Компенсатор сильфонный осевой КСО — это очень важное устройство в системе трубопровода. Данная деталь компенсирует величину изменения длинны участка трубопровода, в результате линейного расширения металла (или иного материала), под воздействием температурных перепадов.

При нагреве трубы, металл расширяется, что приводит к деформации трубопровода и поломки его в целом.

Конструкция поставляемых нами компенсаторов сильфонных осевых

Компенсаторы сильфонные осевые по способу присоединения к ответной арматуре делятся на:

1. Компенсаторы сильфонные осевые с приварными патрубками КСО
2. Компенсаторы сильфонные осевые фланцевые КСОФ.

Рабочей основной деталью в обеих конструкциях является сильфон стальной.

Сильфон — представляет из себя гофрированную металлическую деталь цилиндрической формы, в зависимости от компенсационных требований и количество рабочих циклов в процессе эксплуатации, сильфон может быть однослойным либо многослойным.

Сильфон изготавливается из коррозионностойкой, жаропрочной стали 12Х18Н10Т, либо 08Х18Н10Т, что обеспечивает его высокую износоустойчивость, необходимую для данной детали при циклическом растяжении и сжатии вдоль общей оси с трубопроводом.

Компенсатор сильфонный осевой (приварной) КСО

Компенсатор сильфонный осевой (фланцевый) КСОФ

Схемы присоединения компенсаторов сильфонных осевых к трубопроводу

Компенсатор осевой сильфонный приварной КСО — монтируется на участок трубопровода при помощи приварки концов патрубков к стыку трубы (см. монтажный эскиз).

Монтажная схема КСО (патрубки под приварку)

Комплектующие и присоединительная арматура, патрубки, вспомогательные кольца в стандартном исполнении изготавливаются из углеродистой стали 20. При монтаже изделий в местах с пониженной температурой применяют морозоустойчивую сталь 09Г2С, 10ГС.

Компенсатор сильфонный фланцевый КСОФ состоит так же как и КСО из рабочей части, сильфона и вспомогательной присоединительной арматуры. Отличие от приварного только в том, что присоединение к участку трубопровода или иному ответному элементу производится при помощи фланцев стальных изготовленных по ГОСТ 12815–80, ГОСТ 33259–2015.

Компенсатор фланцевый КСОФ используется в местах, где нет возможности произвести монтаж компенсирующего устройства при помощи сварки, так же в случаях когда ответный элемент соединяемой арматуры фланец. (см. монтажный эскиз).

Монтажная схема КСОФ (фланцевое соединение)

Компенсатор сильфонный осевой фланцевый может быть изготовлен в двух исполнениях:

• КСОФ с неподвижными фланцами
• КСОФ с поворотными фланцами, (либо поворотным с одной стороны)

КСОФ с приварными фланцами

КСОФ с приварными фланцами используются в местах где отверстия под крепления у ответных фланцев соосны. Либо базовыми фланцами для ориентации в пространстве ответной арматуры служат фланцы компенсатора.

КСОФ с поворотными фланцами

КСОФ с поворотными фланцами применяются на участках трубопровода, где обеспечить соосность крепёжных отверстий не представляется возможным, либо дорогостоящим. Для обеспечения совпадения отверстий под крепёж используют свободно вращающиеся фланцы вокруг оси компенсатора.

Примеры обозначения компенсатора сильфонного осевого КСО, КСОФ

Деталь, компенсатор сильфонный, как и прочие стальные детали трубопровода имеет условное обозначение.

Пример условного обозначения осевого сильфонного компенсатора под приварку КСО.

Рассмотрим модель с условным обозначением КСО 250−16−110, где:

250 — условный диаметр трубопровода (под свободное перемещение среды), Ду, DN (мм.)

16 — рабочее давление в применяемой системе трубопровода, Ру, PN (кгс/см2)

110 — величина компенсации осевого смещения, осевой ход (мм.) (+/-55 — растяжение/сжатие)

Условное обозначение фланцевого сильфонного осевого компенсатора отличается только добавленной литерой Ф в аббревиатуру — КСОФ, если компенсатор изготовлен с поворотными фланцами, данное условие отображено в спецификации либо основном конструкторском документе.

Монтаж сильфонного осевого компенсатора

При правильном монтаже компенсатора следует помнить, что между неподвижными опорами допускается эксплуатация только одного осевого сильфонного компенсатора.

Расстановка скользящих опор (не препятствующих движению трубы при температурном расширении), выполняется так как показано на схеме расположения опор.

Схема расположения опор

Участки трубопровода:

Lут1 = Dтруб., где Dтруб. — диаметр трубопровода между неподвижными опорами.

Lут2 = 4 х Dтруб.

Lут3 = 14 х Dтруб

Отрезки Lут4 и Lут5 определяются по графикам расстояний между опорами. Данные графики могут быть приведены в различном исполнении.

При выставлении участка трубопровода на опоры с компенсатором, необходимо строго соблюдать соосность компенсатора и трубы, избегая даже минимальное отклонение от общей оси. Так же следует помнить о недопустимости нагрузки КСО перпендикулярно оси, так как устройство работает только на растяжение и сжатия в разгруженном состоянии, компенсируя осевые изменения размеров трубы при температурных перепадах.

Компенсация осевого смещения (осевой ход)

При нагреве трубопровода происходит линейное расширение металла, что создаёт напряжение вдоль оси компенсатора, за счёт увеличения базового размера в момент нагрева. Для понимания на какую длину увеличится первоначальный размер, применяют для расчёта коэффициент расширения металла (либо материала из которого изготовлен трубопровод). Для снятия такого напряжения используют сильфонный осевой компенсатор КСО. При растяжении или сжатии сильфон стальной компенсируют величину изменения размера трубопровода, тем самым предотвращает поломку в критических точках напряжённого состояния трубы.

Схема компенсации осевого смещения

На схеме компенсации осевого смещения, показан компенсатор осевой КСО в базовом положении с длинной устройства (L базовая — мм.). При проектировании компенсирующих сильфонных осевых устройств, строительная длинна как правило является и монтажной длинной. Так же на схеме показана длинна осевого хода (L осевого хода — мм.). Длинна осевого хода — это сумма длинны сжатия (L сжатия — мм.) и длинны растяжения (L растяжения мм).

L осевого хода = L сжатия + L растяжения

Для расчёта осевого хода так же необходимо рассчитать длину изменения участка при тепловом расширении материала (L тепл. — мм.), она рассчитывается по формуле:

L тепл = a х Lно х tср.

Где:

a — коэффициент расширения материала при нагреве среды проходящей в системе

Lно — расстояние между неподвижными опорами

tср — средняя величина перепада температуры.

Выбор и эксплуатация сильфонного осевого компенсатора

При выборе КСО специалисты нашей компании рекомендуют заполнить опросный лист. В нём отображаются технические сведения об устройстве, применяемом на конкретном участке трубопровода. При затруднении заполнения опросного листа, наши инженеры оказывают содействие с выбором модели компенсатора, опираясь на данные проектной документации, либо уже существующих условиях на объекте применения, при отсутствии сведений об устройстве в проекте. В случаях индивидуального подбора оборудования, согласование чертежа обязательно.

Эксплуатировать компенсатор сильфонный осевой необходимо строго в условиях применения, предусмотренных паспортом на изделие. Не допускается самостоятельное изменение конструкции (доработка под дополнительную функциональность).

Важно помнить, несмотря на внешнюю простату конструкции КСО и КСОФ, это ответственный узел в системе трубопровода, производство которого основано, на предварительном расчёте, проектировании и пусковых испытаниях. Поэтому любое изменение конструкции, может привести к неправильной работе устройства и поломке.

Преимущество сильфонных компенсаторов

Основным преимуществом сильфонного компенсатора перед иными конструкциями компенсирующих устройств (линзовые и сальниковые компенсаторы), заключается в возможности заменить эти конструкции на сильфонное устройство.

Преимущество перед сальниковым компенсатором в том, что не требуется строгий контроль за герметичностью, эксплуатируя сильфонный компенсатор. В сальниковом компенсаторе необходим постоянный контроль за сальниковой набивкой, обеспечивающей герметичность, при износе которой начинается течь.

К преимуществам сильфонных компенсаторов по отношению к линзовым можно отнести:

— Минимальный коэффициент жёсткости

— Минимальное количество сварных швов (увеличивает надёжность конструкции).

— Компенсирующая способность гораздо больше чем у линзового.

— Габариты и масса компенсатора при одинаковых характеристиках у сильфонных компенсаторах гораздо меньше чем у линзовых, что удешевляет транспортировку и монтаж.

Комплектация сильфонного осевого компенсатора

В стандартную комплектацию поставки компенсаторов, входят непосредственно сами устройства. Возможна дополнительная комплектация ответными фланцами, прокладками под уплотнение, крепёж (шпильки, болты, шайбы, гайки).

Так же наша компания может дополнительно укомплектовать компенсатор защитным кожухом, ограничительными шпильками, вспомогательной оснасткой для упрощения монтажа КСО, КСОФ.