Компенсатор сильфонный осевой под приварку
Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. Я уже раскрывал тему про сильфонный компенсатор (см. статью “Сильфонный компенсатор”). Сильфонные компенсаторы – это незаменимые элементы трубопроводных систем, которые используются для компенсации температурных деформаций, вибраций и смещений. Правильный расчет осевого хода компенсатора является ключевым фактором для обеспечения его надежной и долговечной работы. В этой статье мы рассмотрим основные этапы расчета осевого хода сильфонных компенсаторов, а также факторы, которые необходимо учитывать при проведении расчетов.
Что такое осевой ход сильфонного компенсатора?
Осевой ход сильфонного компенсатора — это максимальное расстояние, на которое он может сжаться или растянуться. Это важный параметр, который необходимо учитывать при выборе сильфонного компенсатора, так как он определяет, сможет ли компенсатор компенсировать температурные расширения и сужения трубопровода.
Почти все, задают один и тот же вопрос — Почему в расчетной модели программы СТАРТ при вставке сильфонного компенсатора среди предложенного перечня компенсаторов указывается одно значение осевого хода компенсатора (в табличке снизу 420), а в допустимом осевом ходе компенсатора (в верхнем окошке 210 мм). Это же в 2 раза меньше, чем заявлено.
Указание осевого хода компенсатору в программе СТАРТ
Недолго думая, начинают вручную перебивать значение 210 мм, на 420 мм и радоваться, что расчет прошел, и трасса проходит и все хорошо. Интересное решение проблемы, но только оно не правильное. Вбить то можно все что угодно, любое значение, хоть 630, и быть еще счастливее, но только повторю еще раз, чтобы запомнили раз и на всегда – это неправильно. Разработчики программы СТАРТ всё корректно сделали и все значения корректны, согласно поставляемому оборудованию о производителей.
Растяжка компенсатора
От нейтрального положения сильфонный компенсатор можно сжать на величину “-“ Δk/2 или же растянуть на ту же величину “+“ Δk/2. (см. Схемы работы сильфона в осевом компенсаторе в статье: “Сильфонный компенсатор”).
Δk/2 – это компенсирующая способность на растяжение/сжатие.
Δk – это полная компенсирующая способность (для этого примера, в нижней табличке значение 420 мм).
Если не была выполнена предварительная растяжка компенсатора, то допустимый осевой ход компенсатора на сжатие будет равен Δk/2, которая для этого примера составляет 420 мм / 2 = 210 мм. Это и есть та цифра, которая, указывается автоматически программой в соответствующем окне.
Если же выполнить растяжку компенсатора на монтаже на величину Δk/2 (для этого примера, 210 мм), то при температурных расширениях трубопровода зазор компенсатора в начале будет закрываться на величину предварительной растяжки Δk/2 и сильфон примет нейтральное положение, а уже затем будет происходить его сжатие на величину Δk/2. Таким образом, допустимый осевой ход компенсатора увеличивается в 2 раза. При использовании предварительной растяжки следует внимательно контролировать фактическое направление деформации компенсатора (растяжение или сжатие), растяжение предварительно растянутого компенсатора не допускается, поскольку в этом случае его допустимых осевой ход не растяжение уже исчерпан.
Понятно, что написано? Более простыми словами и на примере по шагам это выглядит так: берут компенсатор, который имеет свою длину и начинают производить предварительную растяжку сильфонного компенсатора тепловых сетей. Для нашего примера, допустимое значение Δk/2 = 420 / 2 = 210 мм, поэтому растягивать придется на 10-15% меньше этого значения, так как это все-таки допустимое значение, соответственно диапазон растяжки будет уже от 178,5 до 189 мм. Получается, что первоначальная длина компенсатора увеличится на диапазон от 178,5 до 189 мм при предварительной растяжке. При подаче теплоносителя, в связи с температурными расширениями трубопровода начнется процесс смещения трубопровода и предварительно растянутый компенсатор начнет сжиматься, сначала до нейтрального положения, которое было в начале поставки и затем сжатие на величину Δk/2, тем самым компенсируя эти самые температурные расширения. Надеюсь теперь понятно объяснил.
Что такое растяжка сильфонного компенсатора?
Растяжка сильфонного компенсатора — это процесс предварительного сжатия компенсатора на величину, которая равна половине его допустимого осевого хода.
Зачем нужна растяжка сильфонного компенсатора?
Растяжка сильфонного компенсатора необходима для того, чтобы он мог работать в полном диапазоне своего осевого хода.
Когда необходимо выполнять растяжку сильфонного компенсатора?
Растяжка сильфонного компенсатора необходимо выполнять:
- При монтаже нового компенсатора.
- При замене старого компенсатора.
- После ремонта компенсатора.
- Если компенсатор не был растянут при монтаже.
Как выполнить растяжку сильфонного компенсатора?
Для выполнения растяжки сильфонного компенсатора необходимо использовать специальное оборудование.
Существует два основных способа растяжки сильфонных компенсаторов:
- Растяжка с помощью винтового домкрата.
- Растяжка с помощью гидравлического домкрата.
Этапы выполнения растяжки сильфонного компенсатора:
- Определите величину растяжки. Величина растяжки равна половине допустимого осевого хода компенсатора.
- Установите компенсатор на монтажные кронштейны.
- Подсоедините к компенсатору тяговый элемент.
- С помощью домкрата растяните компенсатор на заданную величину.
- Зафиксируйте компенсатор в растянутом положении.
Важно!
- Перед выполнением растяжки необходимо ознакомиться с инструкцией производителя компенсатора.
- Растяжку компенсатора должны выполнять квалифицированные специалисты.
- Не допускается перерастяжка компенсатора.
Преимущества растяжки сильфонного компенсатора:
- Увеличивает рабочий ход компенсатора.
- Повышает его надежность.
- Уменьшает риск поломок.
- Увеличивает срок службы компенсатора.
Недостатки растяжки сильфонного компенсатора:
- Усложняет монтаж компенсатора.
- Требует использования специального оборудования.
- Может привести к деформации компенсатора, если она выполнена неправильно.
Что произойдет если не делать предварительную растяжку компенсатора?
Сейчас покажу это в расчете в программе СТАРТ, для нашего примера с которого и начали и продолжаем эту статью. Участок у нас с расстоянием в 200 метров между неподвижными опорами с устройством 2-х блочного сильфонного компенсатора.
Схема установки сильфонного компенсатора в программе СТАРТ
Получаем такой вот результат – что деформация компенсатора превышает его допустимый осевой ход.
Результат расчета деформации компенсатора (осевой ход превышает допустимый ход)
Поэтому однозначно необходима предварительная растяжка сильфонного компенсатора. Для учета монтажной растяжки, следует ввести дополнительный узел рядом с компенсатором и задать для него предварительную растяжку. Величина задаваемой растяжки не должна превышать величину Δk/2, и составляет 10-15% от этой величины и для нашего примера составляет от 178,5 до 189 мм. После расчета абсолютная величина полученной деформации не должна превышать значение Δk/2. Также следует убедиться, что в процессе нагружения во всех расчетных состояниях компенсатор сжимается, а не растягивается.
Для примера зададим ее значение в точке т. 28968 равное 178,5 мм и посмотрим на результат.
Указание предварительной растяжки компенсатора в программе СТАРТ
С предварительной растяжкой сильфонного компенсатора расчет идеально прошел. Вот такие результаты.
Результат расчета деформации компенсатора при растяжке 178.5 мм
Давайте для еще одного примера рассчитаем на величину растяжки равную 189 мм. Зададим ее значение в точке т. 28968 равное 189 мм и посмотрим на результат ниже.
Результат расчета деформации компенсатора при растяжке 189 мм
И для значения в 189 мм, все прошло идеально.
Несоблюдение процедуры предварительной растяжки сильфонного компенсатора может привести к ряду негативных последствий:
- Снижение рабочего хода компенсатора:
- Нерастянутый компенсатор может работать только в половину своего допустимого осевого хода.
- Это означает, что он не сможет компенсировать все температурные расширения и сужения трубопровода.
- В результате могут возникнуть напряжения в трубопроводе, что может привести к его деформации или даже разрушению.
- Повышение риска поломок:
- Нерастянутый компенсатор испытывает повышенные нагрузки.
- Это может привести к его преждевременному износу или поломке.
- Чаще всего рвутся гофры сильфона, что приводит к утечке рабочей среды.
- Снижение срока службы компенсатора:
- Нерастянутый компенсатор работает в более напряженном режиме, что сокращает его срок службы.
- Вам придется чаще менять компенсаторы, что увеличит ваши расходы.
- Невозможность использования компенсатора по назначению:
- Если компенсатор не был растянут, он не сможет выполнять свою основную функцию — компенсировать температурные расширения и сужения трубопровода.
- Это может привести к серьезным авариям.
Вполне может возникнуть вопрос, а можно ли обойтись без предварительной растяжки?
Можно, если уменьшить длину участка между неподвижными опорами, выполнить расчет в программе СТАРТ и результат устроит, то тогда все будет работать и без предварительной растяжки.
Где же происходит сжатие сильфонных компенсаторов?
Мы же в примере делали предварительную растяжку. Предварительное сжатие компенсатора, как правило, происходит для компенсаторов, защемленных в грунте, так как для таких случаев, установка сильфонных компенсаторов выполняется посередине участка, между двумя неподвижными опорами.
Сжатие сильфонных компенсаторов происходит в следующих случаях:
- При температурных сужениях трубопровода:
- При понижении температуры трубопровод сжимается.
- Сильфонный компенсатор, который был предварительно растянут, сжимается, чтобы компенсировать это сужение.
- При монтаже:
- При монтаже сильфонный компенсатор обычно растягивается на половину своего допустимого осевого хода.
- Затем он устанавливается на трубопровод.
- При пуске трубопровода в эксплуатацию компенсатор сжимается, чтобы занять свое рабочее положение.
- При ремонтных работах:
- При проведении ремонтных работ на трубопроводе может потребоваться демонтаж сильфонного компенсатора.
- Перед демонтажем компенсатор сжимается.
- После ремонта компенсатор снова растягивается и устанавливается на трубопровод.
Важно отметить, что:
- Сжатие сильфонного компенсатора происходит только в том случае, если он был предварительно растянут.
- Нерастянутый компенсатор не может сжиматься.
- Если компенсатор не был растянут, он может деформироваться или даже разрушиться при сжатии трубопровода.
В зависимости от типа сильфонного компенсатора и его места установки сжатие может происходить в различных местах:
- Осевые компенсаторы: сжимаются по оси.
- Угловые компенсаторы: сжимаются под углом.
- Прямоугольные компенсаторы: сжимаются в одном или двух направлениях.
Правильный расчет осевого хода сильфонного компенсатора – это многоэтапный процесс, который требует тщательного учета различных факторов.
Соблюдение рекомендаций, представленных в этой статье, позволит вам выбрать компенсатор с необходимыми характеристиками и обеспечить его эффективную работу в течение всего срока службы.
В этой статье мы рассмотрели, что такое осевой ход сильфонного компенсатора, и как правильно его рассчитать. Мы также дали несколько советов по выбору и эксплуатации сильфонных компенсаторов.