Эксплуатация многих устройств, коммуникационных узлов и механизмов налагает высокие нагрузки на материалы и конструкции, используемые в таких системах. Негативное воздействие оказывают и вибрации, и чрезмерное давление, а также влажность с температурой. Чтобы минимизировать явления, способствующие деформации материалов, технологи предусматривают интеграцию компенсаторов. Особенно подобные дополнения распространены в системах отопления и водоснабжения. В частности, под такие нужды используют компенсатор для трубопровода, который продлевает рабочий ресурс коммуникационной линии. Существует множество вариантов конструкций таких элементов, но все они подчинены одной задаче – снижение нагрузок и вредных воздействий на трубы.
Принцип работы
Для понимания функций, которые выполняет компенсатор, следует сказать о естественных процессах, происходящих в трубопроводе при его эксплуатации. Дело в том, что под воздействием высоких температур труба удлиняется. И наоборот, при остывании принимает обычное состояние. Если линия имеет надежную фиксацию в двух точках, то появляется вполне реальный риск механической деформации материала. Чтобы этого не произошло, в конструкцию внедряется компенсатор для трубопровода, который и принимает на себя все нагрузки от естественных деформирующих процессов. Можно сказать, что происходит локальная концентрация удлинения и сужения на конкретных участках, где установлены компенсирующие устройства. Что же происходит с этим элементом? На него действует сразу несколько сил, в числе которых поперечные и продольные. При этом компенсатор может изгибаться и принимать разные формы. Но в любом случае это должен быть надежный элемент, способный нести ответственную службу, сохраняя герметичность труб.
Разновидности компенсаторов
Есть две основные классификации таких устройств – по конструкции и по материалам. При этом конструкция может влиять на выбор материала производителем. Итак, на сегодняшний день существуют следующие виды компенсаторов трубопроводов, которые отличаются конструкционными особенностями: сильфонные, трубные, сальниковые и линзованные. Каждый из этих вариантов обеспечивает выполнение функций снижения деформации, но при этом имеет особое устройство и, как следствие, рекомендации к использованию. Классификация по материалам не так широка. На данный момент чаще используются металлические, резиновые и полипропиленовые модели. А теперь можно подробнее рассмотреть разновидности компенсаторов.
Трубные модели
Это простейший вид компенсатора, который также называют П-образным. К его особенностям можно отнести возможность использования эффекта самокомпенсации труб. Такая способность линии обычно достигается благодаря специальному проектированию коммуникаций. Итак, что же дает на практике установка компенсаторов на трубопроводах П-образной формы? Для начала стоит отметить, что использовать их можно даже при условии высокого уровня температурных показателей. Таким образом, трубный компенсатор позволяет уберечь конструкцию в самых жестких условиях эксплуатации и при повышенном давлении. Отчасти этому способствует надежное устройство самой детали – в изготовлении элемента используется изогнутая труба или несколько фрагментов гнутых отводов, соединенных посредством сварки. Но есть и минусы у такой разновидности. В большинстве случаев это массивные компоненты, требующие для изготовления соответствующий объем расходных материалов. Соответственно, это не самое дешевое решение проблемы деформации на трубопроводах.
Линзовые модели
В данном случае под линзой подразумевается сварная конструкция, в которой используются два металлических тонкостенных компонента. Именно благодаря им и происходит безвредное деформационное сжатие. Как правило, линзовые компенсаторы трубопроводов используются не в единственном числе, а сериями. Это может быть ряд установленных последовательно элементов, каждый из которых принимает свою компенсирующую нагрузку. Внутри элемента предусмотрены специальные стаканы, посредством которых можно ослабевать сопротивление движению воды. Чтобы обеспечивался выпуск конденсата, в нижних частях таких линз также предусматриваются дренажные штуцеры. Такие модели эффективны в том смысле, что позволяют рационально использовать и потенциал самого компенсатора, и ресурс трубопровода за счет подбора оптимального количества элементов.
Сальниковые компенсаторы
Конструкция представляет собой комбинацию двух патрубков, соединенных между собой. Если быть точнее, то они интегрируются друг в друга. С целью повышения герметизирующей функции производители снабжают устройства сальниковыми уплотнителями с грундбуксой. В итоге такая система позволяет обеспечить довольно высокий компенсирующий эффект, обладая при этом небольшими размерами. Однако в технологических коммуникациях такие модели практически не используют из-за сложности герметизации уплотняющих прокладок. Лучше использовать сальниковые компенсаторы для трубопроводов отопления и в других коммуникациях, где не предполагается интенсивный износ уплотнителя. Важно помнить, что повреждение сальника будет означать нарушение герметизации, что особенно недопустимо в трубопроводах, по которым транспортируются горючие и токсичные среды.
Сильфонные компенсаторы
Это один из самых практичных и долговечных компенсаторов. Его отличают небольшие размеры, наличие в конструкции нержавеющей стали высокого качества, а также само устройство, которое рассчитано на прием нагрузок динамического и статического характера. Также к преимуществам таких устройств относят отсутствие жестких требований к прокладке, техобслуживанию и установке специальных камер. Независимо от эксплуатационных условий сильфонные компенсаторы трубопроводов справляются и с воздействиями от гидроударов, и с вибрационными нагрузками, сохраняя целостность коммуникаций. Кстати, по сроку службы устройства соответствуют самим трубам, поэтому преждевременная замена не потребуется. Рабочий диапазон в температурных режимах варьируется от 0 до 1000 °C, что также ставит сильфонные компоненты в ряд самых выгодных в плане эксплуатации компенсаторов.
Резиновые модели
Модели этого типа изготавливаются из эластомеров и отличаются кордовым усилением. Обычно резиновые компенсаторы используют для работы в жидких средах. Собственно, исходя из характеристик теплоносителя, и следует подбирать эластомер. Например, к самым популярным относится каучук на основе этилен-пропилена или бутадиен-нитрильна. В первом случае предполагается использование устройства в условиях водной среды, а второй вариант предназначен для работы с нефтепродуктами. С кислотами и щелочами способны работать далеко не все компенсаторы для трубопроводов. Резиновые модели, предназначенные для агрессивных сред, изготавливаются из специального материала под названием гипалон. Для усиления стойкости перед химическим воздействием производители обеспечивают материал компенсатора и напылениями из тефлона. Заботятся технологи и о конструкционной функциональности резиновых изделий, снабжая их всевозможными соединительными тягами и угловыми ограничителями.
Достоинства моделей из полипропилена
Изделия этого типа рассчитаны на обслуживание пластиковых труб, которые имеют немало отличий от металлических аналогов. В частности, компенсаторы для трубопроводов из полипропилена обеспечивают защиту от смещения и растяжения под действием температурных колебаний и гидроударов. Такие устройства могут применяться и в коммуникациях холодного снабжения, и в системах горячего водного обеспечения. Не ограничен и спектр назначения компенсаторов по типу объектов. Их устанавливают на водопроводах административных зданий, в жилых домах и на предприятиях.
Хотя композиты и пластики являются наиболее технологичными материалами на данный момент, их нельзя назвать безусловными лидерами в плане инженерно-эксплуатационного развития. И все же компенсаторы для трубопроводов из полипропилена имеют немало преимуществ. Например, их отличает простое устройство и легкость монтажа. К бесспорным достоинствам самого материала стоит отнести легкий вес. В результате компенсаторы обеспечивают надежность работы трубопровода без срывов и деформаций.
Производители
На отечественном рынке в основном представлена продукция российских предприятий, которая отличается доступной ценой и сравнительно неплохими рабочими качествами. Например, компания «Арматек» специализируется на резиновых вибровставках – это компенсаторы, которые отличаются небольшими размерами и универсальностью в прокладке. Довольно много производителей активно осваивают сегмент сильфонных моделей. Компенсаторы такого типа с неплохим качеством выпускают предприятия «Компенз» и «Металкомп». Если компенсатор для трубопровода нужно дополнить другой арматурой и, в частности, металлорукавами, то стоит обратиться к ассортименту Владимирского завода «ВЗР». Конечно, отечественный производитель не способен полностью охватить весь спрос. Особенно в передовых разработках и технических новинках российские предприятия отстают от зарубежных коллег. В этой связи стоит отметить компании «Апель» и «АНТ», которые не только производят, но и поставляют из Европы высококачественные компенсаторы именитых брендов, а также компанию «ГК-ВЕГА» – официального дистрибьютора марки HELS.
Монтаж компенсаторов
Монтирование устройств желательно выполнять, начиная с составления схемы трубопровода. На ней отмечаются точки, где будут располагаться компенсаторы. Для правильного определения этих участков нужно учитывать два основных фактора – температурные изменения на протяжении всей длины линии, а также удаленность от мест крепления труб. Обычно элементы устанавливаются посередине между двумя фиксирующими точками. Непосредственно монтаж компенсаторов трубопроводов обычно реализуется путем сварки. Для упрощения этой операции на устройстве снимается крепление и сдвигается кожух фиксации. На свободное окончание компенсатора и подготовленный участок трубопровода крепится специальное монтажное приспособление, посредством которого устройство растягивается до стыка с трубой. После этого стык заваривается и с компенсатора удаляется приспособление для установки.
Отзывы о компенсаторах
Содержание дополнительной арматуры обуславливает необходимость дополнительных затрат. Этот фактор заставляет многие обслуживающие организации заранее просчитывать коммуникационную сеть с возможностью самокомпенсации. И все же у пользователей, которые решили ставить специальный компенсатор для трубопровода, отзывы о его пользе в основном положительные. Сегодня нельзя в полной мере оценить его эффект, поскольку практически все трубопроводы снабжаются такими устройствами. Но есть и критические мнения. Они обычно связаны с необходимостью проведения расчетов, ошибки в которых зачастую приводят к авариям. В плане долговечности компенсаторов тоже не все гладко. Многие рекомендуют не экономить и сразу приобретать прочные и технологичные сильфонные модели.
