Сильфонный компенсатор для стальных труб: параметры, характеристики

Сильфонные компенсаторы

Сильфонный компенсатор – это устройство, предназначенное для компенсации возникающих в процессе эксплуатации трубопроводов деформаций, которая возможна за счет гибкого элемента (сильфона). Деформации неизбежно возникают из-за температурных изменений внутренней и внешней среды трубопровода, из-за внешних факторов, погодных явлений, монтажных работ.

Сильфонные компенсаторы применяются с целью уменьшить пагубное влияние на трубопровод разрушительных сил. Установка такого устройства на трубопроводе значительно продлевает его срок службы.

Классификация компенсаторов

Существует три типа деформации трубопровода, с которой борется наш сильфон:

  • сжатие и растяжение;

  • изгиб;

  • смещение оси.

Соответственно одна из градаций сильфонных компенсаторов проводится по принципу работы с каким-то видом деформации трубопровода.

Осевые сильфонные компенсаторы, предназначены для компенсации температурных расширений трубопровода возникающем при движении теплоносителя по нему, за счет движения сильфона в осевом направлении. Применяют осевые компенсаторы в трубопроводных системах большой длины и малой длины, во всех сферах промышленности. Можно с уверенностью сказать, что это самые популярные и часто используемые компенсаторы. Они просты, надежны в работе и не нуждаются в обслуживании.

Угловые сильфонные компенсаторы за счет изгиба оси сильфона по дуге, смещают оси патрубков под углом в одной плоскости. Данные компенсаторы устанавливаются на трубопроводах, которые имеют колена в разных плоскостях. Угловые компенсаторы позваляют стабилизировать работу всей системы, устраняя опасные деформации.

Сдвиговые сильфонные компенсаторы используют деформацию сильфона, за счет которой появляется возможность смещать патрубки в различных плоскостях при параллельности их осей. Сдвиговые компенсаторы используются на длинных участках трубопроводов, где небольшая несоосность трубы появляется в следствие наличия большого количества элементов, а так же невозможности проведения идеального монтажа.

Существуют так же сильфонные компенсаторы предназначенные для комбинированных видов деформации: сдвигово-осевые, поворотно-осевые, универсальные.

Встречаются и другие виды сильфонных компенсаторов, например, стартовые.

Стартовые сильфонные компенсаторы, предназначены для ввода в эксплуатацию нового трубопровода. Для компенсации температурных деформаций при заполнении теплоносителем труб в процессе ввода трубопроводной сети в эксплуатацию. Стартовые компенсаторы срабатывают всего один раз, после чего становятся элементом трубы.

Основным элементом стартового компенсатора является сильфон, установленный внутри двух защитных кожухов. При поступлении горячего теплоносителя в трубу, сильфон сжимается, компенсируя деформацию системы. Полностью сработав, сильфонный компенсатор исключается из сети, для чего его кожухи свариваются между собой. По своему виду стартовый сильфонный компенсатор напоминает обычный осевой, самый простой КСО. Однако в осевом компенсаторе заложен куда больший запас хода.

Встречаются и другие виды сильфонных устройств:

  • Разгруженные сильфонные компенсаторы предназначены для компенсационной работы на отводе труб без передачи сил реакции от повышенного или пониженного давления на прилегающие фиксированные опоры.
  • Неразгруженные сильфонные компенсаторы, соответственно, дают нагрузку на опоры.

Устройство

Сильфонный компенсатор состоит из нескольких частей:

  • Из одного или нескольких сильфонов – тонкостенных гофрированных оболочек из антикоррозионной нержавеющей стали. Разное количество сильфонов позволяет увеличивать компенсирующую способность устройства.
  • Патрубков или фланцев (бывают жесткие или свободные) из малоуглеродистой или нержавеющей стали, служащих для присоединения компенсатора к трубопроводу. Чаще всего используются патрубки, которые позволяют банально приварить устройство к трубопроводу. Фланцы применяются когда нет возможности использовать сварку из-за опасного теплоносителя, либо когда технически не провести сварочные работы, когда компенсатор находится в труднодоступном месте.
  • Внутреннего экрана, применяемого для направления движения среды и защиты сильфона от теплоносителя.
  • Защитного кожуха, закрепленного на стойках винтами, основная задача которого защищать сильфон от внешних негативных факторов.
  • Конструкции тепловой изоляции из пенополиуретана или минеральной ваты с защитной полиэтиленовой или оцинкованной оболочкой в зависимости от способа прокладки трубопровода, а так же системы оперативного дистанционного контроля (ОДК), которая позволит контролировать работу данного узла.

Технические характеристики

Для того чтобы понять какой тип конструкции необходим, инженеры проводят расчет компенсатора, в котором учитывают все требования предъявляемые к нему. Эскиз сильфонного компенсационного устройства (СКУ) с тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ)

Основными данными для расчета служат:

  • Dn – условный диаметр (проход) компенсатора;
  • Pn – давление в трубопроводе;
  • характеристики рабочей среды – ее тип, ее агрегатное состояние, взрывоопасность, ее температура и скорость движения, примеси;
  • характеристики окружающей среды – температура, сейсмичность;
  • компенсирующая способность компенсатора – числовое значение, указываемое в миллиметрах или градусах, в зависимости от ее типа (осевая, сдвиговая, угловая);
  • тип присоединения к трубопроводу – патрубки, фланцы, их материалы, ГОСТ;
  • требования к конструкции – внутренний экран (гильза), защитный или транспортировочный кожух, предварительное растяжение/сжатие, заданная строительная длинна;
  • ресурс – срок службы, количество циклов работы;
  • дополнительные требования – северное исполнение, если устройству предстоит работать в условиях холода.

По эскизам разрабатывается техническая документация, которая выпускается к каждому устройству.

Применение

Отрасли в которых применяются сильфонные компенсаторы:

  • добыча и транспортировка нефти и газа (нефтедобывающая и газодобывающая);
  • отопление и водоснабжение жилых и производственных зданий;
  • химическая, нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленность
  • энергетический комплекс;
  • судостроение и авиастроение;
  • автомобилестроение и моторостроение;
  • строительство и эксплуатация тепловых сетей;
  • военно-промышленный и авиакосмический комплекс;
  • атомная промышленность;
  • криогенная техника;
  • жилищно-коммунальное хозяйство.

Используются сильфонные компенсаторы во многом благодаря своему преимуществу в герметичности и температуростойкости перед другими компенсаторами (сальниковыми, линзовыми, резиновыми, тканевыми). К тому же металлический сильфон работает надежнее и имеет большой запас хода.

Важным достоинством сильфонных компенсаторов является метод их установки, их возможно установить в любом месте трубопровода, независимо от способа его прокладки, и без необходимости строительства специальных камер.

В настоящее время большое количество заводов сосредоточено на изготовлении подобных устройств, поэтому на сильфонном рынке всегда достаточно предложений.

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:

  • энергетическая отрасль;
  • металлургическая сфера;
  • нефтеперерабатывающие производства;
  • а также коммунальное хозяйство.

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:

  • защита трубопровода от механических повреждений, которые могут привести к деформации труб и их разрушению;
  • компенсирование недочётов, которые могли быть во время прокладки коммуникации. Как правило, вследствие таких монтажных ошибок, отдельные участки трубопровода располагаются не на одной линии с другими участками коммуникации;

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.

  • гашение вибраций, которые возникают в коммуникации при передвижении по ней рабочей среды. А также стоит отметить, что вибрации в системе образуются не только от передвижения среды по трубам, но и от работы различного оборудования;
  • обеспечение нужного показателя герметичности в транспортных трубопроводных конструкциях.

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:

  • устойчивость к губительным коррозийным воздействиям;
  • резистентность к агрессивным химическим веществам;
  • сопротивляемость к температурным перепадам;
  • экологичность;
  • эстетичность (не требует дополнительной обработки краской);
  • долговечность.

Сам процесс производства сильфонной гофротрубы выполняется в два основных этапа:

  1. Стальные тонкостенные листы при помощи сварочного оборудования соединяются продольно в результате чего получается цилиндр.
  2. На полученном цилиндре формируется ребристая поверхность. Таким образом, выполняется гофрирование.

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.

Читайте также:  Терморегулятор Danfoss для радиатора отопления: инструкция, основные виды

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:

  • компенсатор сильфонный осевой под приварку (КСО);
  • компенсатор сильфонный фланцевый (КСФ);
  • угловой;
  • карданный.
  • сдвиговый.
  • стартовый.

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:

  • в первую очередь неудачный монтаж может быть связан с несоблюдением инструкции по его установке;
  • применение сильфонного осевого компенсатора под приварку в условиях, когда две трубы находятся в состоянии несоосности по отношению друг к другу;
  • попадание инородных элементов в межгофровое пространство;
  • направляющие опоры, выполненные из низкокачественного материала, которые способствуют просадке почвы, в результате чего между трубами возникают осевые сдвиги;
  • использование КСО в коммуникации, транспортирующей среду с повышенным содержанием хлоридов. Это приводит к коррозии сильфонной оболочки.

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:

  • гидроизоляция полиэтиленом;
  • гидроизоляция оцинкованной сталью.

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:

  • такое приспособление не требует профилактических осмотров;
  • такие изделия, как правило, имеют такой же эксплуатационный срок, как и у коммуникации в ППУ теплоизоляции;
  • СКУ разрешается устанавливать практически в любой точке коммуникации, однако, стоит отметить, что при выборе расположения такого устройства желательно предусмотреть возможность сдвига защитного футляра на всю его длину.

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.

Компенсаторы сильфонные

Компания «Стальные системы» занимается производством и продажей сильфонных компенсаторов всех моделей. Мы производим более 20 моделей сильфонных компенсаторов согласно ГОСТ 27036, ГОСТ 1536, ГОСТ 32935 и техническим условиям (ТУ) собственной разработки.

Компенсаторы нашего производства могут быть использованы в различных сферах и отраслях: в сетях теплоснабжения; в сетях горячего водоснабжения различного профиля; в водопроводных и коммуникациях; на трубопроводах различного назначения, в судовой промышленности и пр.

Основные параметры и характеристики:

  • Уплотнительные поверхности фланцевых соединений — по ГОСТ 1536;
  • Ряды номинальных давлений — по ГОСТ 356;
  • Ряды номинальных диаметров — по ГОСТ 28338;
  • Соответствуют требованиям по вибропрочности в диапазоне частот от 5 до 60 Гц при ускорении не более 19,6 м/с2 (2 g);
  • Защитное покрытие в соответствии с конструкторской документацией. Обязательный неразурушающий контроль и УЗК-контроль до нанесения защитного покрытия.

Каталог сильфонных компенсаторов

Компенсаторы сильфонные осевые КСО (многослойные, однослойные)
  • DN, мм (стандарт / под заказ): 32-1000 / 15-3000.
  • PN, кгс/см2 (стандарт / под заказ): 16-25 / Вакуум-150.
  • Осевой ход, мм (стандарт / под заказ): 50-100 / 25-500.
  • Рабочая среда: Пар, газ, вода, нефть, трансформаторное масло, криогенная среда, химическая среда
Компенсаторы сильфонные осевые фланцевые КСО.Ф
  • DN, мм (стандарт / под заказ): 32-1000 / 15-3000.
  • PN, кгс/см2 (стандарт / под заказ): 16-25 / Вакуум-150.
  • Осевой ход, мм (стандарт / под заказ): 50-100 / 25-500.
  • Рабочая среда: Пар, газ, вода, нефть, трансформаторное масло, криогенная среда, химическая среда
Компенсаторы сильфонные для систем отопления и ГВС CW
  • DN, мм (стандарт / под заказ): 15-200 / 250-300.
  • PN, кгс/см2 (стандарт / под заказ): 10, 16 / 25-50.
  • Осевой ход, мм (стандарт / под заказ): 50 / до 200.
  • Рабочая среда: Вода, пар и другие неагрессивные среды
Компенсаторы сильфонные с многослойным сильфоном CW
  • DN, мм (стандарт / под заказ): 15-200 / 250-300.
  • PN, кгс/см2 (стандарт / под заказ): 10, 16 / 25-50.
  • Осевой ход, мм (стандарт / под заказ): 50 / до 200.
  • Рабочая среда: вода, пар и другие неагрессивные среды
Компенсаторы сильфонные поворотные (угловые) КСП
  • DN, мм (стандарт / под заказ): 32-1000 / 15-5000.
  • PN, кгс/см2 (стандарт / под заказ): 16-25 / Вакуум-150.
  • Осевой ход, мм (стандарт / под заказ): 4-30 / до 42.
  • Рабочая среда: пар, газ, вода, нефть, трансформаторное масло, криогенная среда, химическая среда
Компенсаторы сильфонные поворотные карданного типа (угловые) КСП
  • DN, мм (стандарт / под заказ): 32-1000 / 15-5000.
  • PN, кгс/см2 (стандарт / под заказ): 16-25 / Вакуум-150.
  • Осевой ход, мм (стандарт / под заказ): 4-30 / до 42.
  • Рабочая среда: пар, газ, вода, нефть, трансформаторное масло, криогенная среда, химическая среда
Компенсаторы сильфонные универсальные (фланцевые, под приварку) КСУ
  • DN, мм (стандарт / под заказ): 32-1000 / 15-5000.
  • PN, кгс/см2 (стандарт / под заказ): 16-25 / Вакуум-150.
  • Осевой ход, мм (стандарт / под заказ): 4-30 / до 42.
  • Рабочая среда: пар, газ, вода, нефть, трансформаторное масло, криогенная среда, химическая среда
Компенсаторы сильфонные стартовые ССК
  • DN, мм (стандарт / под заказ): 32-1000 / 15-3000.
  • PN, кгс/см2 (стандарт / под заказ): 16-25 / Вакуум-150.
  • Осевой ход, мм (стандарт / под заказ): 50-100 / 25-500.
  • Рабочая среда: пар, вода
Компенсаторы сильфонные судовые
  • Крепление: фланцевое
  • Давление: до 10 кг/см2;
  • Рабочие среды: пар, мазут, вода, химические вещества, газ, бензин и пр.
  • Температура эксплуатации: от -30 до 500°С.
Компенсаторы сильфонные осевые ОПН
  • DN, мм: от 50 до 1400
  • PN, кгс/см2: 16, 25.
  • Рабочая среда: вода, пар, неагрессивные жидкости.
Компенсаторы сильфонные с патрубком под приварку ОПНР
  • DN, мм: от 50 до 1400
  • PN, кгс/см2: 16, 25.
  • Рабочая среда: вода, пар, неагрессивные жидкости.
Компенсаторы сильфонные осевые с патрубками под приварку с наружным кожухом ОПК
  • DN, мм: от 50 до 1400
  • PN, кгс/см2: 16, 25.
  • Рабочая среда: вода, пар, неагрессивные жидкости.
Компенсаторы сильфонные осевые с патрубками под приварку с усиленным наружным кожухом ОПКР, 2ОПКР
  • DN, мм: от 50 до 1400
  • PN, кгс/см2: 16, 25.
  • Рабочая среда: вода, пар, неагрессивные жидкости.
Читайте также:  Котел Koreastar: особенности, характеристики, модельный ряд, плюсы и минусы

Продажа сильфонных компенсаторов

Мы производим и продаём сильфонные компенсаторы всех моделей.

Комплект поставки:

  • Сильфонный компенсатор в сборе, оговоренный контрактом (договором) на поставку;
  • Запасные части, инструмент, принадлежности и материалы согласно ведомости ЗИП на конкретное изделие, если это предусмотрено контрактом (договором) на поставку;
  • Сопроводительная документация: паспорт изделия, руководство по эксплуатации, чертежи, схемы, расчеты и другая документация в соответствии с договором поставки.

Гарантия:

  • Полный назначенный срок службы — 30 лет;
  • Срок хранения — 5 лет;
  • Вероятность безотказной работы в пределах назначенного срока службы — 0,95.

Продажа и поставка:

Мы продаем всю продукцию клиентам России и СНГ. Доставка осуществляется транспортными компаниями, по согласованию с заказчиком.

Сроки производства — от 3-х дней. Большой выбор базовых моделей сильфонных компенсаторов в наличии на складе в Свердловской области (30 км от Екатеринбурга).

Документация, сертификаты

Технические условия:

  • ТУ 25.11.23-001-05838251-2017 (Компенсаторы сильфонные);
  • ТУ 5.551-19729-88 (Компенсаторы сильфонные для тепловых сетей), АТЖВ.300.260.001ТУ, ТУ 3695-001-50819136-2006;
  • Руководящие документы по применению: РД-3-ВЭП, РД-5-ВЭП, РД-6-ВЭП, РД-7-ВЭП, РД-15-ВЭП, РД-17;
  • Технические условия ИЯНШ.300260.052, ИЯНШ.300260.028, ИЯНШ.300260.041, ИЯНШ.300260.046, ИЯНШ.300260.052, ИЯНШ.300260.060;

ГОСТ Р 50671-94 Компенсаторы сильфонные металлические для трубопроводов электрических станций и тепловых сетей. Типы, основные параметры и общие технические требования

Текст ГОСТ Р 50671-94 Компенсаторы сильфонные металлические для трубопроводов электрических станций и тепловых сетей. Типы, основные параметры и общие технические требования

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОМПЕНСАТОРЫ СИЛЬФОННЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Типы, основные параметры и общие технические требования

Metal bellows expansion joints for the pipelines of electric power
stations and heat-supply systems.
Types, basic parameters and general technical requirements.

Дата введения 1995-01-01

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН специальным конструкторско-технологическим бюро “Компенсатор” и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИстандарт) Госстандарта России

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 6.06.94 N 163

3 Учтены требования международных стандартов JISB 2352-1977 “Компенсаторы сильфонные трубопроводные”

DIN 30681-74 “Компенсаторы для газовых установок. Стальные сильфонные компенсаторы”

BS 6129-81 “Соединения сильфонные гофрированные для пневмосистем. Ч1. Металлические сильфонные гофрированные соединения”

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на металлические сильфонные компенсаторы (далее – компенсаторы), предназначенные для герметичного соединения перемещающихся элементов трубопроводов электрических станций и тепловых сетей.

Безопасность и сохранение окружающей среды обеспечиваются выполнением требований, установленных пунктами 5.2, 6.1, 7.1-7.5, 12.5, 12.6 и разделом 8.

Стандарт не распространяется на компенсаторы, предназначенные для магистральных нефтепроводов и газопроводов.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.003-86 ССБТ. Работы электросварочные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.025-80 ССБТ. Обработка металлов резанием.

ГОСТ 356-80 Арматура и детали трубопроводов. Давления условные, пробные и рабочие. Ряды.

ГОСТ 380-88 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.*

_______________
* Действует ГОСТ 380-94, здесь и далее. – .

ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия.

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.

ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварочные прямошовные. Сортамент.

ГОСТ 12815-80 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см ). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей.

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструктивной стали. Общие технические условия.

ГОСТ 20072-74 Сталь теплоустойчивая. Технические условия.

ГОСТ 23170-78 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования.

ГОСТ 25756-83 Компенсаторы и уплотнения сильфонные. Термины и определения.

ГОСТ 27036-86 Компенсаторы и уплотнения сильфонные металлические. Общие технические условия.

ГОСТ 28697-90 Программа и методика испытаний сильфонных компенсаторов и уплотнений. Общие требования.

ГОСТ Р 50392-92 Арматура для компенсаторов и уплотнений сильфонных металлических. Типы, основные параметры и размеры. Общие технические требования.

3 ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Перечень обозначений, применяемых в данном стандарте:

– длина сильфонного компенсатора,

– наружный диаметр присоединительного патрубка,

– диаметр расположения присоединительных отверстий,

– диаметр присоединительных отверстий,

– внутренний диаметр сильфонного компенсатора,

– количество присоединительных отверстий,

– габаритный размер сильфонного компенсатора,

– условный проход сильфонного компенсатора,

– условное давление сильфонного компенсатора,

1 – симметричный осевой ход (±),

1 – симметричный угловой ход (±),

1 – симметричный сдвиг (±).

4 ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

_______________
* Нумерация пунктов раздела соответствует оригиналу. – .

4.1 Типы, основные параметры и базовые размеры должны отражаться в технических заданиях на проектирование и в нормативно-технической документации на продукцию в порядке, установленном настоящим стандартом.

1.2* Компенсаторы должны иметь минимально возможные жесткость и коэффициент местного сопротивления среды, протекающей через изделие. Численные значения жесткости, эффективной площади и допустимая величина отклонения при различных перемещениях (сжатие-растяжение, сдвиг, поворот), а также величина коэффициента местного сопротивления должны быть указаны в нормативно-технической документации на продукцию.

1.3* Амплитуды перемещений должны обеспечивать необходимую наработку и вероятность безотказной работы.

Зависимость величины наработки от амплитуд перемещений, равно как и зависимость амплитуд перемещений от наработки, должна устанавливаться в технических условиях на продукцию. В технических условиях на продукцию могут быть установлены несколько значений наработки и несколько значений соответствующих им амплитуд перемещений и (или) приведена их графическая зависимость.

1.4* Срок службы и срок сохраняемости изделий до ввода в эксплуатацию устанавливаются разработчиком в зависимости от условий эксплуатации и степени воздействия нагрузок на изделия, но не менее установленного в 5.1.

1.5* На базе приведенных в стандарте типов компенсаторов (таблица 1) и исполнений (рисунки 1-8) могут быть разработаны другие типы и исполнения в зависимости от показателей назначения, предусмотренных техническим заданием, с приведенными в стандарте характеристиками или превышающими их. Базовые размеры компенсаторов установлены в таблицах 2-9, рисунки 1-8 устанавливают составные части изделий, не определяя их конструкцию.

Таблица 1. Типы и основные параметры компенсаторов

Виды компенсаторов для трубопровода, для чего нужны устройства: Обзор +Видео

Компенсаторы для трубопроводов. Компенсаторы для трубопроводов помогают поддерживать водопроводные сети в рабочем состоянии. В сложных климатических условиях на трубы ложится большая нагрузка во время отопительного сезона, при высокой температуре трубы подвержены расширению, что может служить причиной для аварий на теплотрассах.

Что предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций применяют специальные устройства.

Для чего служат компенсаторы

Работа теплосетей проходит под воздействием температурных перепадов и изменения давления внутри системы. Данные условия считаются опасными для ее функционирования. Применение компенсаторов разрешает эту проблему, сглаживая влияние негативных факторов на деятельность труб. Перепады температуры, давления заставляют материалы труб сжиматься или расширяться, что влечет деформацию и повреждения трубопровода. Компенсатор, как защита, не позволяют выйти из строя водопроводной системе.

Возможные объемы нагрузки следует рассчитать, разрабатывая проект теплотрассы и водопровода. Соблюдая правила, можно монтировать элементы, способные компенсировать изменения труб.

Устройства для компенсации бывают из разных материалов, необходимо выбирать подходящий материал для данной системы. Правильно принятое решение в отношении компенсаторов повысит срок эксплуатации системы без аварий. Компенсаторы, как и трубы, бывают из разных материалов: стальные, пластиковые.

Внимание! Монтировать защитные устройства следуют во все типы водопроводов, проложенные из любого материала.

Современные системы водоснабжения прокладывают в основном из полипропиленового материала, который подвержен высокой линейной деформации при температурном расширении. Трубы из данного материала всегда оснащают компенсаторами.

Устройства монтируют:

  • во время прокладки водопроводной системы.
  • во время монтажа теплого пола.
  • в канализационной системе.
  • в отопительной системе, в водопроводе с горячей водой.

Чем грозит расширение труб

Если не учитывать возможность расширения труб во время повышения температуры, то во время нагрева элементы трубопровода уходят в стороны и становятся не прямые, а в виде волн. Это влечет повышение уровня шумов во время протекания жидкости.

Деформация труб приводит:

  • К разрушению крепежных опор.
  • К тому, что снижается пропускная способность, потому что воздух скапливается в верхних частях трубопровода.
  • К падению у отопительных радиаторов температуры.
  • В участках с изгибами появляются трещины, что влечет к протечкам.
Читайте также:  Камин в квартире: виды, разрешение на установку, изготовление и отделка

Применяя устройства, обеспечивается:

  1. Бесперебойная работы системы в течение долгого времени.
  2. Поддержание в трубах во время его изменений.
  3. Гидроударная защита.
  4. Исключение деформации во время перепадов температуры.

Виды устройств для компенсации

Широкий спектр изделий разрешает выбрать изделия, исходя из типа трубопровода и особенностей монтажа системы. Компенсаторы, устраняющие деформацию труб, бывают естественными либо в виде конструкций, выполненных с помощью упругих материалов. Естественный вид подразумевает использование особого свойство трубы – амортизацию.

Естественные устройства бывают:

  • Г-образные, которые применяют на поворотах системы.
  • П-образные, которые применяют для трубопроводов отопительной системы и горячего водоснабжения, выдерживают температуру свыше 50 градусов. До установки изделие растягивают для увеличения предельных размеров компенсации.
  • Z-образные служат, чтобы монтировать отведение.
  • Кольцевые конструкции отличаются высокими показателями компенсаций.

Самыми технологическими считаются:

  • Сильфонные устройства служат для защиты во время гидроударов, во время расширения трубы при изменении температуры, от разных вибраций. Изделия отличаются по виду, бывают: сдвиговыми, осевыми и поворотными, и универсальными.
  • Компенсатор осевого типа применяется для отопительных систем и прокладки водопровода с горячей водой. Изделие выполнено из стальной нержавейки, противостоят давлению шестнадцать атмосфер, когда температура достигает 115 градусов. Сдвиговые имеют две гофры, работают сразу в двух направлениях.

Поворотные компенсаторы устанавливают на поворотных участках до 90 градусов. Универсальные изделия устанавливают на трубопроводных участках небольшой длины, имеющие отводы. Способны компенсировать все виды смещений в местах, где невозможно применить другие типы устройств.

Вид компенсатора для полипропиленового трубопровода

Защитное устройство выполнено в виде петли, имеет простую конструкцию, поэтому легко монтируется в трубы для отопления. Компенсаторы подходят для любых типов трубопроводной системы. Петлевидный предохранитель справляется с последствиями гидроударов, с резкими скачками температуры. В целом данный тип устройства обеспечивает бесперебойной работой отопительную систему и горячий водопровод.

Внимание! Во время строительных работ теплосети требуют обязательно устанавливать компенсаторы.

Кроме компенсации линейной деформации отопительной системы компенсаторы нейтрализуют действие работы насосов. Данная вибрация никак не ощущается, но ее влияние ощутимо на всю сеть. Опасным считается, когда частота вибрирования насоса совпадет с частотой вибрации трубопроводной системы. Амплитуда колебания конструкции может увеличиться в несколько раз и полностью разрушить сеть.

Особенности монтажа компенсирующих устройств

Оснащение компенсаторами отопительной системы и водопроводов в жилых сооружениях проводят согласно проекту. Компенсаторы закрепляют к основной конструкции при помощи сварки.

Устройства устанавливают при неработающей системе трубопровода, когда в ней нет давления и транспортируемой жидкости. При установке обеспечивают соблюдение соосности трубы и компенсатора, чтобы не допустить радиальные нагрузки системы во время работы.

Наличие данного типа нагрузок влечет за собой заедание и дальнейшей поломкой подвижных элементов изделия.

Система топления оснащается компенсаторами на прямых отрезках трубопровода, и когда все секции прикреплены к неподвижным опорам. Наряду неподвижных опор необходима установка скользящих, чтобы не деформировать трубопровод во время теплого расширения. Необходимо учитывать величину трения в местах установки во время расчета максимального размера зоны трубопровода со встроенным компенсатором.

Внимание! На участке, где установлен сильфонный компенсатор, нельзя монтировать опоры, подвесной конструкции.

На этапе создания проекта для установки опор неподвижного типа учитывается: величина силы жесткости компенсатора, величина усилия на распор, сила трения для опор скользящих.

Монтировать компенсирующие устройства можно в трубопроводах горизонтального и вертикального типа. Стрелка устройства устанавливается по направлению движения теплоносителя, стрелка корпуса вертикальных трубопроводов должна быть опущена вниз, каким бы направлением не был оснащен теплоноситель. При поломке компенсаторы подлежат только замене.

Сильфонный компенсатор

Сильфонный компенсатор представляет собой разновидность трубопроводной арматуры и может иметь один или более сильфонов. Он используется в сложных системах трубопровода и выполняет функцию компенсатора при изменении геометрических параметров отдельных его участков. Такие искажения происходят в результате расширение материала труб по причине воздействия на них высоких температур. Также одной из причин могут быть выполняемые монтажные работы.

Основные характеристики

Сильфоны, из которых и выполнен сам компенсатор, представляют собой тонкостенные гофрированные оболочки и могут иметь один и или несколько слоев. Производятся они из нержавеющей стали, устойчивой к воздействию коррозии. Патрубки, которые необходимы для соединения компенсатора с трубопроводом, выполнены из малоуглеродистой стали, а защитный кожух, монтируемый на специальных стойках с помощью винтов – из малоуглеродистой и листовой стали.

Нержавеющая сталь, используемая для производства данных материалов, отличается высоким качеством и отменными прочностными характеристиками, позволяющими выдерживать, как предельно низкие температуры от -260 (что близко к абсолютному нулю) до +1000 градусов Цельсия. Также она устойчива к воздействию давления в 100 атмосфер и выдерживает даже полный вакуум. Именно за счет таких характеристик материала, существенно повышается степень защиты различных трубопроводных систем, что позволяет предотвращать такие негативные явления, как заломы, деформирование, гидроудары, сильные перегрузки, направленные на растяжение и т.д.

Основное предназначение и виды сильфонов

Наиболее часто сильфонные компенсаторы применяются для следующих целей:

  • компенсация температурных расширений;
  • объединение отдельных отрезков системы, в которых располагаются насосы; подключение к трубопроводной системе дополнительных агрегатов. Это могут быть турбины, насосы, компрессоры и множество других приспособлений;
  • предотвращение деформации и всевозможных нежелательных перегрузок.

Арматура, из которой изготовлен сам компенсатор, бывает двух видов: ограничительная и присоединительная. Ее конструкция может иметь ряд отличий – всё зависит от конкретного случая и требуемых свойств. Сильфонные компенсаторы также отличаются в зависимости от типа соединительной арматуры, и могут быть: приварными или фланцевыми. В приварных имеются специальные точки, в которых производится стыковка с трубопроводом.

В отдельных модификациях могут присутствовать различные подвижные элементы и шарниры – кожухи, вставки и другие дополнительные части конструкции. Такой вид компенсатора позволяет, даже при условии воздействия регулярных нагрузок, создавать целостные герметичные соединения, которые будут пропускать через себя газ, пар или жидкость без потерь.

При выборе сильфонных компенсаторов, чаще всего принимают во внимание такие критерии, как:

  • форма;
  • величина;
  • показатель максимального уровня давления.

Исходя из перечисленных особенностей, сильфонные компенсаторы могут разделяться на несколько типов, а именно:

  • осевой – применяется для компенсации при линейных изменениях длины трубопровода, которые образуются в результате резких перепадов температур. Бывают двух- и односекционные;

  • сдвиговой – получают путем соединения ограничительной арматуры с обычным компенсатором. Заканчивается он патрубками или же фланцами. Кроме этого, такой компенсатор оснащается защитными кожухами и направляющими патрубками. Он способен выполнять свои задачи даже при установке перпендикулярно по отношению к оси трубопровода, при сдвинутых соединяемых конструкциях;
  • угловой – имеет в своем составе ограничительную арматуру, которая представлена в виде одноплоскостных шарниров. Такая модель устроена практически идентично сдвиговому и может функционировать в случае воздействия угловых усилий на соединяемые конструкции;
  • универсальный – используется при появляющихся в процессе работы вибрациях и успешно гасит их. Кроме того, он позволяет компенсировать сдвиговые, угловые и осевые перемещения, а также способен снизить уровень шума, создаваемого при эксплуатации трубопровода.

Особенности работы и область применения

Сильфонные компенсаторы в процессе использования могут деформироваться. Существует несколько наиболее частых видов деформации:

Областей, в которых востребованы сильфонные компенсаторы, довольно много, и главными сферами для их применения являются:

  • системы отопления в различных производственных помещениях, а также жилых домах;
  • объекты, связанные с газо- или нефтедобывающими отраслями;
  • всевозможные сферы строительства;
  • промышленность, в частности химическая, пищевая и энергетическая;
  • заводы и различные фабрики, производящие автомобили и другие сложные конструкции;
  • атомная сфера, а также криогенная техника;
  • комплексы военной промышленности.

Преимущества и особенности обслуживания

Главными достоинствами сильфонных компенсаторов считается их длительный срок эксплуатации, а также высокая надежность. К тому же, монтаж всей конструкции – весьма несложная процедура для профессионалов. Также данный узел практически не нуждается в обслуживании. Качественная и эффективная работа, множество доступных конфигураций и типов исполнения, а также небольшие габариты – всё это делает сильфонные компенсаторы в разы привлекательнее, чем стандартные сальниковые устройства. Вдобавок ко всему, вследствие того, что подобные изделия отличаются простотой конструкции и не имеют жестких эксплуатационных требований, в большинстве случаев сильфоны можно производить в соответствии с индивидуальными заказами.

Данные детали устанавливают в любой необходимой точке, по всей длине трубопровода. При этом способ прокладки трубопровода здесь не имеет абсолютно никакого значения. Расстояние до неподвижной опоры, в идеале, должно составлять от 2Ду до 4Ду. Для обслуживания сильфонного компенсатора не требуется много времени или средств. Достаточно просто регулярно осматривать устройство на предмет наличия в нем грязи, коррозии, механических повреждений, и в случае необходимости – выполнять его очистку. К тому же, процесс монтажа сильфонного компенсатора совершенно не требует дополнительного строительства каких-либо специальных к амер.

Ссылка на основную публикацию