреннего давления.

Рис.5. Использование универсального компенсатора (КСУ)

На рисунке 5 показано применение универсального компенсатора, воспринимающего совместное осевое перемещение и поперечное отклонение.

Рис.6. Использование универсального компенсатора (КСУ)

На рисунке 6 показана альтернативная схема, при которой универсальный компенсатор устанавливается на коротком участке трубопровода и основное расширение воспринимается в форме поперечного отклонения, но он также воспринимает и угловые деформации.

Рис.7. Схема установки сдвигового сильфонного компенсатора

На рисунке 7 показан сдвиговый компенсатор, используемый для поглощения поперечного отклонения в одноплоскостном «Z»-o6pa3HOM изгибе. Тепловое перемещение горизонтальных трубопроводов воспринимается в виде поперечного отклонения компенсатора.

Обе неподвижные опоры не воспринимают распорного усилия, поскольку нагрузка от давления воспринимается стяжками компенсатора.

Рис.8. Схема установки сдвигового сильфонного компенсатора

На рисунке 8 показано типовое применение сдвигового компенсатора (ССК) в трехплоскостном «Z»-o6pa3HOM изгибе. Поскольку сдвиговый компенсатор может поглотать поперечное отклонение в любом направлении, два горизонтальных участка трубопровода могут лежать в горизонтальной плоскости под любым углом.

1.5.4. Угловые и карданные сильфонные компенсаторы (УКС, КСК)

Угловые и карданные компенсаторы обычно используются в наборах из двух или трех для поглощения поперечных отклонений в одном или более направлениях в одноплоскостных и в трехплоскостных системах трубопроводов. В одноплоскостных системах применяются угловые компенсаторы, в трехплоскостных и более, используются карданные компенсаторы. Эти компенсаторы не передают распорного усилия на трубопровод и оборудование. Эффективны на длинных вертикальных участках, где требуется компенсировать большие сдвиговые деформации.

Рис.9. Схема установки углового сильфонного компенсатора (УКС) в одноплоскостной системе

Рис.10. Схема установки карданного сильфонного компенсатора (КСК) в многоплоскостной системе

На рисунках 9,10 показано использование двухшарнирной системы для поглощения основного теплового расширения в одноплоскостном и многоплоскостном «г»-образном изгибе. Тепловое расширение смешенной секции, содержащей угловые компенсаторы, должно поглощаться за счет изгиба участков трубопровода, перпендикулярных этому сегменту.

Рис . 11 а

Рис. 12 в

На рисунке 11 показана система из трех шарнирных угловых и карданных сильфонных компенсаторов, установленная в одноплоскостном и многоосном «Z»-o6pa3HOM изгибе. Тепловое расширение смешенной секции, содержащей угловые сильфонные компенсаторы, поглощается за счет дополнительного третьего компенсатора, расположенного на горизонтальном участке трубопровода.

Выбор и правильное применение осевых, сдвиговых, универсальных, угловых и карданных компенсаторов предусматривает оценку ряда показателей. К ним могут относиться конфигурация трубопровода, условия эксплуатации, требуемая циклическая долговечность, ограничения по нагрузке для трубопровода и оборудования, а также имеющиеся опорные конструкции. В некоторых случаях для трубопровода могут быть пригодны два, и более типов компенсаторов.

1.5.5. Неправильное использование компенсаторов.

На рисунке 12 показан пример НЕПРАВИЛЬНОГО использования компенсаторов. Не допускается использовать компенсаторы в качестве силового элемента трубопроводов.

Рис.12. Схема НЕПРАВИЛЬНОГО использования компенсаторов

Для простоты взят П-образный вертикальный участок трубопровода, защемленный с двух сторон неподвижными опорами. Между опорами установлены два сдвиговых сильфонных компенсатора, дополнительные промежуточные опоры отсутствуют. Участок трубы, расположенный между сдвиговыми сильфонными компенсаторами, держится только за счет жесткости компенсаторов. В данном примере сдвиговый сильфонный компенсатор является силовым элементом, что не допускается. При большом диаметре трубопровода, наполненный водой, этот участок трубы может иметь значительную массу. Следовательно, все деформации компенсаторов будут идти на поддержание трубы, а не на восприятия температурных деформаций. При деформациях трубопровода превышающих допускаемые деформации произойдет выход из строя компенсатора.

1.5.6. Размещение стартовых компенсаторов СКС.

Между двумя неподвижными опорами трубопровода необходимо установить стартовый сильфонный компенсатор, после чего трубопровод заполняется теплоносителем и нагревается до температуры, равной 50% от максимальной рабочей. При этом стартовый компенсатор должен сжаться на величину рабочего хода. После выдержки при указанной температуре кожухи стартового компенсатора завариваются между собой. Тем самым, сильфон исключается из дальнейшей работы трубопровода. И так на всем трубопроводе между каждой парой неподвижных опор. Компенсация температурных расширений в дальнейшем происходит за счет знакопеременных осевых напряжений сжатия-растяжения. Таким образом, стартовые компенсаторы срабатывают один раз, после чего система превращается в неразрезную.

1.6. Расстановка промежуточных опор

Компенсаторы размешаются между двумя неподвижными опорами или естественно неподвижными сечениями трубы. Если применяются осевые и стартовые сильфонные компенсаторы, то между двумя неподвижными опорами или естественно неподвижными сечениями трубы должен размещаться только один осевой либо стартовый компенсатор.

При применении осевых компенсаторов на трубопроводах при подземной прокладке в каналах, туннелях, камерах надземной прокладке и в помещениях установка направляющих опор обязательна.

Первые направляющие опоры устанавливаются с двух сторон компенсатора на расстоянии 2D V ^4D V . Вторые предусматриваются с каждой стороны на расстоянии 14D y ■*■ 15D y от компенсатора. Число и необходимость установки вторых и последующих направляющих опор определяются при проектировании.

При применении компенсаторов типа УКС, 2УКС на трубопроводах при подземной прокладке в каналах, туннелях и камерах, а также при надземной прокладке и в помещениях, установка первой пары направляющих опор на расстоянии 2D y — 4D V не требуются так как они предусмотрены конструкцией, но обязательна установка направляющих опор на расстоянии MDy-^Dy от компенсатора.

При размещении осевых компенсаторов у неподвижной опоры, компенсатор устанавливается на расстоянии 2D V ■*- 4D V от нее. В этом случае направляющие опоры для осевых компенсаторов устанавливаются только с одной стороны. С другой стороны их функцию выполняет неподвижная опора.

Рис. 13. Расстановка направляющих опор

1.7. Расчет нагрузок на опоры

1.7.1. При определении нормативных нагрузок на опоры следует учитывать влияние

следующих сил:

Распорного усилия сильфонных компенсаторов, F s -жесткости сильфонных компенсаторов, Fk -усилия от трения в подвижных опорах на участках канальных и надземных прокладок,^

Кроме того, следует учитывать в конкретных расчетных схемах трубопроводов: — неуравновешенные силы внутреннего давления, F H -упругую деформацию гибких компенсаторов или самокомпенсации, F x , F v -и другие усилия, определяемые нормативной документацией (ветровая, снеговая и т.д.)

1.7.2 . В общем случае нагрузка на неподвижные опоры должна приниматься по наибольшей горизонтальной осевой и боковой нагрузке от сочетания сил, перечисленных в пункте 1.7.1, при любом рабочем режиме трубопровода, при гидравлических испытаниях. 1.7.3. Распорное усилие от внутреннего давления определяется по формуле:

Fs = Ppa6 х $эф,Я

Рра &- рабочее давление, МПа

$ эф — эффективная площадь, мм 2

При гидроиспытаниях:

х $ эф , И (1,25Р раб, либо требуемое значение гидроиспытания).

1.7.4. Усилие, возникающее вследствие жесткости осевого хода сильфонного компенсатора Fk
определяется:

FK=iaxA,H

ю — жесткость компенсаторов, Н/мм

А -деформации компенсатора, мм

1.7.5. Сила трения F mp в подвижных опорах определяется исходя из конкретной конфигурации
трубопровода.

1.7.6. Суммарные горизонтальные осевые нагрузки на неподвижные опоры в рабочих
режимах:

DF=F P +F) «+F mp

1.7.7. При наличии на расчетных участках теплопроводов углов поворота или Z-образных
участков в суммарных нагрузках на неподвижные опоры должны учитываться силы упругой
деформации от этих участков (F x и F v), которые определяются расчетом труб на
самокомпенсацию.

1.8. Расчет на самокомпенсаиию

Следующим этапом является расчет на самокомпенсацию. В общем случае, проводится проверочный расчет, предусматривающий оценку статической и циклической прочности трубопровода. Оценку статической прочности проводят на действие несамоуравновешиваюших нагрузок (вес и внутреннее давление) и с учетом всех нагружающих факторов, в том числе температурных деформаций. Определяются нагрузки на опоры, упругая линия трубопровода в рабочем состоянии, деформации компенсатора в различных состояниях трубопровода.

1.9. Заключение об использовании компенсатора

Заключение об использовании компенсатора на определенном участке трубопровода, и его работоспособность, оценивается на основе комплексного анализа полученных результатов при расчете на самокомпенсацию. Сравниваются деформации компенсаторов, нагрузки на опоры и строительные конструкции с их допускаемыми значениями. Проверяется критерий прочности трубопровода. Заключение должно основываться на сравнении различных альтернативных решений.

Проектирование трубопровода тепловых сетей

2.1. Выбор осевых компенсаторов .

2.1.2. Допускается применение при необходимости осевых и стартовых компенсаторов большего или меньшего диаметра, чем диаметр трубопровода, с установкой переходов. Входной и выходной переходы компенсаторов могут быть разных диаметров в зависимости от присоединяемых трубопроводов. Переходы рекомендуется заказывать одновременно с осевыми и стартовыми компенсаторами .

2.2. Размещение осевых компенсаторов

2.2.1. При канальной и надземной прокладке применяются осевые сильфонные компенсаторы КСО , 2 КСО , СКУ , 2 СКУ которые могут размешаться в любом месте трубопровода между двумя неподвижными опорами или естественно неподвижными
сечениями трубы.

Примеры размещения осевых компенсаторов на трубопроводах представлены на рисунке 14.

2.2.2. Протяженный трубопровод может иметь три вида зон (участков):

— зоны изгиба [U] — участки трубопровода, непосредственно примыкающие к компенсатору. Эти участки при нагреве трубопровода перемешаются в осевом и боковых направлениях;

Зоны компенсации — участки трубопровода, примыкающие к компенсатору, перемещающиеся при температурных деформациях. Участки изгиба включаются в длину участков компенсации;

Рис.14. Примеры размещения осевых компенсаторов на трубопроводах

— зоны защемления (L 3) — неподвижные (защемленные) участки трубопровода, примыкающие к неподвижным опорам или естественно неподвижным сечениям трубы, компенсация температурных деформаций в которых происходит за счет изменения осевого напряжения.

Рис.15. Примеры размещения осевых компенсаторов на трубопроводах

2.3. Расстановка направляющих опор

2.3.1. Между двумя неподвижными опорами или естественно неподвижными сечениями трубы должен размешаться только один осевой компенсатор.

При применении осевых компенсаторов на трубопроводах при подземной прокладке в каналах, туннелях камерах надземной прокладке и в помещениях установка направляющих опор обязательна.
Первые направляющие опоры устанавливаются с двух сторон компенсатора на расстоянии 2Dy-MDy. Вторые предусматриваются с каждой стороны на расстоянии 14Dy H6Dy от компенсатора. Число и необходимость установки вторых и последующих направляющих опор определяются при проектировании по результатам
расчета трубопровода.
При применении конструкции компенсатора типа СКУ, 2СКУ на трубопроводах при подземной прокладке в каналах туннелях и камерах а также при надземной прокладке и в помещениях установки первой пары направляющих опор на расстоянии 2Dy- 4Dy не требуется, т.к. они предусмотрены конструкцией, но обязательна установка направляющих опор на расстоянии 14Dy-H6Dy от компенсатора.

При размещении осевых компенсаторов у неподвижной опоры расстояние до нее должно быть в пределах 2Dy+4Dy. В этом случае направляющие опоры для осевых компенсаторов устанавливаются только с одной стороны. С другой стороны их функцию выполняет неподвижная опора.
В случае размещения осевых компенсаторов в камерах функции направляющих опор могут выполнять стенки камер со специальной конструкцией обвязки входного и выходного проемов камеры.
Направляющие опоры следует применять, как правило, охватывающего типа (хомутовые, трубообразные, рамочные), принудительно ограничивающие возможность поперечного или углового сдвига и не препятствующие осевому перемещению. Для уменьшения силы трения между трубой и опорой предпочтительна установка катков, фторопластовых скользящих прокладок и т.п. Длина направляющей опоры должна быть, как правило, не менее двух диаметров. Зазор между трубой и направляющей конструкцией следует принимать не более 1,6 мм при диаметрах труб Dy < 100 мм, и не
более 2,0 мм при трубах Dy > 125 мм.
При выборе места размещения осевых компенсаторов должна быть обеспечена возможность сдвижки кожуха компенсатора в любую сторону на его полную длину.

Монтаж трубопроводов с осевыми и стартовыми компенсаторами

3.1. До начала работ по монтажу осевых и стартовых компенсаторов при

прокладке тепловых сетей под землей в каналах или туннелях, а также при надземной прокладке и в помещениях необходимо смонтировать и закрепить трубопроводы неподвижными и направляющими опорами. Для трубопроводов диаметром до 500 мм неподвижные опоры должны устанавливаться, как правило, заводской сборки с вмонтированными в них изолированными отрезками труб.

Врезку осевых и стартовых компенсаторов в трубопроводы следует производить в местах, предусмотренных проектной техдокументацией.
Не допускается нагружать осевые и стартовые компенсаторы весом присоединяемых участков труб, машин и механизмов.

3.4. Монтаж трубопроводов с осевыми и стартовыми компенсаторами должен производиться при положительной температуре наружного воздуха. При температурах наружного воздуха ниже минус 15°С перемещения трубопроводов и
осевых и стартовых компенсаторов на открытом воздухе не рекомендуются.

Монтажные и сварочные работы при температурах наружного воздуха ниже минус 10°С должны производиться в специальных кабинах в которых температура воздуха в зоне сварки должна поддерживаться не ниже указанной.

3.5, Перед монтажом на концы патрубков осевых компенсаторов, предназначенных для подземных теплопроводов (при установке в каналах, тоннелях, а также бесканальной прокладке) с ППУ-, АПБ- и ППМ-изоляиией должна быть предварительно нанесена тепло-гидроизоляция. При этом должны соблюдаться требования в части исключения попадания грунтовых вод под наружный защитный кожух. Теплогидроизоляиия не должна препятствовать свободному перемещению подвижной части КСО , СКУ относительно наружного защитного кожуха. Для всех способов прокладки трубопровода, кроме бесканальной, кожух можно теплоизолировать матами из минеральной ваты.

3.7. В случаях испытания трубопроводов давлением испытания больше давления гидроиспытания самого компенсатора, и для избежания повреждения компенсаторов монтаж осевых компенсаторов осуществляется следующим образом:

После проведения предварительных испытаний трубопроводов на прочность и герметичность из смонтированного трубопровода на месте, указанном в проекте, вырезается участок («катушка»]. Монтажная длина вырезаемого участка («катушки») должна вычисляться в зависимости от способа применения осевых компенсаторов и температуры наружного воздуха в период монтажа;

Концы труб зачищаются от брызг, наплывов металла и остатков изоляции. У труб с толщиной стенки более 3 мм следует снять фаски;

На место «катушки» устанавливается осевой компенсатор. Приварка его производится с одной стороны;

С помощью специальных монтажных приспособлений или натяжных монтажных устройств осуществляется растяжка компенсатора (при необходимости) и его состыковка (сварка) со свободным концом трубы.

При выполнении сварочных работ осевые компенсаторы должны быть защищены от попадания брызг расплавленного металла.

3.8. После проведения контрольного осмотра и гидравлического испытания патрубки осевых компенсаторов покрываются тепловой и гидроизоляцией.

3.9. Система трубопроводов с стартовыми (СКС ) полностью монтируется в траншее и засыпается (за исключением собственно СКС ).

Изоляция стыков осевых компенсаторов с трубопроводами .

4.1. До устройства теплогидроизоляиии при отсутствии на концах свариваемых с осевыми компенсаторами труб заводского антикоррозионного покрытия необходимо выполнить следующие работы:

Очистить поверхность стыкового соединения (неизолированные концы труб) от грязи, ржавчины, окалины;

просушить газовой горелкой;
нанести на стык антикоррозионную мастику в три слоя.

4.2. Работы по теплогидроизоляции стыков необходимо производить по технологическим инструкциям заводов-производителей трубопроводов в зависимости от конструкции теплоизоляционного покрытия и вида прокладки (бесканальная, канальная, надземная, в туннелях, в помещениях).

4.3. При бесканальной прокладке трубопроводов в ППУ-изоляиии перед вваркой на место «катушек» осевых компенсаторов на полиэтиленовую оболочку трубопроводов должны быть надеты термоусаживающиеся муфты (манжеты) заводской готовности,
выполненные из радиационно-модифциированного полиэтилена.

4.4. Изоляцию стыков допускается выполнять скорлупами. Рекомендуется изолировать стыки путем заливки теплоизоляционной вспенивающейся пенополиуретановой композиции (ППУ-композииии) под опалубку. Между изоляцией сваренных труб и скорлупами не должно быть никаких зазоров.

4.5. При изоляции стыков путем заливки ППУ-композииии необходимо:
-выполнить очистку наружной поверхности стыкового соединения, предварительно
удалив слой ППУ с торцевых поверхностей труб на длину до 30 мм;

Наложить оцинкованный лист (0,5-0,7 мм) стали на стык с заходом на концы труб оболочек не менее 20 мм с каждой стороны, закрепив его бандажными лентами с зажимами или винтами-саморезами. Просверлить отверстие для заливки ППУ-композииии;

Снять зажимы и бандажные ленты, закрыть заливочное отверстие металлической пластиной и закрепить винтами-саморезами;

Подготовить поверхность полиэтиленовой оболочки по обе стороны от стыка, удалить грязь, обезжирить, зачистить наждачной бумагой и активировать поверхность полиэтиленовой оболочки путем прогрева газовой горелкой до температуры не более 60°С;

Прогреть поверхность, на которую будет укладываться термоусадочная лента до 30-40°С. Рекомендуется эту операцию проводить одновременно с процессом активации полиэтиленовой оболочки;

Наложить термоусадочную муфту на стыковое соединение с расчетом закрытия боковых поверхностей прилегающих полиэтиленовых оболочек на 10-15 см. На шов ленты накладывается фиксатор;

Термоусадка ленты осуществляется с помощью пропановой горелки до полной усадки ленты. Пламя горелки регулируется так, чтобы оно было желтым.

Соединения полиэтиленовой оболочки должны производиться в соответствии с инструкциями производителя трубопроводов.
Соединения рекомендуется выполнять с двумя уплотнениями на герметичность (под двойным уплотнением подразумевается два метода уплотнения, которые действуют и выполняются независимо друг от друга). Соединения, выполненные без двойного уплотнения, должны пройти испытания на плотность.

4.8. При высоком стоянии грунтовых вод следует предпринять дополнительные мероприятия для зашиты от проникновения воды под оболочку трубопроводов по инструкции производителя трубопроводов.

4.9. Сборка, опрессовка и изоляция соединения должна производиться в один и тот же день. Слесарь-сборшик должен нанести на соединение маркером свое клеймо.

4.10. Изоляцию стыков при бесканальной прокладке трубопроводов в ППМ-изоляиии рекомендуется выполнять путем заливки теплоизоляционной пенополимербетонной вспенивающейся композиции (ППМ-композииии) под опалубку. Допускается применять скорлупы, соединенные между собой посредством специальной мастики. Между изоляцией сваренных труб и скорлупами не должно быть никаких зазоров.

4.11. При изоляции стыков путем заливки ППМ-композииии необходимо: -установить съемную инвентарную опалубку на стык заливочным отверстием вверх, захватывая заводскую ППМ-изоляиию на концах труб внахлест с каждой стороны по 100 мм; -приготовить ППМ-композишю с помощью передвижного смесителя. Допускается ручное приготовление ППМ-композииии из компонентов, поставляемых производителем трубопроводов;

Залить подготовленную ППМ-композишю через заливочное отверстие под опалубку.

Вспенивание происходит в течение 1-2 минут;

Выдержать в течение 30 минут и снять съемную инвентарную опалубку.

Требования безопасности

Компенсаторы должны обеспечивать герметичность относительно внешней среды.
Монтаж компенсаторов должен выполняться в соответствии с требованиями Инструкции по монтажу и эксплуатации и указаний, изложенных в габаритном чертеже (если таковые имеются).

Компенсаторы должны эксплуатироваться в соответствии с Инструкции.
При монтаже и эксплуатации компенсаторов следует соблюдать нормы и требования безопасности, действующие на объектах применения указанных изделий.

5.5. К входному контролю, монтажу и эксплуатации допускается квалифицированный персонал, изучивший устройство компенсаторов, указания по монтажу и эксплуатации компенсаторов, Правила безопасности, нормативную документацию по промышленной безопасности и охране окружающей среды, прошедший проверку знаний и допущенный к
проведению работ в установленном порядке.

5.6. Для обеспечения безопасной работы запрещается: -эксплуатировать компенсаторы при отсутствии Паспорта;

Использовать компенсаторы для работы в условиях превышающих условия, для которых

рассчитаны характеристики компенсатора.

Нагружать компенсаторы весом оборудования и трубопроводов.

Транспортировка и хранение

6.1. В период хранения, транспортирования к месту монтажа и в период монтажа должны быть приняты меры, исключающие повреждение компенсаторов.

6.2. Компенсаторы допускается транспортировать всеми видами транспорта в соответствии с требованиями и правилами, действующими на данном виде транспорта.

6.3. Хранить компенсаторы на открытых площадках не допускается.

6.4. Защиту компенсаторов при транспортировке изготовителем обеспечивает предприятие-изготовитель, при транспортировке потребителем — предприятие- потребитель.

6.5. Строго запрещается сбрасывание, скатывание, соударения компенсаторов,
волочение и качение их по земле.

Для погрузки и разгрузки, а также во время монтажа компенсаторов следует применять специальные захваты, траверсы и мягкие полотенца. Не допускается использовать цепи, канаты и другие грузозахватные устройства, вызывающие
повреждение сильфона.
Транспортирование и хранение компенсаторов должно проводиться с учетом всех требований по безопасности.

Транспортирование компенсаторов должно проводиться в соответствии с Правилами, действующими на конкретных видах транспорта;

Погрузка, разгрузка, транспортирование и складирование компенсаторов должны проводиться аттестованным персоналом с соблюдением требований безопасности при выполнении данных работ.

Указание по монтажу и эксплуатации

7.1. В период хранения и монтажа компенсаторов должны быть приняты меры, исключающие их механические повреждения.

Монтаж и эксплуатация компенсаторов должны осуществляться по документации
проектировщика теплопровода.
При монтаже и эксплуатации должны быть приняты меры, предохраняющие
компенсаторы от затопления грунтовыми водами.
При монтаже и эксплуатации компенсатора должны быть приняты меры,
исключающие попадание посторонних предметов между впадинами гофров сильфона, в
стаканы разгрузочных элементов, а также в пространство между направляющим
патрубком (экраном) и сильфоном.
При монтаже и эксплуатации компенсаторов не допускается нагружать их крутящим
моментом относительно оси компенсатора, а также силами и изгибающими моментами от
массы труб, арматуры, механизмов, устройств и т.д.

7.6. Монтаж компенсаторов должен производиться по монтажным чертежам
трубопроводов, Руководству по монтажу и эксплуатации и указаний, изложенных в
габаритном чертеже (если таковые имеются).

7.7. Перед монтажом:

С компенсаторов снимаются защитные кожуха (съемные), заглушки (если таковы

предусмотрены конструкцией).

Очищается поверхность сильфонов сухим сжатым воздухом;

При необходимости обезжириваются поверхности компенсаторов в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

После снятия кожухов и очистки поверхности компенсатора сильфон должен быть закрыт защитной полиэтиленовой пленкой толщиной не менее 0,12 мм, которая снимается только после окончательного монтажа компенсатора.
При выполнении сварочных работ сильфоны, обернутые полиэтиленовой пленкой, дополнительно должны быть обернуты асбестовой тканью для защиты от брызг расплавленного металла.

При монтаже и эксплуатации компенсаторов должны соблюдаться нормы и требования безопасности, действующие на объектах применения указанных изделий.
После монтажа компенсатора технологические ограничители (проставки, болты, приспособления) при их наличии должны быть сняты.
При эксплуатации компенсаторов должен проводиться визуальный контроль герметичности. Контроль должен проводиться два раза в течение первой недели эксплуатации, а затем в сроки, установленные для осмотра трубопроводов, на которых установлены компенсаторы.
Пуск, остановка, текущие и контрольные осмотры и испытания трубопроводов с компенсаторами должны производиться в соответствии с эксплуатационными инструкциями и требованиями Правил объекта применения компенсаторов.
В процессе эксплуатации надземно проложенные трубопроводы с компенсаторами должны периодически проверяться на соосность в связи с возможностью просадки отдельных подвижных, направляющих и неподвижных опор, что может привести к потере устойчивости компенсатора. Во избежание заклинивания (вплоть до деформации и разрушения) направляющих опор следует периодически замерять (и восстанавливать) зазор между теплопроводом и конструкциями опор.
Утилизация компенсаторов по окончании срока эксплуатации производится
металлургическим процессом.

Применение компенсаторов на сегодняшний день – совершенно необходимая вещь при устройстве трубопроводов. За счет этой важной детали, в водопроводной системе выравнивается рабочее давление, ликвидируется возможность образования вихревых потоков. Если установка выполнена согласно правильной технологии, то компенсаторы обеспечат герметичность соединениям трубопроводов.

Немаловажно и то, что за счет их использования существенно продляется срок эксплуатации полипропиленовых трубопроводов. Сборка такого устройства очень проста, ведь компенсаторы устанавливаются по принципу конструктора.

Cодержание статьи

Условия эксплуатации

Компенсаторы для полипропиленовых трубопроводов используются в основном в установках горячего водоснабжения. И потому температура теплоносителя не должна быть больше +90ºС, при этом максимальное давление в трубопроводе может составлять до 10 атмосфер.

Компенсаторы в принципе нельзя применять при строительстве в регионах, где наружная температура опускается ниже -40ºС. Также их не рекомендуют использовать в сейсмоактивных районах, если возможная сейсмическая активность может превышать 9 баллов.

Установка компенсаторов возможна лишь на прямолинейных участках магистрали . При этом полипропиленовые трубы имеют свойство от повышения коэффициента линейного расширения удлиняться и провисать. И потому для магистралей длиной более 10 метров рационально использовать гибкие компенсаторы. То есть предварительно произвести расчет длины магистрали. Его конструкция позволяет быстро и без хлопот вмонтировать такое устройство в водопроводную систему.

Когда выполняется монтаж, и в самом процессе эксплуатации, необходимо не допускать затопления компенсаторов грунтовыми водами. Сами же приспособления нельзя нагружать массой труб, механизмов и разных конструкций.

Устройство и назначение (видео)

Виды и отличия

По способу применения и назначению работы компенсаторы подразделяют на такие виды:

Фланцевые сильфонные. Резина, из которой изготовлен этот вид компенсаторов, позволяет погашать ударные волны , спровоцированные увеличением давления в трубопроводах. Также могут нивелировать неточность в уровне оси трубы.
П-образные. Их применяют в массивных водопроводах с широкими диапазонами давления и температур. П- образные компенсаторы изготавливают из одной гнутой трубы или же из сварных труб с применением гнутых отводов. П-образные устройства не экономичны и требуют больших затрат финансов и пространства;
Гибкие изделия в виде петли, предназначенные для полипропиленовых труб.
Осевые сильфонные компенсаторы, представлены марками ОПН и КСО. Имеют направляющие крепежи, которые существенно облегчают монтаж. Отличаются малыми габаритами, нежели п- образные компенсаторы.
Сдвиговые марки КСС. Они выполнены из двух гофр, соединенных специальной арматурой. Также компенсируют движение по двум направлениям относительно главной оси.
Универсальные. Используются при любом рабочем ходе – будь то осевой, поперечный или же угловой; Заменяют сильфонные компенсаторы там, где их использование невозможно.
Поворотные. Устраняют расширение трубы в месте её поворота, задают необходимый угол. Широкое применение нашли в прокладке магистралей, где запланированы повороты на 90 градусов.

Подбор и подготовительные работы

В том случае, если подбираются компенсаторы для полипропиленовых труб, необходимо учитывать диаметры обоих элементов. Они должны совпадать. В большинстве случаев используют диаметр, колеблющийся от 2 до 4 сантиметров.

Для трубопровода в жилых зданиях рекомендуется использовать приспособления в 2 сантиметра диаметром. Одни из самых известных производителей компенсаторов – фирмы Kayse и Kompencator PPHV. Они уже долгое время занимают лидирующие роли на рынке трубопроводной продукции и прославились своим качеством.

Подбирая компенсаторы, проводят расчет 3 важных параметров: Диаметр (Ду), Давление (Ру), а также максимальную компенсирующую способность в миллиметрах. Скользящие опоры должны иметь охватывающие свойства, например , рамочные опоры и т.п., также желательно отсутствие больших сил трения. Рационально применять фторопластовые прокладки. Они обеспечивают отсутствие заклиниваний и перекосов при разнонаправленном движении труб.

Перед установкой компенсатора, нужно произвести расчет возможных влияющих сил, таких как сила трения, коэффициент упругости сильфонов и др. Первоочередной задачей является монтаж опоры, которая будет воспринимать давление от компенсатора. В тех местах, где трубы соединяются с агрегатами, такими как насосы, установка опор также предпочтительна.

Процесс монтажа

Монтаж и его технология во многом зависят от того, какой был подобран для работ. Использование лишь нарезного монтажа не гарантирует надежности работы трубопроводов. Потому рекомендуется применить сварку, как проверенный временем монтаж.

Можно выделить такие этапы сварочных работ:

Подготовительные мероприятия. Проверка изделия на наличие дефектов, подготовка рабочего места, растяжка компенсаторов.
Расчет магистрали. Необходимо точно спланировать систему трубопроводов и произвести расчет расстояния между опорами на магистрали.
Нарезка трубопровода. Расчет длины элементов труб.
Сварка труб воедино и установка компенсаторов.

Участок компенсатора, который будет входить в трубу, следует основательно зачистить. Все части конструктивного узла постепенно разогреваются и только потом соединяются. В процессе остывания нужно жестко зафиксировать трубы и компенсирующее устройство, иначе возможны протечки в будущем. Если обнаружены нарушения герметичности соединения, то изделие демонтируется и подлежит замене. Ремонту и техобслуживанию компенсаторы не подлежат.

Выделяют 2 способа соединения труб: сварное и фланцевое . В случае применения сварки, компенсатор становится несъемным, удалить его можно будет лишь болгаркой или другим инструментом. Поэтому необходима детальная точность, когда выполняется расчет будущей конструкции. Диаметры элементов, толщина их стенок и внутреннее сечение должны идеально совпадать.

Для создания сварочных швов на полипропиленовых трубах используется специальная сварка для таких труб, но с тем же успехом можно использовать и фитинги. Их металлическая резьба дает возможность соединять трубопроводные системы с другими устройствами.

При использовании фланца, труба остается нетронутой, так как соединение происходит со встречным фланцем. Это позволяет сделать соединение разъемным. И если возникнет аварийная ситуация, то не составит труда заменить сильфонные компенсирующие устройства в кратчайшие сроки.

Правила монтажа

Учитывая характерные особенности монтажа, следует выделить такие нюансы этого процесса:

монтаж целесообразен только на прямолинейном участке магистрали;
необходимо выполнить расчет линейного теплового расширения;
следует изучить все технические характеристики изделия, а также труб, для которых оно будет применяться;
компенсатор нужно заранее проверить на наличие трещин, повреждений и других дефектов. Использование бракованного материала может привести к опасным последствиям;
установка компенсаторов производится не чаще, чем одно изделие на 2 . Рекомендуется устанавливать сильфонные компенсаторы в непосредственной близости от опоры;
перед сваркой трубопроводный узел следует обмотать асбестовой тканью. Она защитит приспособление от возможности попадания металлических брызг;
когда монтаж завершен, проводят и устанавливают специальные кожухи, способствующие теплоизоляции;
процесс опрессовки нельзя проводить до тех пор, пока монтаж трубопроводов не завершится полностью.

Сильфонный компенсатор устанавливается в целях поглощения теплового расширения трубы. Основной источник изменения размеров трубопровода – это температура жидкости или рабочей среды. Но иногда сжатие и удлинение трубопровода вызывается изменением температуры окружающей среды.

Сильфонный компенсатор устанавливается на трубопроводе несколькими способами.

Монтаж осевых сильфонных компенсаторов: схемы

Как определить точки установки компенсатора и направляющих опор

Чтобы обеспечить правильную работу трубопровода необходимо разделить трубопровод на отдельные участки. На каждом их будет установлен сильфонный компенсатор. Задача компенсатора заключается в контроле расширения трубопровода в осевом направлении между неподвижными опорами и в обеспечении жесткости конструкции.

Все силы, действующие на трубопроводе, принимаются на неподвижные опоры. Выравнивание движения сильфона компенсатора обеспечивается посредством направляющих (скользящих) опор для труб. Опоры не допускают, чтобы трубопровод сместился со своей оси. Если трубопровод не будет оборудован направляющими опорами, сильфонный компенсатор может потерять устойчивость и это приведет к аварии.

Осевой сильфонный компенсатор должен быть установлен рядом с неподвижной опорой. Чтобы обеспечить жесткость всей конструкции осевой сильфонный компенсатор монтируется не далее чем 4Ду от опоры. Это правило позволит обеспечить бесперебойную работу трубопровода и максимально продлить срок его службы.

Параметры сильфонного компенсатора должны быть следующими:

Давление Ру, выражается в МПа;

Диаметр Ду, выражается в мм;

Компенсирующая способность, выражается в мм.

Компенсатор должен соответствовать диаметру и давлению трубопровода;

На 2 неподвижные и последовательно стоящие опоры должно приходиться не более одного сильфонного компенсатора;

Используются рамочные, с хомутами и другие охватывающие опоры, т.к. не должна создаваться большая сила трения. Также применяются фторопластовые прокладки. Не должны создаваться заклинивания и перекосы при движении труб. Допускаются люфты размером 1 мм для Ду?100мм и 1,6мм для Ду?125;

Учитываются влияющие силы (сила трения, упругости и т.д.) при проведении расчета для трубопровода;

Выбирается наилучший вариант размещения сильфонного компенсатора на трубопроводе;

Опрессовка труб давлением производится при максимальных показателях - 1,25хРу;

Опрессовка проводится строго после полной установки трубопровода;

Если осевой сильфонный компенсатор установлен на определенном участке трубопровода, то здесь запрещены угловые усилия, напряжения скручивания и поперечные перемещения

Между компенсатором и опорами выдерживается следующее расстояние

Первая направляющая опора располагается на расстоянии от сильфонного компенсатора до 4 диаметров труб. Между первой и второй направляющей расстояние должно составлять 14 диаметра труб.

L 3 соответствует максимальному расстоянию между осями направляющих опор (см. график)

На графике приведено максимальное расстояние между скользящими опорами, которое рекомендуется в зависимости от давления, диаметра трубопровода и расстояния между опорами:

Приведенные на графике расстояния стандартны. Их получают при расчете трубопровода на устойчивость и прочность.

Как правильно располагать компенсаторы, направляющие и неподвижные опоры показано на рисунке. На рисунке видно, какое влияние оказывают направляющие (скользящие) на устойчивость трубопровода.