Стартовый компенсатор — это одна из разновидностей сильфонных устройств, применяющихся для гашения колебаний, осевых смещений в трубопроводной системе и компенсации возникающий в ходе эксплуатации температурных перепадов. В отличие от обычного осевого компенсатора, данный тип устройств не предназначен для постоянного использования и выполняет функцию только после запуска трубопровода. Стартовый компенсатор рекомендуется использовать в тех системах, где вводится в эксплуатацию холодное и горячее водоснабжение.
Устройство стартового компенсатора
Данный аппарат состоит из трех элементов:
После запуска трубопровода в эксплуатацию происходит деформация сильфона, трубопровод заполняется рабочей средой, а телескопический кожух заваривается.
Технические характеристики
Условный диаметр компенсатора варьируется в пределах от 50 м. до 1000 мм. Рабочая среда устройства — вода температурой максимум +150°C и пар при температуре до 250°C. Максимальная скорость воды составляет 5 м/с, скорость пара — 60 м/с. Содержание хлорида в рабочей среде не должно превышать 200 мг/кг. Рабочее давление варьируется в пределах от 2,5 кг/см.кв. до 25 кг./см.кв.
Наработка
Наработка на цикличность при перемещении, равном стопроцентному осевому ходу, не должна составлять менее двух циклов растяжения-сжатия. При перемещении, равном 15% осевого хода, количество таких циклов достигает пятидесяти.
Срок хранения стартовых устройств при соблюдении всех условий достигает десяти лет. Монтаж осуществляется согласно рекомендациям, указанным в технической документации, при температуре сильфона не менее 30°C. Возможно использование компенсатора в районах, где средняя температура воздуха опускается не ниже –40°C.
Стартовый компенсатор отвечает требованиям ТУ3695-056-086-29358-2000. Правила использования описаны в «Правилах устройства и базовой эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды».
Стартовый компенсатор является одной из разновидностей сильфонных компенсаторов.
Назначение стартовых компенсаторов тоже, что и у обычных сильфонных компенсаторов. Они применяется для компенсации осевых смещений, но в отличии от осевых компенсаторов с постоянной нагрузкой, стартовый компенсатор рекомендуется использовать при вводе в эксплуатацию систем горячего и холодного водоснабжения.
Стартовый компенсатор выполняет свою функцию только один раз. После первого пуска трубопровода и его заполнения рабочей средой.
Состав стартовых компенсаторов
Стартовый компенсатор ССК состоит из:
Основные технические характеристики стартовых компенсаторов
Рабочая среда: вода при температуре до 150 о С и скоростью до 5 м/с; пар при температуре до 250 о С и скоростью до 60 м/с.
Рабочее давление: до 2,5 МПа (25 кг/см 2 ). Допустимое содержание хлоридов в рабочей среде до мг/кг 200.
Тип присоединения к трубопроводу: под приварку.
Габаритные и приседенительные размеры стартовых компенсаторов
Наработка стартовых компенсаторов на цикличность составляет не менее 2 циклов сжатие-растяжение при перемещении равном 100% осевого хода; не менее 50 циклов сжатие-растяжение при перемещении равном 15% осевого хода.
Срок службы стартовых компенсаторов в тепловых сетях с изоляцией из пенополиуретана 30 лет.
Срок службы стартовых компенсаторов при соблюдении условий хранения и переконсервирования не менее 10 лет.
Допускается применение компенсаторов в районах строительства со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки не ниже минус 40 о С.
Монтаж компенсаторов разрешается производить при температуре сильфона не ниже минус 30 о С.
Компенсаторы отвечают требованиям ТУЗ695-056-08629358-2000 и соответствует «Правилам устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды».
Пример типового обозначения стартового компенсатора
Компенсатор сильфонный стартовый: сфера применения
Устройство стартового компенсатора
Стартовый компенсатор монтируется между двумя опорами, которые обязательно должны быть неподвижными. Когда трубопровод будет полностью заполнен рабочей средой, кожухи компенсатора скрепляются швом. После этого сильфон компенсатора не влияет на дальнейшую работу трубопровода.
Сильфонные стартовые компенсаторы, как и шаровые краны, выпускаются с различной маркировкой:
Устройство может быть одно или двухсекционными, с одним или двумя сильфонами. Последний выполняется из стали, может дополняться ограничителем хода, внутренним экраном. В зависимости от исполнения на стартовые компенсаторы устанавливается присоединительная арматура. Это могут быть неподвижные или поворотные фланцы, патрубки под приварку.
Область применения стартовых компенсаторов
Стартовые сильфонные компенсаторы, как и обратный клапан, используются в системах отопления и водоснабжения. Они необходимы только во время запуска трубопровода в эксплуатацию. Устройство частично разгружает трубы от нагрузок, возникающих при нагреве.
Стартовые сильфонные компенсаторы можно эксплуатировать в регионах с мягкими климатическими условиями. Важно, чтобы перепады температур теплоносителя были незначительными относительно средних показателей. Стартовые компенсаторы могут применяться при подземной и бесканальной прокладке трубопроводов с такими рабочими средами, как пар и вода. После пуска и заполнения трубопроводов, на которых установлены стартовые компенсаторы, на полный рабочий ход происходит их срабатывание, в результате чего кожух заваривается. Такая технология обеспечивает надежную фиксацию трубопровода в земле. При последующих изменениях температурного режима напряжение в стенках труб будет преобразовываться в допустимые значения. Напряжение в технологической системе стабилизируется через несколько температурных циклов. Таким образом, трубопровод, который был уложен в земле, не подвергнется температурным расширениям. При ремонте участка трубопровода производится замена устройства.
Стартовые компенсаторы тепловых сетей устанавливаются на трубопроводе с некоторыми промежутком. Расстояние определяют специалисты проектных организаций. Трубопровод прокладывается в несколько этапов, на каждом из которых выполняется подсыпка землей, исключая места установки стартового компенсатора.
Стартовые сильфонные компенсаторы как защита трубопроводов от деформаций
Использование стартовых сильфонных компенсаторов (ССК) помогает предотвратить температурные деформации, снять вибрационные нагрузки во время запуска системы в работу и, в итоге продлить срок эксплуатации трубопроводов, исключить потери рабочей среды или тепловой энергии.
Конструкция и монтаж сильфонного компенсатора
Сильфонный компенсатор оснащен патрубками для приварки к трубе и сильфоном, который является основным конструктивным элементом. Сильфон представляет собой гофрированную оболочку, способную оставаться прочной и герметичной при многочисленных циклах теплового расширения и сжатия. Изготавливается из металла или композиционных материалов, является многослойным и ассиметричным. Под действием различных сил сильфон способен менять свою форму, сжимаясь, растягиваясь и изгибаясь.
ССК предназначены для труб с предварительным напряжением, которые прокладываются бесканально в грунте. При установке соблюдается определенный шаг, длина которого указывается в сопроводительной документации, либо рассчитывается проектно-монтажной организацией. Участки трубопровода со стартовыми компенсаторами землей не засыпаются.
Как работает сильфонный компенсатор
При перепадах температур возникают линейные изменения и связанные с ними дополнительные усилия. Эти усилия компенсатор принимает на себя. То есть они не распространяются дальше локальных участков и никоим образом не влияют на функционирование и техническое состояние системы теплоснабжения. Стартовый компенсатор компенсирует осевые изменения, происходящие при заполнении трубопровода рабочей средой, после чего утрачивает компенсирующие свойства и становится частью трубы.
Особенности маркировки
Сильфонные компенсаторы отличаются между собой размерами и техническими характеристиками. Основные параметры отражены в маркировке. К примеру, в обозначении ССК-25-50-80 в виде аббревиатуры ССК представлено название детали: стартовый сильфонный компенсатор. В числовом формате последовательно обозначены:
Условный диметр широко варьируется, что позволяет подобрать ССК для трубы диаметром 50- 1000 мм. Также и осевой ход может быть 80, 110, 140 и 170 мм. Выпускаются и другие типоразмеры, что позволяет полностью покрыть потребности строителей и монтажников.
Производство и испытания
Производители ССК руководствуются актуальными государственными стандартами и современными требованиями о безопасности трубопроводной арматуры. Все материалы изготовления проходят входной контроль, включая испытания на коррозийную стойкость при высоких температурах. В процессе производства применяется автоматическая аргонодуговая сварка с последующей проверкой швов с помощью люминесцентных и радиографических методов. Сильфоны изготавливаются на автоматизированных формовочных стендах. Для уплотнения элементов используется специальная гидравлическая установка.
Все сильфонные компенсаторы должны проходить приемо-сдаточные испытания. На специальном стенде под гидравлическим давлением осуществляется проверка прочности и герметичности. Также с целью испытания детали прогреваются при высоких температурах, достигающих 270 градусов.
С помощью измерительных приборов определяют соответствие реальных размеров стандартам. Замеряются диаметры проходных сечений, строительные длины, размеры кромок для приварки, угловые соотношения. Обязательно проводится визуальный контроль корректности маркировки, отсутствия внешних дефектов. На корпусе и сильфоне не должно быть вмятин, задиров, забоев и любых других повреждений.
Достоинства сильфонных компенсаторов
ССК зарекомендовали себя как надежные устройства, простые в монтаже, и удобные в эксплуатации. В них сочетается компактность и высокая компенсирующая способность. Они способны удлиняться на десятки миллиметров, не требуют сложного техобслуживания и дополнительной защиты. Среди преимуществ, широкая область применения и длительный срок службы.
Стартовый сильфонный компенсатор используется для компенсации сужений/расширений трубопровода при изменении температурного режима в тепловых сетях при подземной бесканальной прокладке труб с предварительным напряжением.
Технические параметры:
Устройство и принцип работы:
Данные устройства монтируются на трубопроводе через определенное расстояние, которое рассчитывается проектными организациями. По мере прокладки трубопровода вся траншея засыпается землей, исключая места заложения стартовых компенсаторов.
При самом первом нагреве трубопровода из-за свойств металла расширяться, происходит удлинение, что в итоге сжимает компенсатор стартовый. После чего наружные защитные части кожуха свариваются и трубопровод работает как изначально нагретая система. Теперь трубопровод зафиксирован в земле и в дальнейшем при изменении температурного режима этот процесс будет преобразовываться в допустимые напряжения в стенке стальной трубы. Пройдя несколько так сказать» Температурных циклов» напряжения в технологической системе стабилизируется. Трубопровод, подготовленный таким образом и защемленный в земле, больше не будет подвержен температурным расширениям.
