Нержавеющие компенсаторы универсальные фланцевые: описание
Универсальный фланцевый компенсатор — трубопроводный элемент, который воспринимает осевое, поперечное и угловое перемещение одновременно. Этим он отличается от осевых и поворотных моделей, каждая из которых рассчитана только на одно направление нагрузки. Фланцы по обоим торцам обеспечивают разъёмное болтовое соединение с ответными фланцами трубопровода — демонтаж без сварочных работ.
Основная особенность, которой отличается универсальный компенсатор, — два сильфона, соединённых промежуточным патрубком. Промежуточный элемент распределяет деформацию между сильфонами: при поперечном смещении один сильфон сжимается, другой растягивается, при угловом — работают на изгиб в разных плоскостях. Без промежуточного патрубка односильфонная конструкция не смогла бы одновременно компенсировать перемещения по нескольким осям.
Универсальный фланцевый компенсатор: конструкция
Сильфоны изготавливают из многослойной гофрированной нержавеющей стали. Число слоёв зависит от давления: чем оно выше, тем больше слоёв. Промежуточный патрубок — из той же марки металла, что и сильфоны, или из углеродистой стали с антикоррозионным покрытием.
Для фланцев и промежуточного патрубка можно предусмотреть токарную обработку торцов и посадочных поверхностей по размерам узла.
Система ограничительных тяг соединяет фланцы компенсатора и задаёт допустимые направления перемещений. Тяги блокируют нерасчётное осевое растяжение и фиксируют плоскость, в которой допустим сдвиг или поворот. Без тяг гофрированные элементы получают произвольную нагрузку и выходят из строя. Ограничители хода упираются в упоры при достижении предельного смещения — это защита от перегрузки одного из рабочих элементов.
Герметичность фланцевого соединения обеспечивают прокладки между фланцами. Тип прокладки выбирают под среду и температуру: резина и паронит — для воды и пара при умеренных режимах, фторопласт — для агрессивных сред и низких температур.
В отдельных моделях предусмотрены внутренний экран — защищает гофры от эрозии при высокой скорости потока или абразивных частицах, защитный кожух — предохраняет гофры от механических повреждений снаружи, транспортные стяжки — удерживают компенсатор в заданном положении до монтажа.
Для универсального исполнения суммарную деформацию по всем трём направлениям нельзя просто складывать — ход каждого гофрированного элемента конечен, и при одновременных перемещениях по нескольким осям расчёт проводят отдельно.
Материалы универсальных фланцевых компенсаторов
Для универсальных моделей выбор марки стали определяется рабочей средой и температурой. AISI 304 — хромоникелевая сталь без молибдена, применяют для воды, пара и неагрессивных газов. AISI 316 и 316L содержат молибден, который повышает стойкость к хлоридам и морской воде. 316L с пониженным содержанием углерода выбирают для сварных соединений — риск межкристаллитной коррозии в шве снижается. AISI 321 стабилизирован титаном, структура не изменяется после сварки и нагрева, эту марку применяют в системах с температурой выше 400 °C — тепловые сети, паропроводы.
Фланцы изготавливают из той же марки стали, что и сильфоны, или из углеродистой стали с антикоррозионным покрытием — в зависимости от требований к узлу.
Нержавеющие универсальные фланцевые компенсаторы: применение
- участки трубопроводов со сложной геометрией, где одновременно возможны осевое, поперечное и угловое смещение;
- трассы с ограниченным пространством, где нет возможности установить несколько однонаправленных компенсаторов;
- системы, где направление температурного расширения на этапе проектирования трудно предсказать точно;
- тепловые сети и системы отопления;
- паропроводы и трубопроводы горячей воды;
- технологические линии с вибрацией;
- пищевые и химические трубопроводы — при выборе AISI 316L и санитарных фланцев.
Ограничения
Суммарный ход универсального компенсатора распределяется между направлениями, и чем больше боковое или угловое смещение, тем меньше остаётся на осевое. Устанавливать такой компенсатор вместо осевого на прямом участке без расчёта нагрузок нельзя — рабочие элементы получат нерасчётную нагрузку и сократят ресурс.
Универсальный узел с фланцевым присоединением требует периодической проверки затяжки болтов и состояния прокладок — особенно после первых рабочих циклов нагрева и остывания системы, когда прокладка даёт осадку.