Компенсаторы для трубопроводов

Входящие в состав трубопровода трубы, под воздействием различных факторов, изменяют свою длину, вибрируют, испытывают различного рода механические напряжения и деформации. При повышении и понижении температуры изменяется длина труб, что приводит к смещению их концов и возникновению изгибов, работающее оборудование вызывает вибрацию. Чтобы предотвратить существенные деформации и предупредить разрушение трубопроводов, в их составе используются различного рода компенсаторы. Эти устройства могут под действием сравнительно небольших усилий так изменить свою геометрию, что длина и конфигурация отдельных участков трубопровода сохранится. Например, удлинению трубы соответствует сжатие компенсатора. Наибольшее распространение получили сальниковые, линзовые и сильфонные компенсаторы.
Очень практичны в эксплуатации сильфонные устройства. Они представляют собой сильфон, который снабжен ограничительной арматурой. Волнообразные складки рабочего элемента разрешают компенсировать осевые смещения, а также смещение сдвига и изменение угла, образуемого трубами. Сильфоны имеют небольшие размеры, легко устанавливаются, надежно обеспечивают герметичность соединения в тяжелых условиях работы. Для разной среды, температуры и давления разработаны и выпускаются сильфонные компенсаторы различных модификаций, из разных материалов.
Линзовые компенсаторы находят широкое применение в газо- и воздухопроводах, а также в тепловых магистралях, особенно в нефтехимической промышленности. Такие устройства изготавливают из нержавеющей, углеродистой стали, в виде линз и полулинз. Верхушки линз и полулинз свариваются между собой, образуя компенсатор. Компенсирующую способность изделий можно регулировать изменением численности линз в наборе (1-4). Наиболее востребованными являются осевые компенсаторы, которые изготавливают круглыми и прямоугольными. Диаметр линз достигает 8000 мм.
Сальниковое оборудование работает в составе теплосетей, где рабочей средой служит пар или вода. Такой компенсатор может выдержать давление до 25 кг/см², нагревание воды до 200 °С, пара – до 300 °С. Существуют односторонние и двусторонние сальниковые устройства. Односторонний компенсатор изготавливается в виде двух основных частей – массивного корпуса и входящего в него стакана. Обе части выполнены в виде полых цилиндров. При установке каждая часть соединяется со своей трубой. Герметичность в зонах соединения обеспечивает сальник. Двухсторонние сальниковые компенсаторы состоят из одного корпуса и двух стаканов. Основное преимущество сальниковых устройств – способность компенсировать значительное осевое перемещение, которое может достигать нескольких десятков сантиметров. Значительные погрешности компенсируются двухсторонними устройствами.
Недостатки сальниковых компенсаторов
Нужно отметить отсутствие сальниковых уплотнений для агрессивных сред, что делает невозможным использование компенсаторов в технологических системах трубопроводов. Еще один недостаток – сальниковая набивка быстро выходит из строя, компенсатор нуждается в периодическом обслуживании. Для проведения работ по обслуживанию приходится временно перекрывать отдельные участки или останавливать работу всей системы. Если такой компенсатор установлен под землей, то для него должна выделяться специальная камера. Это усложняет эксплуатацию изделия и повышает затраты на обслуживание.