Для чего нужны компенсаторы для трубопроводов?

Назначение устройств

Любая теплотрасса постоянно работает под серьезной нагрузкой. Стенки трубопровода выдерживают большое давление. Регулярно происходят температурные перепады. И к тому же с разной периодичностью система получает сильные гидроудары.

Все это заставляет материал, из которого сделана теплосеть, то сжиматься, то наоборот расширяться. Подобные подвижки неизбежно приводят к деформациям и необратимым перегрузкам. И в конце концов вся система быстро выходит из строя.

Избежать регулярных аварий и продлить эксплуатационный срок работы теплотрассы позволяют специальные защитные меры. Для увеличения службы сети устанавливаются такие элементы, как компенсаторы для трубопроводов отопления. Данные детали, благодаря своей эластичности, способны значительно сглаживать критические нагрузки в системе.

Фланцевый компенсатор Источник climatik.su

Важность таких защитных элементов неоспорима. Они ощутимо гасят вибрацию, которая возникает в системе из-за работы насосов. Ее можно даже не ощутить тактильно, но она есть. А самая большая опасность возникает тогда, когда вибрация, передаваемая помпой, совпадает с колебаниями самого трубопровода. Подобный резонанс в разы увеличивает частоту пульсаций, а разрушающие последствия наступают гораздо быстрее.

Вторым важным моментом выступает уравновешивание размеров самого трубопровода. Материалы укорачиваются или удлиняются под постоянными воздействиями разных температур, которую имеет жидкость, проходящая по трубам. Подобные изменения больше всего затрагивают сварные соединения. Не меньше достается и муфтовым сочленениям. Такие нагрузки способны привести к скорому разрушению этих узлов.

На сегодняшний момент установка защитных элементов в тепломагистраль выступает, как обязательное мероприятие для обеспечения надежной работоспособности системы отопления. Подобная мера значительно увеличивает периоды между профилактическими ремонтами. А в целом создает благоприятные условия для долгосрочной эксплуатации всего оборудования.

Трубопровод с П-образными компенсаторами Источник vse42.ru

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на водоснабжении, канализации и сопутствующих работах

Основные требования к монтажу сильфонных компенсаторов

Общие требования при монтаже сильфонных компенсаторов и сильфонных компенсационных устройств

Сильфонные компенсаторы и сильфонные компенсационные устройства (далее – компенсаторы) должны монтироваться в интервале температур, указанных для проведения строительно-монтажных работ. При температурах наружного воздуха ниже минус 15 ºС перемещения сильфонных компенсационных устройств с нанесенной на патрубки тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке на открытом воздухе не рекомендуются. Монтажные и сварочные работы при температурах наружного воздуха ниже минус 10 ºС должны производиться в специальных кабинах, в которых температура воздуха должна поддерживаться выше минус 10 ºС. Выполнение тепловой изоляции стыков трубопроводов пенополиуретаном или пенополимерминеральной теплоизоляцией с теплогидроизолированными сильфонными компенсационными устройствами при температурах наружного воздуха ниже 0 ºС не допускается.
К месту монтажа компенсаторы следует доставлять в упаковке предприятия изготовителя. На строительных площадках сильфонные компенсаторы следует укладывать на песчаные подушки, не имеющие камней и твердых острых предметов. Для защиты теплогидроизолированных сильфонных компенсационных устройств от прямого воздействия атмосферных осадков и ультрафиолетового излучения до начала монтажных работ рекомендуется укрывать их тентом. При монтаже должны быть приняты меры, предохраняющие компенсаторы устройства от затопления грунтовыми водами.

Монтаж компенсаторов должен производиться силами специализированной организации, располагающей техническими средствами для качественного выполнения указанных видов работ, а также имеющей право на их производство. Монтаж должен производиться по документации проектанта трубопроводной системы или механизмов. Установку компенсаторов следует производить в местах, предусмотренных проектной документацией.

До начала работ по монтажу компенсаторов необходимо смонтировать и закрепить трубопроводы на неподвижных и направляющих опорах. Перед началом монтажа необходимо освободить компенсаторы от упаковки, внешним осмотром убедиться в отсутствии повреждений, проверить соответствие монтируемых компенсаторов по рабочей проектной документации. С присоединительных поверхностей компенсаторов механически удалить защитное легкосъемное покрытие, поверхности очистить и обезжирить. Убедиться в надлежащей подготовке торцов присоединительных патрубков. У компенсаторов, при монтаже которых предусмотрена их предварительная деформация, удалить технологические ограничители (проставки, болты, приспособления).

В случае применения компенсаторов с внутренними направляющими патрубками их следует устанавливать на трубопроводах так, чтобы направление стрелки на корпусе компенсатора совпадало с направлением движения проводимой среды.

Допустимые монтажные деформации компенсаторов должны быть в пределах норм на смещение и параллельность присоединительных поверхностей соединения трубопроводов, установленных действующей нормативной документацией объекта применения. Суммарная величина монтажных и эксплуатационных деформаций не должна превышать значений, указанных в паспорте.

При монтаже учитывать, что смонтированные компенсаторы должны быть удалены от конструкций, оборудования и трубопроводов на расстояние, превышающее допустимые деформации компенсаторов.

Компенсаторы не должны испытывать не предусмотренных проектом нагрузок от трубопровода при изгибе, кручении, вибрации и перекосах трубопровода. Не допускается нагружать компенсаторы весом присоединяемых участков труб, арматуры и механизмов. При необходимости должны быть применены специальные опоры или другие устройства, устраняющие нерасчетные нагрузки на компенсаторы.

При фланцевом соединении компенсаторов с трубопроводом или оборудованием необходимо обеспечить равномерность затяжки крепежа.

Компенсаторы, у которых присоединительная арматура выполнена в виде патрубков под приварку, соединяются с трубопроводом сварным соединением стыковым швом. Сварные соединения выполняются в соответствии с ГОСТ 16037-80 «Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» или ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры». Тип шва указывается в проекте трубопровода.

Перед монтажом подготовить участок трубопровода к врезке компенсатора: очистить трубопровод от грязи, песка, окалины и других загрязнений.

Приварку компенсаторов производить по ведомственной технической документации, утвержденной в установленном порядке с учетом требований РД 153-34.1-003-01 «Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования». Применяемая технология сварки должна обеспечивать равнопрочность сварного соединения компенсатора с элементом трубопровода при отсутствии неблагоприятного влияния на структуру и механические свойства металла соединяемых изделий.

При выполнении сварочных работ необходимо обеспечить защиту поверхностей сильфонов компенсаторов и их изоляции от попадания брызг расплавленного металла, сварного грата и окалины.

После монтажа компенсаторов, технологические ограничители (проставки, болты, приспособления) с компенсаторов (кроме компенсаторов, при монтаже которых предусмотрена их предварительная деформация) должны быть удалены и проведены гидравлические испытания соединения компенсатора с трубопроводом или оборудованием испытательным давлением на прочность и плотность. Не допускается нагружать компенсаторы испытательным давлением не более 24 часов, а также проводить гидравлических испытаний трубопроводов с установленными компенсаторами до завершения всех работ по изготовлению и установке неподвижных и направляющих опор и закрепления на них трубопровода. Для компенсаторов, соединенных с трубопроводом сварным соединением допускается проведение контроля сварных швов неразрушающими методами в объеме 100%.

При бесканальной прокладке не допускается проведение гидравлических испытаний трубопровода с установленными компенсаторами, не засыпанного грунтом (для контроля компенсаторов и последующих работ по изоляции стыков, на это время необходимо оставить приямки). Не допускается подача горячего теплоносителя в не засыпанный грунтом трубопровод.

После завершения гидравлических испытаний (контроля сварных швов) поверхности компенсаторов, имеющие повреждение окраски, в том числе и после удаления фиксирующих элементов и монтажных приспособлений, следует зачистить и окрасить для предотвращения коррозионного износа. Покрытия должны соответствовать условиям эксплуатации и отвечать требованиям нормативной документации, утвержденной в установленном порядке.

Виды компенсаторов

К выбору защитного элемента необходимо подходить ответственно еще на этапах подготовки. Поскольку теплосети монтируются из разных материалов, то для них изготавливаются различные виды компенсаторов трубопроводов. При этом нужно выполнить расчет возможной перегрузки, а уже затем подбирать элемент с подходящими параметрами.

Сальниковые

Это вид предохранителя применялся одним из первых. И хотя способ довольно-таки старый, его продолжают использовать до сих пор. Потому что он гарантирует сглаживание увеличения размеров деталей из-за высокой температуры на протяжении всей системы, какой длины она бы не была. Но у подобного компенсатора масса недостатков.

Минусы сальниковых элементов:

• Необходим постоянный контроль для обнаружения протечек.
• Плохо переносят угловые напряжения.
• Ремонт дорого обходится и его трудно выполнять.
• Не способны противостоять химическим агрессиям.

Сальниковый компенсатор Источник gryazeviky.ru
Но даже при таком изобилии недостатков, сальниковые элементы позиционируются лучшими, чем сильфонные компенсаторы трубопроводов. А все дело в том, что способность к сглаживанию у первых возрастает пропорционально повышению объема сети. Чем длиннее монтируется трубопровод, тем надежнее он работает.

В стальную конструкцию входят две обечайки с разным объемом. Меньшая вставляется в большую, а соединение герметизируется специальной прокладкой. Сальниковый компенсатор способен выдержать давление до 2,5 мПа и повышение температуры среды до +300 °C.

Внутренняя труба может двигаться внутри большего элемента, компенсируя удлинения и сжатия. А протечки не допускаются благодаря надежному уплотнению. Но из-за необходимости регулярно подтягивать гидробуксу, теплосеть обязана иметь над каждой смотровой колодец.

Резиновые

Эти предохранители, следующие по популярности в использовании. Потому что они являются универсальными и подходят, как для стальных конструкций, так и для полипропиленовых их аналогов. Их коренное отличие в том, что рабочим элементов выступает резиновая вставка.

Резиновый компенсатор Источник stblizko.ru

К достоинствам резиновых компенсаторов причисляют:

• Большой срок эксплуатации (не меньше 20 лет). Причем на всем периоде не требуется ремонтов и обслуживания.
• Более надежная устойчивость к смещениям по циклам, относительно первичной установки.
• Стойкость к кратковременным осевым деформациям (растяжения и сжатия).
• Способность переждать возникновение вакуума.
• Устойчивость к агрессивной химической среде.

Рабочий резиновый элемент располагают между двумя стальными фланцами. Предохранитель также выдерживает давление в системе до 2,5 мПа. Но повышение температуры не должно превышать +200 °C. Защиту начали использовать, чтобы заменить П-образный компенсатор, который был популярен ранее, но не всегда справлялся с возложенными задачами.

Какой вариант лучше установить на полипропилен

Ассортимент устройств, предлагаемый изготовителями, позволяет подобрать нужный тип для полипропиленовых трубопроводов любого назначения и способа прокладки. В зависимости от условий применения используются:

1. Осевые компенсаторы сильфонного типа, предназначенные для работы в системах отопления и горячего водоснабжения. С трубами соединяются с помощью муфт. Сильфон из тонкой нержавеющей стали выдерживает давление до 16 атмосфер при температуре 115 ⁰C.
2. Сдвиговые устройства с двумя гофрами – компенсируют тепловое расширение одновременно по 2 направлениям.
3. Поворотные – применяются в местах изменения линии трубопровода на 90⁰.
4. Универсальные разновидности – используются на небольших участках с отводами. Компенсируют поперечные, угловые, осевые смещения. Устанавливаются там, где использовать другие виды нет возможности.
5. Фланцевые компенсаторы из мягких материалов – предназначены для смягчения гидроударов. Сгладят небольшие огрехи, допущенные в процессе прокладки труб. Легко устанавливаются и заменяются, так как при монтаже не требуется сварка.
6. Компенсаторы в виде змеевиков.
7. Петлеобразные – наиболее простые. Их нетрудно изготовить самостоятельно из отрезка полипропиленовой трубы. Несмотря на незамысловатость конструкции, успешно выполняют те же функции, что и заводские аналоги, но занимает больше места.

Видео описание

Про то, какие бывают компенсаторы отопления, расскажет следующее видео:

Другие виды устройств

Если магистраль отопления или водоснабжения проложена зигзагами, либо имеет изогнутые участки, то применяются радиальные варианты компенсирования. В этом случае происходит естественное сглаживание благодаря смещению в районе поворотов трассы.

Такие же функции выполняют П-образные компенсаторы. И это не отдельные элементы. Просто магистраль через равные промежутки имеет П-образные отходы. Именно они позволяют сгладить температурные расширения. Но для работы такой системы требуется выполнение одного условия.

Все повороты трубопровода укладываются в специальный короб. Его ширина должна быть достаточной, чтобы хватило места для удлинения магистрали при нагревании. Для этого предварительно производят расчеты будущих нагрузок, а затем обустраивают место для поворота.

По подобному принципу действует компенсатор полипропиленовый. Это кусок обычной пластиковой трубы, закрученный в кольцо. Такой элемент не закапывают в землю. Его обычно устанавливают в помещениях. Он создает подвижность в системе и это компенсирует расширения или сжатия.

Когда нужны компенсаторы

Поскольку у полипропилена высокий коэффициент температурного расширения, трубы из него должны быть оснащены защитными устройствами. Компенсаторы устанавливаются:

• на водопроводе;
• при монтаже теплых полов;
• на канализации;
• в системах отопления и горячего водоснабжения.

Устройства устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубах в жилых домах, зданиях производственного и административного назначения. Их применение обеспечивает:

• длительный безаварийный срок службы трубопровода;
• гашение завихрений;
• стабильность давления в трубах при его скачках;
• защиту от гидроударов;
• отсутствие искажений при температурном расширении.

Коротко о главном

Прежде чем обустраивать магистраль, связанную с отоплением, необходимо позаботиться о ее защите. Работа под высоким давлением и периодично меняющаяся температура приводит к регулярным сжатиям и расширением системы. Это чревато скорейшему выходу из строя соединительных узлов трубопровода.

Существует достаточно много специальных компенсаторов, которые способны сглаживать, как вибрации в трубах от работы оборудования, так и расширение магистрали при повышении температуры. Но прежде чем устанавливать защитный предохранитель, необходимо произвести расчеты нагрузок на теплосеть. Опираясь на полученные данные следует выбрать компенсатор нужной конструкции и из подходящего материала. Это обеспечит надежность в дальнейшей работе всей системы.

Оценок 0

Прочитать позже