Компенсатор

[

Резиновый компенсатор трубопровода

Компенсатор — устройство, позволяющее воспринимать и компенсировать перемещения, температурные деформации, вибрации, смещения.

Применение компенсаторов на различных типах устройств обусловлено необходимостью избежать, стабилизировать, либо свести к минимуму возникновение нежелательных факторов, возникающих в результате воздействия окружающей или проводимой среды, а также в результате работы самого устройства. Такими факторами могут быть напряжения в металле, опорах трубопровода и пр.

В технологических трубопроводах широко применяют стальные сварные и бесшовные трубы: горячекатаные, холоднокатаные и холоднотянутые. Сварные трубы можно изготовлять с продольным или спиральным сварным швом; они менее надежны в. работе, чем бесшовные. Последние применяют главным образом для транспортирования ядовитых, взрывоопасных и коррозионно-активных веществ, сварные - во всех остальных случаях. Стальные трубы изготовляют из сталей различных марок, трубы массового назначения - из стали 10 и 20, а трубы специального назначения - из легированных, высоколегированных, кислотостойких и жаропрочных сталей.   Рис. 17.1 Волнистый компенсатор Все более широко применяют в химической промышленности титановые трубы. Весьма перспективны стальные трубы с защитным покрытием внутренней поверхности полиэтиленом, винипластом, эмалью, стеклом и резиной. Наиболее хорошо освоены отечественной промышленностью трубы, внутренняя поверхность которых покрыта резиной (гуммированные трубы). К соединительным деталям трубопроводов относятся: колена различных конструкций, служащие для изменения направления трубопроводов; переходы - для изменения площади проходного сечения трубопровода; тройники, крестовины и развилки для ответвления труб в разные стороны. Обычно элементы стальных трубопроводов (трубы, колена, переходники) соединяют сваркой. Если применение сварных соединений в трубопроводах нецелесообразно, например при необходимости частой разборки соединения, используют фланцевые соединения с приварными, накидными или резьбовыми фланцами. Наиболее часто применяют приварные фланцы. Резьбовые фланцы в химической промышленности устанавливают в основном на трубопроводах высокого давления. Вследствие разности температур транспортируемых продуктов и окружающей среды трубопроводы подвержены температурным деформациям. Обычно трубопроводы имеют значительную длину, поэтому их общая температурная деформация может оказаться достаточно большой и вызвать разрыв или выпучивание трубопровода. В связи с этим необходимо обеспечить способность трубопровода компенсировать эти деформации. Для компенсации температурных деформаций на технологических трубопроводах применяют П-образные, линзовые, волнистые и сальниковые компенсаторы. П-образные компенсаторы широко применяют для наземных технологических трубопроводов независимо от их диаметра. Такие компенсаторы обладают большой компенсирующей   Рис.17.2. Сальниковый компенсатор   способностью, их можно применять при любых давлениях, однако они громоздки и требуют установки специальных опор. Обычно их располагают горизонтально и снабжают дренажными устройствами. Линзовые компенсаторы используют для газопроводов при рабочих давлениях до 1,6 МПа. По конструкции они аналогичны компенсаторам кожухотрубчатых теплообменников. Волнистые компенсаторы (рис. 17.1) используют для трубопроводов с неагрессивными и среднеагрессивными средами при давлении до 6,4 МПа. Такой компенсатор состоит из гофрированного гибкого элемента 4, концы которого приварены к патрубкам 1. Ограничительные кольца 3 предотвращают выпучивание элемента и ограничивают изгиб его стенки. Снаружи гибкий элемент защищен кожухом 2, внутри имеет стакан 5 для уменьшения гидравлического сопротивления компенсатора. На трубопроводах из чугуна и неметаллических материалов устанавливают сальниковые компенсаторы (рис. 17.2), которые состоят из корпуса 3, закрепленного на опоре 1, набивки 2 и грундбуксы 4. Компенсация температурных деформаций происходит за счет взаимного перемещения корпуса 3 и внутренней трубы 5. Сальниковые компенсаторы, имеют высокую компенсирующую способность, однако из-за трудности обеспечения герметизации при транспортировании горючих, токсичных и сжиженных газов их не используют. Трубопроводы укладывают на опоры, расстояние между которыми определяется диаметром и материалом труб. Для стальных труб с диаметром до 250 мм это расстояние составляет обычно 3-6 м. Для крепления трубопроводов применяют подвески, хомуты и скобы. Трубопроводы из хрупких материалов (стекла, графитовых композиций и др.) укладывают в сплошных лотках на сплошных основаниях. Опоры могут быть неподвижными и подвижными. Последние обеспечивают компенсацию температурных деформаций трубопровода. В неподвижных опорах уголки, хомут и башмак жестко связаны между собой, в подвижных опорах вместо нижнего болта поставлен ролик, который может свободно перемещаться в отверстиях опорной пластины. Такие опоры необходимо периодически смазывать.

Компенсационные устройства

Компенсация температурных линейных деформаций теплопроводов с теплоизоляцией из пенополиуретана должна предусматриваться за счет использования L- (или Г-), Z-, П-образных компенсаторов (углов поворотов), устраиваемых из теплоизолированных отводов 90° и 120° (см. рис.), теплоизолированных осевых сильфонных компенсаторов или миникомпенсаторов – при "холодном" методе компенсации теплопроводов, а та

При прокладке предизолированных труб применяются компенсационные устройства на основе сильфонных компенсаторов. Сильфонный компенсатор – устройство, состоящее из сильфона, присоединительной и ограничительной арматуры, способное поглощать и уравновешивать относительные перемещения определенной величины и частоты, возникающие в герметично соединенных конструкциях, и проводить в этих условиях газы, жидкости, пар. Основной элемент – сильфон – упругая осесимметричная гофрированная металлическая оболочка, способная растягиваться, сжиматься, изгибаться или сдвигаться под действием давления, температуры, силы или момента силы. Сильфонный компенсатор установлен в защитный кожух, который обеспечивает защиту сильфона от поперечных усилий, изгибающих и крутящих моментов, а также от механических повреждений и попадания грунта между гофрами. 1. При холодном способе монтажа тепловое движение в трубах воспринимается сильфонным (или линзовым) компенсатором или за счет самокомпенсации на поворотах. При использовании компенсированного способа монтажа трубы не требует предварительного нагревания перед засыпкой траншеи. При расстановке неподвижных опор и компенсаторов следует предусматривать: – расположение П-образного компенсатора, как правило, в середине участка; – установку неподвижной опоры у здания ЦТП. При установке П-образных или сильфонных осевых компенсаторов следует производить их предварительную растяжку. Величину их предварительной растяжки следует производить по расчету. Для обеспечения тепловых удлинений изолированных ППУ трубопроводов в местах поворотов и ответвлений теплотрасс, расположения L-, Z-, П-образных компенсаторов непосредственно в грунте необходимо предусматривать устройство эластичных прокладок, например полиэтиленовые маты. Сильфонные (циклические) компенсаторы применяются в качестве компенсирующих монтажных элементов для поглощения температурных деформаций трубопроводов, транспортирующих горячие и холодные среды, подвижных вводов в напорных резервуарах и т.д. Сильфонные компенсаторы герметичны, вакуумплотны и температуростойки, надежны в эксплуатации и не требуют обслуживания в течение всего срока службы. Для компенсации температурных удлинений прямолинейных участков трубопроводов применяются сильфонные осевые компенсаторы. На поворотах трассы могут использоваться сильфонные поворотные (угловые) компенсаторы, предназначенные для так называемой боковой компенсации температурного удлинения трубопроводов.

2. Предварительное нагревание трубопровода используют при жестком способе монтажа. В этом случае теплотрассу нельзя засыпать до предварительного нагрева. Температуру предварительного нагревания трубопровода определяют по таблицам. При предварительном нагревании имеет смысл приподнимать трубы, чтобы тепловое расширение происходило равномерно и беспрепятственно. После того, как температура предварительного нагревания уравнялась в обеих трубах и тепловое расширение произошло полностью можно производить заливку неподвижных опор. Стартовые компенсаторы предназначены для компенсации температурного расширения трубопроводов бесканальных подземных тепловых сетей. Стартовые компенсаторы выполняют свою функцию только один раз при первом разогреве трубопровода, после чего производится его фиксация сварным швом. Основной элемент – сильфонный компенсатор, установленный в два защитных кожуха, которые свариваются между собой после заполнения трубопроводной системы горячей водой.

При прокладке предизолированных труб применяются компенсационные устройства на основе сильфонных компенсаторов. Сильфонный компенсатор – устройство, состоящее из сильфона, присоединительной и ограничительной арматуры, способное поглощать и уравновешивать относительные перемещения определенной величины и частоты, возникающие в герметично соединенных конструкциях, и проводить в этих условиях газы, жидкости, пар. Основной элемент – сильфон – упругая осесимметричная гофрированная металлическая оболочка, способная растягиваться, сжиматься, изгибаться или сдвигаться под действием давления, температуры, силы или момента силы. Сильфонный компенсатор установлен в защитный кожух, который обеспечивает защиту сильфона от поперечных усилий, изгибающих и крутящих моментов, а также от механических повреждений и попадания грунта между гофрами. 1. При холодном способе монтажа тепловое движение в трубах воспринимается сильфонным (или линзовым) компенсатором или за счет самокомпенсации на поворотах. При использовании компенсированного способа монтажа трубы не требует предварительного нагревания перед засыпкой траншеи. При расстановке неподвижных опор и компенсаторов следует предусматривать: – расположение П-образного компенсатора, как правило, в середине участка; – установку неподвижной опоры у здания ЦТП. При установке П-образных или сильфонных осевых компенсаторов следует производить их предварительную растяжку. Величину их предварительной растяжки следует производить по расчету. Для обеспечения тепловых удлинений изолированных ППУ трубопроводов в местах поворотов и ответвлений теплотрасс, расположения L-, Z-, П-образных компенсаторов непосредственно в грунте необходимо предусматривать устройство эластичных прокладок, например полиэтиленовые маты. Сильфонные (циклические) компенсаторы применяются в качестве компенсирующих монтажных элементов для поглощения температурных деформаций трубопроводов, транспортирующих горячие и холодные среды, подвижных вводов в напорных резервуарах и т.д. Сильфонные компенсаторы герметичны, вакуумплотны и температуростойки, надежны в эксплуатации и не требуют обслуживания в течение всего срока службы. Для компенсации температурных удлинений прямолинейных участков трубопроводов применяются сильфонные осевые компенсаторы. На поворотах трассы могут использоваться сильфонные поворотные (угловые) компенсаторы, предназначенные для так называемой боковой компенсации температурного удлинения трубопроводов.

При проектировании трассировку цеховых и межцеховых технологических трубопроводов нужно выбирать с учетом возможности самокомпенсации температурных деформаций, используя для этого повороты и изгибы трассы. В случае невозможности ограничиться естественной компенсацией должны использоваться П-образные, волнистые и линзовые компенсаторы. Применение сальниковых компенсаторов для  технологических трубопроводов не разрешается.[c.303] Для снятия температурных деформаций должна  использоваться компенсация за счет поворотов и изгибов трассы трубопроводов.[c.57]

ВОПРОС №5