Анализ применения сильфонных компенсаторов

Важным резервом понижения капитальных затрат, увеличения надёжности работы трубопроводов и оборудования считается использование в них особых приспособлений для компенсации температурных деформаций.

Для данных целей используются сильфонные компенсаторы, имеющие значимые технико-экономические преимущества перед компенсирующими приспособлениями иных типов.

Выбор компенсирующих элементов для их надёжного и долговременного использования должен быть с учётом условий их эксплуатации.

Один из основных законов физики заключается в том, что материалы подвержены расширению и сжатию, обусловленному изменением температуры.

Сильфонные компенсаторы представляют собой элементы, которые поглощают все эти расширения, сжатия, а также вибрации и позволяют промышленным системам работать непрерывно и эффективно.

Трубопроводы из-за теплообмена между транспортируемой средой и стенками трубы при эксплуатации, греются и удлиняются. Так как концы любого трубопровода прикреплены в неподвижных опорах и соединены с оборудованием, то при тепловом удлинении в стене трубы появляются напряжения.

При повышенной температуре транспортируемой среды напряжения от теплового удлинения могут существенно превысить допускаемые, что приведёт к разрушению трубопровода либо к деформации опор и корпуса оборудования. Для предотвращения опасных явлений создаются самокомпенсирующие трубопроводы либо инсталлируются сильфонные компенсаторы.

Главная область внедрения сильфонных компенсаторов — установка на трубопроводы.

В трубопроводе могут появляться напряжения, стимулированные многими факторами, к примеру:

  • внутренние либо наружные давления при рабочей температуре;
  • вес трубопровода и транспортируемых материалов;
  • принудительное смещение трубопровода в связи внешних помех;
  • тепловое расширение.
Ввиду своей важности, напряжения, обусловленные тепловым расширением, должны быть рассмотрены в индивидуальном порядке.

Напряжения, появляющиеся в трубопроводах, зависят от следующих причин:

  • силы, направленной от источника внешних помех;
  • деформаций, обусловленных наружными сторонними предметами;
  • гибкости материала трубы.

В случае, если уровень напряжений или сил и количества движения превышают предельные значения, необходимо увеличить гибкость трубопровода.

Этого можно достичь за счёт:

  1. изменения общей конструкции трубопровода;
  2. использования элементов, имеющих высокую гибкость.

Первый способ сможет привести к потере температуры давления, и содействовать увеличению затрат, поэтому наиболее рациональным решением является использование сильфонного компенсатора.

Удобство применения сильфонных компенсаторов заключается в том, что данный вид компенсатора не требует вспомогательного обслуживания в процессе эксплуатации. При всем этом, однако, сильфон относится к невосстанавливаемому (неремонтируемому) элементу, и период его эксплуатации в большинстве своём характеризует срок безремонтной эксплуатации трубопроводов, в составе которых он употребляется.

Срок службы сильфонного компенсатора напрямую зависит от качества материалов, из которых он сделан.

Сильфонные компенсаторы можно разделить на три группы в зависимости от типа смещений, которые они должны поглотить:

  • осевые,
  • сдвиговые,
  • угловые.

Группы сильфонных компенсаторов

Сильфонные компенсаторы имеют довольно большой диапазон применения.

Ключевыми областями использования считаются сосуды под давлением, трубопроводы, а также системы транспортирования и перекачки разных жидкостей и газов.

В частности, благодаря собственной гибкой структуре и особой конструкции, сильфонные компенсаторы могут удовлетворять все требования, предъявляемые для трубопроводов высокого давления и различного диаметра.

Любой тип сильфонного компенсатора обладает различными преимуществами в соответствии с областью его применения и конструкцией.

Сильфонные компенсаторы, которые подобраны и установлены правильно, гарантируют надёжное соединение.

Осевые, сдвиговые либо угловые сильфонные компенсаторы применяются для предотвращения проблем, связанных с расширением и вибрацией.

Но, в некоторых случаях, когда рабочее давление превышает допустимые значения, или если типовые конструкции компенсаторов не удовлетворяют требованиям, предлагается применять сбалансированные или универсальные сильфонные компенсаторы.

Сбалансированные по давлению и универсальные сильфонные компенсаторы нужно применять в случаях, когда нужно компенсировать очень большие сдвиговые расширения без использования необходимого количества направляющих.

Важная функция сильфонных компенсаторов, кроме компенсации температурных расширений, содержится в решении проблем, связанных с вибрацией.

Сильфонные компенсаторы чрезвычайно эффективны, в особенности при компенсации вибрации высокой частоты и малой амплитуды. В случае мощных колебаний системы, таковых например, как поршневой двигатель, компенсаторы не способны подавить вибрацию. Другими словами, можно сказать, что амплитуда колебаний системы не должна превосходить 10 % от суммарных перемещений компенсатора. Анализ состояния трубопроводов и элементов систем тепловых сетей, показал, что за период эксплуатации повреждение сильфонных компенсаторов случается.

Приобретённые данные о причинах повреждаемости демонстрируют, что причинами возникновения дефектных разрушений на сильфонных компенсаторах явились:

  • нарушение соосности трубопроводов из-за их просадки в процессе использования;
  • нарушение конструкций неподвижных опор;
  • коррозия гофр компенсаторов.

Для увеличения сроков службы сильфонных компенсаторов нужно соблюдать требования к производству, сбережению, перевозке и монтажу с целью недопущения их повреждений и коррозии.

Нужно сделать правильный выбор оптимальных для трубопровода компенсаторов и тогда срок эксплуатации изделий будет больше.

Отсутствие компенсаторов на трубах может привести к таким нежелательным результатам, как изменение длины трубы, при температурном расширении либо сжатии металла трубы, что в дальнейшем приведёт к разрыву трубопровода.




Заказать звонок

Укажите свой контактный телефон, и мы перезвоним вам в течении 5 минут

Отправить заявку
Прикрепить свои файлы