Компенсатор П-образний: опис, характеристики і розміри

На сьогоднішній день застосування компенсаторів П-образного типу або будь-якого іншого здійснюється в тому разі, якщо речовина, що проходить через трубопровід, що характеризується температурою 200 градусів за Цельсієм і вище, а також високим тиском.

Загальний опис компенсаторів

Металеві компенсатори - це пристрої, які призначені для того, щоб компенсувати або врівноважити вплив різноманітних факторів на роботу трубопровідних систем. Іншими словами, основне призначення цього виробу - це забезпечити відсутність пошкоджень труби при транспортуванні речовин по ній. Такі мережі, які забезпечують транспортування робочого середовища, практично постійно піддається таким негативним впливам, як температурне розширення і тиск, вібрації, а також осідання фундаменту.


Саме для того, щоб усунути ці дефекти, необхідно встановлювати гнучкі елементи, які стали називати компенсаторами. П-образний тип - це лише один з багатьох видів, який застосовується в цих цілях.

Що являють собою П-подібні елементи

Відразу варто відзначити, що П-образний тип деталей - це найбільш простий варіант, який допомагає вирішити проблему компенсації. Ця категорія пристроїв має найбільш широкий діапазон застосування за температурними показниками, а також за показниками тиску. Для виготовлення П-подібних компенсаторів використовується або одна довга труба, яку згинають у потрібних місцях, або вдаються до зварювання декількох гнутих, крутозагнутих або зварних відводів. Тут варто зазначити, що деякі з трубопроводів необхідно періодично розбирати для чищення. Для таких випадків компенсатори цього типу виготовляються з приєднувальними кінцями на фланцях.


Так як компенсатор П-образного типу є найбільш простою конструкцією, він має ряд певних недоліків. До них можна віднести великий витрата труб для створення елемента, великі габарити, необхідність в монтажі додаткових опор, а також наявність зварних з'єднань.

Вимоги компенсаторів і вартість

Якщо розглядати встановлення компенсаторів П-образного типу з точки зору матеріальних засобів, то найбільш невигідним буде їх монтаж в системах, що мають великий діаметр. Витрата труб і матеріальних засобів на створення компенсатора буде занадто великий. Тут можна порівняти дане обладнання з сильфонным компенсатором. Дія і параметри цих елементів приблизно однакові, а ось вартість монтажу у П-образного приблизно в два рази більше. Основна причина такого видатку грошових коштів в тому, що необхідно безліч матеріалів для спорудження, а також монтаж додаткових опор. Для того щоб П-подібний компенсатор зміг повністю нейтралізувати тиск на трубопровід, звідки б воно не виходило, необхідно монтувати такі пристосування в одній точці з різницею в 15-30 градусів. Дані параметри підходять лише в тому випадку, якщо температура робочої речовини всередині мережі не буде перевищувати 180 градусів за Цельсієм і не буде опускатися нижче 0. Тільки в цьому випадку і при такому монтажі пристрій зможе компенсувати напруга на трубопровід від зрушень грунту з будь-якої точки.

Розрахунки для встановлення

Розрахунок П-подібного компенсатора полягає в тому, щоб з'ясувати, яких мінімальних розмірів пристрою вистачить на те, щоб компенсувати тиск на трубопровід. Для того щоб проводити розрахунок, використовують певні програми, однак цю операцію можна виконати навіть через онлайн-додатки. Тут головне - дотримуватись певних рекомендацій.

Максимальне напруження, яке рекомендується приймати для спинки компенсатора, знаходиться в межах від 80 до 110 МПа.

Також є такий показник, як виліт компенсатора до зовнішнього діаметру. Даний параметр рекомендується приймати в межах H/Dn=(10 - 40). При таких значеннях необхідно враховувати, що 10Dn буде відповідати трубопроводу з показником 350DN, а 40Dn - трубопроводу з параметрами 15DN.

Також при розрахунку П-подібного компенсатора слід враховувати ширину пристрою до його вильоту. Оптимальними значеннями вважаються L/H=(1 - 15). Однак тут допускається введення та інших числових параметрів.

Якщо при проведенні розрахунку виходить так, що для даного трубопроводу необхідно створювати занадто великий компенсатор цього типу, то рекомендується підібрати інший вид пристрою.

Обмеження при розрахунках

Якщо розрахунки проводить не досвідчений спеціаліст, то краще ознайомитися з деякими обмеженнями, які не можна перевищувати при обчисленнях або введення даних в програму. Для П-подібного компенсатора з труб є наступні обмеження:

Робоча речовина може бути або водою або парою.

Сам по собі трубопровід повинен бути виконаний тільки зі сталевої труби.

Максимальний температурний показник для робочого середовища - 200 градусів за Цельсієм.

Максимальний тиск, яке спостерігається в мережі, не повинно перевищувати 16 МПа (16 бар).

Установка компенсатора може здійснюватися лише на горизонтальний тип трубопроводу.

Розміри П-подібного компенсатора повинні бути симетричними, а його плечі однаковими.

Мережа трубопроводу не повинна зазнавати додаткових навантажень (вітрових або будь-яких інших).

Установка пристроїв

Крім рекомендацій, що стосуються розрахунків, є також поради по монтажу компенсаторів. По-перше, розташовувати нерухомі опори далі ніж на 10DN від самого компенсатора не рекомендується. Це обумовлено тим, що передача моменту защемлення опори буде сильно знижувати гнучкість конструкції. По-друге, настійно рекомендується розбивати ділянки від нерухомої опори до П-подібного компенсатора однакової довжини, протягом всієї мережі. Також тут важливо відзначити, що зміщення місця установки пристосування від центру трубопроводу до одного з його країв збільшить силу пружної деформації, а також напруги приблизно на 20-40% від тих значень, які можна отримати, якщо монтувати конструкцію посередині. По-третє, для того щоб сильніше збільшити компенсує здатність, використовується розтяжка П-подібних компенсаторів. У момент установки конструкція буде відчувати вигин навантаження, а при нагріванні буде приймати ненапружений стан. Коли температура досягне максимального значення, то і пристрій прийде знову в напругу. На основі цього, був запропонований спосіб розтягування. Попередня робота полягає в тому, щоб розтягнути компенсатор на величину, яка дорівнює половині теплового подовження трубопроводу.

Плюси і мінуси конструкції

Якщо говорити в загальному про цю конструкції, то можна з упевненістю сказати, що вона володіє такими позитивними якостями, як простота у виробництві, висока здатність компенсації, відсутність необхідності в обслуговуванні, зусилля, які передаються на опори, незначні. Однак серед явних недоліків виділяються наступні: велика витрата матеріалу і велику кількість простору, займаного конструкцією, високий показник гідравлічного опору.