Методи компенсації трубопровідних систем теплопостачання

Будь-яка трубопровідна система в тій чи іншій мірі піддається температурним впливам, перепадів тиску і різного роду вібрацій, внаслідок чого неминучі деформації трубопроводу. В одних випадках деформації незначні і ніяким чином не впливають на стійкість і довговічність системи. В інших випадках, деформації можуть спричинити за собою руйнування трубопровідної системи.

Для компенсації деформацій трубопроводів, викликаних перепадом тиску або зміною температури, застосовуються різні види компенсаторів, серед яких варто виділити основні: П-образні, лінзові, сальникові і сильфонні (хвилясті) компенсатори. Розглянемо дані види компенсаторів більш докладно.

П- або Z-образні компенсатори

П-подібні компенсатори (або як ще кажуть, «природні» компенсатори) виготовляються методом вигину труб і зварюванням із застосуванням гнутих, крутовигнутих або зварних відводів. Ці компенсатори мають досить великий компенсаційної здатністю і застосовуються при різних значеннях тиску.

П-подібні компенсатори розташовуються на довгих ділянках трубопроводу і, як правило, встановлюються в горизонтальному положенні. При установці таких компенсаторів вертикально, в нижніх його точках мають дренажні пристрої для відведення конденсату, а у верхній частині - воздушники.

Всі ми неодноразово бачили П-подібні компенсатори. У разі, якщо трубопровід стоїть на шляху будь-якої дороги, то труби прокладають над дорогою, тим самим, вбиваючи двох зайців: компенсація + можливість вільного проїзду транспорту.

П-подібні компенсатори перед монтажем повинні бути встановлені на трубопроводах разом з розпірні пристосуваннями, які видаляються після закріплення трубопроводів на нерухомих опорах. Щоб забезпечити нормальну роботу компенсатора, його встановлюють не менше ніж на трьох рухомих опорах.

Основні недоліки П-подібних компенсаторів - це їх громіздкість (а при підземному прокладанні монтаж спеціальних камер), великі гідравлічні опору, а також те, що для них потрібна установка спеціальних опор, що спричиняє подорожчання вартості.

З переваг варто відзначити широкий діапазон тисків і простоту конструкції.

Компенсатори складаються з одно- або багатошарових сильфонов і приварюється до них патрубків, які за допомогою зварювання з'єднані з трубопроводом. Сильфон є тонкостінну оболонку з гофрованої стінкою, що виготовляється шляхом формування з зварений чи суцільнотягненої труби з товщиною стінки 0,12-0,5 мм.

Ділянки трубопроводу теплової мережі, що знаходяться між нерухомими опорами, внаслідок зміни температурного режиму можуть змінювати свою довжину за рахунок температурного розширення матеріалу трубопроводу. Виникаючі при цьому напруги, розтягування або стиснення поглинаються гофрами сильфонного компенсатора, встановленого на цій ділянці, тим самим компенсуючи зміну довжини трубопроводу.

Конструкція може включати в себе зовнішній захисний кожух, внутрішній направляючий екран, пристрої для попереднього натягу, обмежувачі осьового ходу.

Сильфонні компенсатори призначаються для трубопроводів під тиском до 10 МПа, температурі до +1000 ° С.

Серед недоліків варто відзначити високу вартість звичайно вироби.

Переваги - малі габарити, висока герметичність, довгий термін служби.

Сальникова компенсатор розроблений для теплових мереж з параметрами умовного тиску середовища до 2,5 МПа і температурі води до +200 ° С (пара до +300 ° С).

По конструкції діляться на односторонні і двосторонні, що складаються з корпусу, рухомого елемента - склянки і сальника. При наявності відгалужень і нерухомих опор довжина корпусу конструктивно збільшується.

Односторонній Сальникова компенсатор застосовується для трубопроводів діаметром від 100 до 1400 мм, а двосторонній від 100 до 800 мм. Компенсирующая здатність (здатність компенсатора переміщатися в осьовому напрямку) для односторонніх компенсаторів становить від 200 до 500 мм, для двосторонніх від 200 до 1000 мм.

При надземному прокладанні, сальникові компенсатори встановлюють на трубопроводах діаметром від 100 мм, при підземному прокладанні - від 300 мм. Сальникові компенсатори виготовляються з товстостінних сталевих труб або зварюються з листової сталі.

З недоліків варто відзначити сальникове ущільнення, тому що на даний момент не існує такого сальникового ущільнення, яке могло б забезпечувати герметичність трубопроводів протягом тривалого часу. Звідси втрати теплоносія. Потрібне постійне обслуговування сальників, а саме їх підтяжка. Як наслідок - зупинки, спричинені роботами з обслуговування, оплата обслуговуючої бригади. До того ж при підземному прокладанні теплопроводів для установки сальникових компенсаторів потрібні спеціальні камери. Це робить більш витратним будівництво та експлуатацію тепломереж з даними компенсаторами.

Перевагою є простота конструкції і низька вартість виробів.

Компенсатори виготовляються із зварених між собою штампованих лінз з U-подібним профілем, що утворюють так звані гофри. До крайніх деталей компенсатора приварюються патрубки. Для зменшення опору руху продукту всередині компенсатора встановлюють склянки. Для спуску конденсату використовують уварені в нижніх точках кожної лінзи дренажні штуцери.

Лінзовий компенсатор є досить стійкий по відношенню до сдвиговому і кутовому переміщенням, так як при виготовленні лінз застосовуються матеріали з товщиною від 3 до 10 мм для досягнення необхідних експлуатаційних показників. Завдяки цьому лінзовий компенсатор знаходить широке застосування при необхідності компенсації в осьовому напрямку в трубопроводаж з великим робочим тиском і температурою.

Лінзові компенсатори складаються з однієї, двох, трьох і більше лінз в залежності від необхідного осьового переміщення. Призначаються для трубопроводів під тиском до 1,6 МПа, температурі до +300 ° С.

З недоліків можна відзначити малі осьові переміщення. Як правило, велика кількість швів приварки лінз (викликане технологією виготовлення) знижує надійність цих пристроїв.

З переваг - висока стійкість до осьовим і зсувними переміщенням.

Компанія «Сплав-СТ» (сильфонні компенсатори)