Conductele sunt coloana vertebrală a oricărui sistem de distribuție, fie că transportă apă, gaz, sau alte fluide. Încălzirea și răcirea acestor fluide, precum și variațiile de presiune, pot genera tensiuni semnificative în structura conductelor. Dispozitivele de compensare a expansiunii, cunoscute și sub denumirea de compensatoare de dilatație, joacă un rol crucial în prevenirea deteriorării circuitelor prin absorbția acestor solicitări. Aceste componente ingenioase sunt proiectate pentru a echilibra nealinierea în sistem, a reduce sarcinile generate de funcționarea unităților și a atenua mișcarea debitelor, contribuind astfel la longevitatea și siguranța infrastructurii.
Stresele care apar în conductă din cauza dilatării termice pot fi contracarate eficient de compensatorul de încălzire, care acționează ca un înveliș elastic, preluând deformările. Contururile conductelor pot suferi defecte din cauza sarcinii de forfecare axială și de rotație; în funcție de natura acestor solicitări, sunt utilizate diverse tipuri de inserții de relief, fiecare adaptat unui scop specific.
Dispozitivele de compensare sunt esențiale în diverse tipuri de sisteme:
- Conducte de încălzire sub presiune.
- Circuite închise de alimentare și retur.
- Conducte pentru pomparea gazelor și lichidelor.
Principiul de Funcționare și Tipuri de Compensatoare
Unitățile cu burduf conectează în mod fiabil secțiunile rețelei de încălzire, cu condiția ca acestea să fie selectate și instalate corect. Aceste structuri amortizează vibrațiile cu amplitudini mici și mari, însă este important ca amplitudinea oscilațiilor să nu depășească 10% din deplasările totale ale compensatorului. Atunci când dispozitivele tipice nu îndeplinesc cerințele sau există riscul unei creșteri de presiune în rețea care depășește valorile admise, se recurge la inserții universale sau echilibrate.
Specificații Tehnice și Testare
Articulația de dilatare a burdufului este un element cheie în funcționarea sigură a sistemelor. Burdufurile sunt produse folosind oțel laminat cu o grosime de 0,3 - 0,5 mm. Fiecare lot de producție este supus unor teste riguroase pentru a asigura calitatea. Rezistența la coroziune din clor este verificată la o temperatură de +150°C. Etanșeitatea este testată prin compresie hidrostatică, utilizând bule de azot, aer sau heliu; în timpul acestui proces, nu sunt permise dilatări, scurgeri de substanță de testat sau căderi de presiune în rosturile de dilatare.
Dispozitivele sunt, de asemenea, testate pentru rezistența la încălzire prin creșterea temperaturii la +270°C și menținerea în aceste condiții timp de cel puțin 1 oră. Se verifică eventualele lacrimi interne, umflări sau delaminări. Testul de rigiditate se efectuează prin comprimarea și întinderea probei, iar valoarea obținută trebuie să corespundă standardului GOST 286.1997. Cusăturile longitudinale ale cochiliilor, realizate prin sudare, sunt poziționate la aceeași distanță una de cealaltă. Burdufurile metalice sunt produse prin turnare, cu calibrarea ondulării, iar dispozitivele cu diametru mic sunt realizate prin presare hidraulică.
Dimensiuni și Materiale
Îmbinările de dilatare pot fi instalate și pe țevile din polipropilenă. Examinarea vizuală și instrumentală este utilizată pentru a determina aspectul produselor. Prezența stratului de coroziune pe țevi și burduf, precum și marcarea, se stabilesc vizual. Corpul dispozitivului nu ar trebui să prezinte deteriorări, lovituri sau picături de metal înghețat. Produsele sunt disponibile într-o varietate de diametre și lungimi.
Soluția constructivă a compensatorului determină scopul produsului și deplasarea sa în timpul funcționării. Există dispozitive fără termoizolație și impermeabilizare, sau cu protecție preliminară asupra corpului, în funcție de tipul rețelei de încălzire (aer sau subteran).
Varietăți de Compensatoare de Dilatație
Producătorii oferă o gamă largă de tipuri de rosturi de dilatare, fiecare proiectat pentru a răspunde unor cerințe specifice:
- Axiale: Proiectate pentru instalare într-o secțiune dreaptă a conductei, acestea reduc deplasarea axială, vibrațiile și previn distrugerea din expansiune la încălzire. Eficiența lor depinde de numărul de burduf și inele.
- Flanșate: Acestea pot fi realizate din cauciuc sau metal, cu flanșe din metal rezistent la căldură. Montarea cu flanșă simplifică instalarea, utilizând garnituri de paronit, oțel, granit sau fluoroplastic.
- Angulare (Rotative): Cunoscute și sub denumirea de KSP, acestea sunt plasate în spații limitate, compensând deplasarea de-a lungul axei și rotația conturului fără a schimba planul. Conțin burduf, element de ghidare și elemente de fixare, asigurând deplasarea țevii de-a lungul unui unghi selectat prin opriri articulate sau cardanice.
- Cardanice: Acestea echilibrează mișcarea conturului în diferite plane, datorită elementelor balama, permițând îndoirea în direcția axei centrale. Deplasarea liniei este compensată de-a lungul axelor X, Y, Z și în ceea ce privește rotația, fiind utile în contururi rigide.
- Forfecare: Compensatoarele KSSO echilibrează schimbarea datorată comprimării longitudinale sau alungirii conturului sub influența temperaturii, eliminând consecințele nealinierii. Designul include o capsulă ondulată și elemente de ghidare.
- De Pornire: Compensatorul SCK este un dispozitiv de unică folosință, utilizat temporar la pornirea conductei principale de încălzire sau a apei calde, în special când se utilizează metoda fără șanț.
Compensatoare axiale
Îmbinările de dilatare axiale reduc deplasarea axială a conductei, atenuează vibrațiile și previn deteriorarea cauzată de expansiune la încălzire. Eficiența acestor componente este influențată de numărul de burdufuri și inele. O caracteristică distinctivă este conexiunea filetată cu conductele de ramificare ale liniei. Aceste articulații axiale prezintă următoarele caracteristici:
- Dimensiunea pasajului: 15 - 100 mm.
- Presiune maximă suportată: 16 bari.
- Dimensiune longitudinală: 260 mm.
- Deplasare permisă pe axă: până la 30 mm pentru compresie și 20 mm pentru expansiune.
- Parametrul de rigiditate axială: 30 - 89 kg/mm.
Limitatorul de mișcare și conducta de ramificare sunt realizate din metal zincat, în timp ce burduful și ecranul interior sunt din oțel inoxidabil. Carcasa de protecție este din oțel, iar dispozitivul este produs într-o singură secțiune, fiind proiectat pentru temperaturi ale purtătorului de energie de până la +90°C.
Compensatoare flanșate
Burduful de acest tip este fabricat din cauciuc sau EPDM, iar pentru flanșe se folosește metal rezistent la căldură, cablul fiind realizat din țesătură durabilă. Montarea cu flanșă simplifică instalarea. Se folosesc garnituri de paronit, uneori din oțel, granit cu expansiune termică sau fluoroplastic.
Compensatoare angulare
KSP (rotativ) este amplasat în cazul spațiului limitat, când este posibilă compensarea doar a deplasării de-a lungul axei și rotația conturului, fără a schimba planul. Conține un burduf, un element de ghidare și elemente de fixare. Dispozitivul asigură deplasarea țevii de-a lungul unui unghi selectat, prin opriri articulate sau cardanice.
Caracteristicile rosturilor rotative (angulare) includ:
- Diametru nominal: 15 - 1600 mm.
- Presiune maximă: 1,6 - 4 MPa.
- Mișcare pe axă: 24 - 200 mm.
- Scut și cutie de protecție din oțel.
- Material burduf: oțel inoxidabil.
- Disponibil cu una sau două secțiuni.
- Funcționează cu un purtător de energie încălzit la +85 - +150°C.
Structurile de colț sunt utilizate în rețelele de încălzire, pentru pomparea petrolului, gazului și în industria chimică.
Compensatoare cardanice
Îmbinările de dilatare ale burdufului conductelor echilibrează mișcarea conturului în diferite planuri, datorită elementelor balama, permițând îndoirea în direcția axei centrale. Deplasarea liniei este compensată de-a lungul axelor X, Y, Z și în ceea ce privește rotația, datorită contracției și vibrațiilor. Designul flexibil permite deformarea în contururi rigide.
Specificații:
- Proiectate și fabricate conform standardului EJMA.
- Conțin 2 burdufuri cu balamale de tip cardan.
- Deplasare laterală multiplă de 100 mm (100, 200, 300, 400 mm), alte dimensiuni la comandă.
- Diametru nominal: 25 - 1000 mm.
- Temperaturi purtător de energie: -190 - +850°C.
Burduful este fabricat din oțel inoxidabil, conectorii și țevile din oțel cromat. Se instalează prin sudare sau cu ajutorul unei flanșe pivotante și poate fi utilizat în orice sistem de conducte.
Compensatoare forfecare
Compensatoarele KSSO echilibrează schimbarea datorată comprimării longitudinale sau alungirii conturului sub influența temperaturii și elimină consecințele nealinierii. Designul include o capsulă ondulată, o piesă de ghidare și elemente de fixare. Deplasarea longitudinală este coordonată prin intermediul unor știfturi de ghidare.
Parametrii dispozitivelor de compensare a forfecării:
- Diametrul nominal al pasajului: 32 - 500 mm.
- Presiune maximă: 0,6 - 4 MPa.
- Burduful, cravatele și țeava ramificată sunt din oțel inoxidabil.
- Materialul ecranului de protecție este ales de client.
- Menține temperatura purtătorului de energie până la +850°C.
Dispozitivele de alunecare sunt realizate în una și două secțiuni și sunt utilizate pentru a compensa stresul din conductele de petrol, apă, abur, gaz, fiind integrate în diverse sectoare industriale și complexe energetice.
Compensatoare de pornire
Compensatorul SCK este utilizat temporar ca dispozitiv de unică folosință la pornirea conductei principale de încălzire sau a apei calde. Specificații tehnice:
- Diametru nominal: 50 - 100 mm.
- Deplasare pe axa centrală: 80 - 175 mm.
- Rigiditatea dispozitivului: 430 - 2300 N/mm.
- Transportă apă cu temperaturi de până la +150°C, abur - 250°C.
- Viteza de curgere a apei: până la 5 m/s, abur - 65 m/s.
- Presiunea normalizată la pornirea liniei: nu trebuie să depășească 1,5 MPa.
Îmbinarea de dilatare de pornire este utilizată la așezarea conturului folosind metoda fără șanț. Materialul corpului, țevilor și burdufului este selectat de client.
Instalarea Compensatoarelor de Dilatație
Instalarea corectă a compensatoarelor de dilatație este esențială pentru funcționarea eficientă a sistemului. Punctele de referință pentru acestea sunt amplasarea suporturilor, atunci când linia este împărțită în secțiuni și poziția este predeterminată. Elementele de susținere sunt calibrate cu un nivel în trei axe pentru a asigura funcționarea corectă a rețelei de încălzire. Țevile de pe suporturi trebuie să alunece fără frecare suplimentară; pentru aceasta, se utilizează cleme cu garnituri fluoroplastice.
Puncte de instalare sugerate includ:
- În spatele suportului termic.
- În spatele suporturilor din coturi și devieri.
- Între suporturi glisante.
Cursul de mișcare al purtătorului de energie este luat în considerare la instalarea rosturilor de dilatare cu manșoane interioare de protecție. Elementele de ghidare împiedică alunecarea conductelor de-a lungul unei linii drepte tangente. Se ia în considerare diametrul DN în milimetri, presiunea de lucru și capacitatea de a echilibra schimbările. Diametrul trebuie să corespundă aceluiași parametru al rețelei de încălzire.
Linia principală este împărțită în secțiuni dacă o structură de burduf nu este suficientă pentru a echilibra schimbările sau dacă există ramuri pe conducta de încălzire. Lungimea segmentului nu trebuie să fie mai mare decât o singură îmbinare de dilatare poate acoperi. Dispozitivul de pe site este selectat în conformitate cu condițiile de funcționare și specificațiile tehnice, descrierea modelului compensatorului fiind prezentată în documentația de lucru pentru instalarea sistemului de încălzire.
De obicei, dispozitivul cu burduf se montează la o distanță de două diametre nominale de partea de fixare. Dacă este amplasat între suporturi, distanța până la elementele de susținere este de 4 DN. Astfel de dimensiuni împiedică îndoirea conductei și o mențin la minimum.
Dacă mai multe circuite din polipropilenă sunt instalate în paralel, se ia în considerare faptul că diametrul rostului de dilatare este puțin mai mare decât diametrul țevii. La așezarea țevilor în subteran, rosturile de dilatare sunt izolate cu spumă poliuretanică.
Izolare Termică și Impermeabilizare
Inserțiile compensatoare sunt izolate termic cu spumă poliuretanică, dacă linia este protejată de pierderile de căldură. Se efectuează izolarea obligatorie a scurgerilor. Materialele de impermeabilizare pot fi:
- Polietilenă - într-o instalație închisă în condiții subterane.
- Zincat - pentru comunicații termice, dispuse într-un mod deschis.
Izolația este montată luând în considerare posibila deplasare a carcasei în timpul expansiunii sau contracției conductei. Protecția termică este verificată și reparată periodic, împreună cu izolarea rețelei.
Standarde de Siguranță și Durată de Viață
Durata de viață a rosturilor de dilatare este asigurată timp de 30 de ani, în timp ce dispozitivele pot fi depozitate în depozit cel mult 5 ani înainte de a începe lucrul. În timpul duratei de viață, sunt permise următoarele încărcări:
- Compresie-întindere de la minim la maxim: 10 cicluri.
- Reducere sau alungire cu 70% din limita maximă și minimă: 150 de cicluri.
- Deplasare la 20% din cursa de lucru: 10.000 de cicluri.
Compensatorul poate exploda dacă sarcina depășește limitele admise. Rosturile de dilatare a burdufului trebuie să dețină certificate de producător care să ateste conformitatea cu reglementările. Pentru sudare, se folosesc materiale certificate, iar instalarea este realizată de lucrători autorizați. Este interzisă utilizarea structurilor în condiții care depășesc limitele admise.
How to Adjust Load Sense & Pressure Compensator Settings
Alegerea și instalarea corectă a compensatoarelor de dilatație sunt esențiale pentru a preveni pierderile de sarcină și pentru a asigura funcționarea optimă și sigură a sistemelor de conducte.
tags: #rconducte #pe #xa #pierderi #de #sarcina