Осевые сильфонные компенсаторы высокого давления КСО.ВД

Компенсаторы КСО.ВД являются представителями группы сильфонных компенсаторов осевого смещения, и предназначены для установки на трубопроводы высокого давления. Назначение компенсатора заключается в его способности снижать долю нагрузки на несущие элементы трубопровода при различных деформациях.

Факторы появления деформация на трубопроводе

Причины возникновения таких деформаций можно объединить в несколько групп.

• Внешние факторы. Заключаются в действии климатических условий на материал трубы. Проявляются в перепаде температуры и влажности. Сюда же относится и деформация, связанная с подземной прокладкой бесканального трубопровода.
• Внутреннее давление. Процессы остановки или возобновления подачи носителя сопровождаются резким изменением давления. При протекании жидкости изменяется масса вещества, что приводит к провисанию трубы между опорами.
• Перепад температур внутреннего носителя. Данное явление приводит к тепловому расширению трубы. Последняя испытывает различного рода деформации.
• Естественная вибрация. Антивибрационный компенсатор предназначен для гашения естественных колебаний, возникающих в трубопроводе при прохождении по нему носителя (особенно жидкого носителя).
• Нарушение соосности соединяющихся труб. Зачастую подобные явления возникают при непосредственном монтаже системы, поэтому предвидеть возможность применения компенсатора невозможно.

Компенсаторы КСО.ВД с патрубками и КСОФ.ВД с фланцами выделены в отдельную группу, благодаря устойчивости к высокому внутреннему давлению. Повышенное давление нередко провоцирует разгерметизацию системы, поэтому в конструкции, которую имеет компенсатор на газопроводе, предусмотрены меры по обеспечению высокой степени герметичности. Это имеет особое значение при возведении газового трубопровода, так как малейшая утечка может стать причиной техногенной катастрофы.

Устройство компенсаторов высокого давления

Компенсатор высокого давления имеет классическую схему строения. Он состоит из подсоединительных патрубков (КСО.ВД) или фланцев (КСОФ.ВД) к сильфону. Остальные узлы конструкции служат для усовершенствования и улучшения эксплуатационных характеристик. К таким узлам можно отнести защитный кожух, ограничители хода и защитный экран, защищающий сильфон изнутри.

Подвижность системы обеспечивается за счет гофры, выполненной из нержавеющей стали. Выбор материала напрямую влияет на срок эксплуатации устройства. Отличительным свойством компенсаторов высокого давления является то, что все его элементы выполнены из нержавеющей стали.

Ограничитель хода предупреждает воздушный компенсатор от повышенных амплитуд при работе. В противном случае произойдет разрушение сильфона. Он представлен в виде шпилек, играющих роль внешних направляющих. Длина этих шпилек может регулироваться. Таким образом, компенсаторы с ограничителями настраиваются на тот или иной режим работы.

Пространство в складках гофры наиболее подвержено коррозии. Если в него попадает грязь или влага, то это мешает нормальному функционированию компенсатора. Защитный кожух обеспечивает относительную чистоту и сухость в области сильфона. Особенно это актуально в строительстве подземных трубопроводов.

Нержавеющая сталь гофры позволяет компенсаторы испытывать не только деформации сжатия и растяжения, но и сдвига. Это означает, что устройство будет устойчиво при соединении труб, у которых не соблюдена соосность. Правда, погрешность достаточно маленькая. Такие гофры способны выдерживать отклонение осей в пределах 10° градусов.

Назначение компенсаторов

Спектр применения осевых сильфонных компенсаторов, рассчитанных на высокое давлении, широк. Но тем не менее можно выделить несколько основных причин их применения.

• Компенсаторы воздуховодов должны обладать высокой герметичностью. Достичь таких показателей удалось лишь в моделях КСО.ВД. Но устойчивость к высоким давлениям вовсе не ограничивает функционал компенсатора, он может быть использован в качестве соединительного элемента, позволяющего компенсировать деформации осевого смещения, уменьшая нагрузку на элементы трубопровода.
• При протекании по трубопроводу жидкости последний испытывает вибрации. Сильфонные компенсаторы способны принимать на себя усилия колебательного характера с невысоким значением амплитуды. В результате колебания гасятся на устройстве и не передаются по всей магистрали.
• При стыковке труб практически невозможно обойтись без нарушения соосности. Практика показывает, что не существует никакого прибора, позволяющего при стыковке труб выдержать идеальное направление их осей. Но если не установить компенсатор, то на стык или сварной шов усилится нагрузка в процессе теплового расширения, поэтому на компенсирующее устройство накладывается дополнительная функция.

Возможные условия эксплуатации

Применение нержавеющей стали марки 08Х18Н10 (AISI304), 12Х18Н10Т и 20Х23Н1 для изготовления компенсатора и всех его составных частей позволяет расширить спектр применимости устройства. Такой компенсатор на газопроводе встречается наиболее часто, однако он пригоден для монтажа тепловых сетей с горячей водой, водопроводов, воздуховодов. Устойчивы устройства и к химически агрессивным средам, по системам с компенсаторами КСО можно транспортировать легкие кислоты, химические реагенты, водяной пар.

Важной характеристикой, отличающей данный вид компенсаторов от других, служит давление в системе, которое выражается значением максимально допустимым. В данном случае оно составляет 15 бар или 150 кгс/см². Это значение в 10 раз превышает норму для обычного сильфонного компенсатора.

Еще один параметр, определяющий возможность и необходимость установки компенсатора, - температура. Для КСО.ВД и КСОФ.ВД диапазон охватывает как положительные, так и отрицательные значения. Нижняя граница составляет -260°C, что позволяет использовать устройство в криогенных трубопроводах. Верхнее значение превышает 800°C градусов. Такие высокие показатели характерны для водяного пара.

Преимущества

К достоинствам представленной конструкции можно отнести относительную простоту при высокой степени надежности. Возможность использования фланцевого соединения во многом упрощает задачу монтажа, особенно в местах, где пространство ограничено

По специальному заказу изготавливаются компенсаторы с комбинированным способом подсоединения. У них с одной стороны расположен привариваемый патрубок, а с другой – фланец. Все это существенно сокращает затраты не только на производство, но и на монтаж.

Имеет свою особенность и специфическое устройство корпуса, который состоит из двух частей, представленных гильзами. Эти гильзы перемещаются друг относительно друга. Они же играют роль патрубков, а, следовательно, испытывают основные нагрузки. Распределение усилий по гильзам повышает устойчивость устройства к небольшим угловым смещениям.

Наконец, третье качество, которое отмечается за компенсаторами высокого давления – это повышенная герметичность. Некоторые системы требовательны именно к этому показателю. Примером может служить газопровод.