Нержавеющие компенсаторы сдвиговые фланцевые: описание
Сдвиговый фланцевый узел — трубопроводный элемент, который воспринимает поперечное смещение участка трубы относительно оси. Это не осевое сжатие и не угловой поворот: изделие работает строго на боковое перемещение — когда один конец трубы смещается перпендикулярно её оси относительно другого конца. Нержавеющие фланцевые компенсаторы по обоим торцам оснащены фланцами, которые обеспечивают разъёмное болтовое соединение — замена и осмотр узла не требуют сварочных работ.
Сдвиговый фланцевый компенсатор: конструкция
Конструкция может включать один или два сильфона. Односильфонные модели компенсируют небольшое поперечное смещение — до 10–20 мм. Для больших ходов применяют двухсильфонные сдвиговые фланцевые конструкции с промежуточным патрубком: деформация распределяется между двумя сильфонами, каждый из которых работает на изгиб в своей плоскости.
Система ограничительных тяг соединяет фланцы и задаёт направление поперечного смещения. Главная функция тяг — блокировка осевого растяжения: если сильфон растянется вдоль оси трубы, он выйдет из строя, потому что гофры рассчитаны на поперечную, а не осевую деформацию. Ограничители хода упираются в упоры при достижении предельного сдвига и предохраняют сильфон от перегрузки.
Для ограничительных тяг, упоров и деталей фланцевого узла можно выполнить фрезерную обработку пазов и посадочных плоскостей по чертежу.
Фланцы соединяются болтами с ответными фланцами трубопровода, герметичность обеспечивается прокладками. Внутренний экран ставят в моделях для абразивных сред или высокой скорости потока — он закрывает гофры от прямого контакта с средой и снижает эрозию. Защитный кожух предохраняет сильфон от механических повреждений снаружи. Транспортные стяжки фиксируют изделие в заданном положении до монтажа. Наличие этих элементов зависит от модели.
Сдвиговый фланцевый компенсатор: материалы сильфонов и фланцев
Выбор марки стали определяется рабочей средой и температурой. AISI 304 — хромоникелевая сталь без молибдена, применяют для воды, пара и неагрессивных жидкостей в стандартных условиях. AISI 316 и 316L содержат молибден, который повышает стойкость к хлоридам, морской воде и химически агрессивным средам; 316L с пониженным содержанием углерода выбирают для сварных соединений. AISI 321 стабилизирован титаном — структура стали сохраняется при нагреве и после сварки, эту марку применяют в системах с температурой выше 400 °C.
Для нержавеющих фланцевых компенсаторов фланцы изготавливают из той же марки стали, что и сильфоны, либо из углеродистой стали с антикоррозионным покрытием.
Нержавеющие сдвиговые фланцевые компенсаторы: применение
- трубопроводы на участках, где тепловое расширение создаёт поперечное смещение, а изменить трассу нельзя;
- трассы, пересекающие деформационные швы зданий и сооружений;
- места, где труба смещается относительно неподвижной опоры в поперечном направлении;
- технологические и тепловые системы с вибрацией, вызывающей боковые колебания труб;
- насосные станции и тепловые пункты, где фланцевые компенсаторы позволяют вести плановый осмотр без резки труб;
- химические и технологические линии с агрессивными и неагрессивными рабочими средами;
- нержавеющие сдвиговые компенсаторы для участков с повышенной коррозионной нагрузкой.
Сдвиговый компенсатор: отличие от осевого, поворотного и универсального
Тип изделия определяется направлением перемещения, которое он должен принять. Осевой работает только вдоль оси трубы — на сжатие и растяжение. Поворотный воспринимает угловое смещение вокруг шарнира, при этом длина конструкции не меняется. Сдвиговые компенсаторы принимают исключительно поперечное перемещение.
Универсальная конструкция сочетает несколько направлений за счёт двухсильфонной схемы с промежуточным патрубком, однако суммарная деформация у неё ограничена. При сложной геометрии трассы проектировщик выбирает между универсальной моделью и комбинацией отдельных изделий. Универсальный вариант занимает меньше места, но точнее распределить нагрузки можно при помощи нескольких специализированных сдвиговых компенсаторов. Применение сдвиговых фланцевых компенсаторов вместо осевого или поворотного приводит к нерасчётным нагрузкам на сильфон.