Ремонт п образных компенсаторов

Монтаж и установка — компенсатор для трубопровода

Монтаж и установка компенсаторов

Трубопроводные системы при изменении режимов работы по перекачке рабочей среды или колебаний погодных условий подвергаются деформациям, называемыми температурными.

При нагреве стальных труб суммарной длиной 100 п.м., до температуры в 50 градусов Цельсия они могут вытягиваться на расстояние от 40 до 60 мм. Учитывая то, что те же магистральные трубопроводы тянутся на многие километры, то сумма удлинения, составляет серьезные цифры.

Тепловая деформация приводит к тому, что в системе появляются большие продольные усилия.

Они оказывают воздействие на фиксированные промежуточные опоры. Кроме того, возникающие воздействия не только разрушают опоры, но и приводят к прогибу труб. Все перечисленные избыточные усилия могут привести к тому, что существующие соединения (сварочные или фланцевые) могут быть повреждены.

Защита трубопроводных систем от излишних нагрузок

Защита трубопроводных систем от излишних нагрузок начинается на стадии проектирования. Проектировщики и конструкторы рассчитывают его таким образом, чтобы его составные части (трубы) имели возможность свободно изменять свою длину при перепадах температуры при этом система и ее составные части не должны испытывать дополнительных нагрузок.

Другими словами, трубопроводные системы, разумеется, правильно спроектированные, получают возможность изменять свои линейные размеры, но лишь в пределах допустимых нагрузок и без использования специального оборудования называют самокомпенсацией.

Она (самокомпенсация) может быть реализована только потому, что трубопроводы состоят не только из прямых участков, как правило, между опорными точками размещают повороты или отводы.

Эти конструктивные элементы — повороты или отводы и помогают компенсировать колебания длины. Она напрямую связана с эластичностью конструкции на прямом участке, другая часть компенсируется за счет характеристик металла, который использован для производства труб.

Но заложить в проект возможность самокомпенсации не всегда представляется возможным или использовать ее в полном объеме нельзя, тогда в трубопроводной системе монтируют устройства, под названием компенсаторы.

В нашей компании освоен серийный выпуск следующих типов компенсационных изделий:

Особенности монтажа П-образных компенсаторов

Перед монтажом компенсационных устройств, на место, предусмотренное в конструкторской документации, необходимо выполнить его внешний осмотр. На поверхности изделия не может быть повреждений, замятий и других дефектов, которые могут оказать негативное влияние на их работоспособность.

Компенсаторы, перед началом их монтажа на место приводят в нагруженное состояние, то есть их или растягивают или сжимают на величину, определённую в проектной документации. Их монтаж выполняют совместно со вспомогательным устройством, обеспечивающим распор или сжатие. Устройство удаляют только после выполнения окончательной установки компенсационного устройства на проектное место. Размер предварительной натяжки или удлинения определяют на стадии проектирования.

Растяжку используют для горячих трубопроводных систем, а сжатие для холодных. Операция предварительной деформации компенсаторов называетсят — холодным натягом. Основная ее цель — снижение напряжений, появляющихся во время тепловой деформации трубопроводной системы.

Результаты предварительной деформации компенсационного устройства заносят в Акт. В нем указывают все строительные длины, устанавливаемых компенсационных устройств до и после нагружения.

Компенсаторы, выполненные в виде буквы П, монтируют в параллельно земле. Но при необходимости их могут устанавливать под определенным углом к горизонту или перпендикулярно к уровню земли. В нижних точках отводов необходимо врезать дренажные краны или штуцеры. В верхней части компенсационного изделия, в обязательном порядке, должны быть установлены воздухоотводяще клапаны.

П-образный компенсатор монтируют на трех опорах. Две из них должны быть установлены на прямом участке трубопроводной системы, стыкующейся с компенсационным изделием. Между опорой и стыком должно быть оставлено не меньше 0,5 м. Третью опору устанавливают под спину устройства для компенсации, для этого сооружают специальную конструкцию в виде колонны.

Предварительное нагружение П-образного компенсационного изделия выполняют при помощи специального технологического приспособления, в состав которого входят два хомута. Между ними устанавливают винт и распорку.

Прежде чем привести компенсационное изделие в рабочее состояние, необходимо выполнить замер длины компенсатора в свободном положении. После этого, на заранее установленном приспособлении, проворачивают гайку. Таким образом, выполняется приведение компенсатора в рабочее состояние. В проекте должен быть показан стык, рядом с которым будет выполнено растяжение компенсационного устройства. Если в рабочей документации нет каких-либо отметок, то надо помнить, что установка растяжки рядом со стыком, расположенным рядом с компенсационным устройством недопустимо.

При выполнении погрузочно-разгрузочных работ компенсатор разрешено поднимать только по трем точкам. Выполнять подъём компенсационного устройства за распорное устройство категорически запрещено. Освобождение компенсатора от грузозахватных приспособлений допустимо выполнять только после того, выполнена прихватка стыков. Компенсационные устройства устанавливают в рабочее положения с помощью одного или двух подъемных кранов.

В некоторых случаях, например, тогда, когда компенсаторы П-образной формы, расположены параллельно между собой, вместо их растяжения выполняют натяжение. То есть, на месте где должен располагаться сварной или фланцевый стык, оставляют зазор. Его размер должен равняться длине растягивание компенсационного изделия. Перед тем как начать растяжку необходимо убедиться в том, что на данном участке трубопровода сварены и готовы к эксплуатации все стыки.

Особенности монтажа линзовых компенсационных устройств

При монтаже линзовых компенсаторов необходимо отслеживать расположение дренажных устройств, это могут быть штуцеры или краны. Кроме того, направляющий стакан должен быть установлен по оси движения перемещаемой рабочей среды.

Линзовые компенсационные устройства целесообразно устанавливать в трубах, узлах или блоках до того, как их установят в предусмотренное конструкторской документацией положение. При транспортировке, хранении готового с линзового компенсационного устройства необходимо обеспечить сохранность изделия. Для этого используют специальные приспособления их называют жесткость. После монтажа готового изделия их надо удалить.

Во время сборки трубопроводов, расположенных в вертикальной плоскости, монтажники должны приварить скобы, устанавливаемые параллельно компенсатору и срезаемые по окончании работ.

Перед монтажом линзовые компенсационные устройства должны быть растянуты на половину их способности выбирать температурную деформацию.

Эти изделия могут быть растянуты и во время монтажа, по окончании сварочных работ или сборки на фланцах. Кроме того, должны быть смонтированы все стационарные опоры, подвесные устройства и пр.

В таком случае растяжку компенсаторов выполняют путем его притягивания к ближайшему, специально подготовленному стыку.

Сжатие изделия проводят после того как оно окончательно связано с трубопроводом, до того, пока оно не закреплено на стационарных опорах. Для манипуляций с компенсационным устройством используют приспособление, в состав которого входят — два хомута и удлиненные шпильки.

При установке в трубопроводной системе нескольких компенсаторов проектировщики обязаны предусмотреть наличие стационарных опор, располагаемых за устанавливаемым изделием. Такой подход позволяет предупредить прогиб трубопроводной линии, находящейся в нагруженном состоянии. Такой подход обеспечит равномерную деформацию всех, смонтированных на этом участке компенсационных изделий. Все дело в том, у каждого линзового компенсатора собственные параметры жесткости.

У линзовых, их иногда называют волнистыми, компенсаторов перед монтажом необходимо проверить строительную длину, затем выставляют зазор, который должен соответствует предварительному нагружению (растяжке).

Компенсационные изделия и трубопровод

Компенсационные изделия осевого типа устанавливают в определённой очередности. На первом этапе их фиксируют с помощью сварки одним концом к трубе. Между противоположной стороной и торцом трубы оставляют зазор, который равен длине заранее выполненной растяжки. Для операции растяжки компенсационного изделия применяют метизы различной формы (гайки, шпильки). При монтаже шарнирных компенсационных устройств их сваривают во соответствии со схемой монтажа, при этом болты, скрепляющие щеки шарниров, не снимают.

Их демонтируют после проверки длины зазоров между стыками и затягивания крепежных изделий

Компенсаторные изделия сальникового типа требуют обеспечения соосности со стыкуемыми трубами. Смещение осей при монтаже недопустимо, в противном случае может произойти заклинивание движущихся частей или выход из строя набивки компенсационного устройства. Направляющие, которые установлены на трубы обживают ее, и таким образом, происходит центрирование труб в разных плоскостях.

© 2021 ООО «ТЗЭО «ХИМТЕПЛОМАШ». Производство нестандартного оборудования — г. Тула.
Предложения на сайте носят информационный характер и не являются публичной офертой.

И наш менеджер свяжется с вами в течение 10 минут

Наш менеджер перезвонит вам в ближайшее время.

Источник

П-образный компенсатор

Здравствуйте! При нагревании трубопроводы системы теплоснабжения имеют свойство удлиняться. И то, насколько они увеличатся по длине, будет зависеть от их начальных габаритов, от материала, из которого они изготовлены, и температуры вещества, транспортируемого по трубопроводу. В потенциале изменение линейных размеров трубопроводов может привести к разрушению резьбовых, фланцевых, сварных соединений, повреждению иных элементов. Разумеется, при конструировании трубопроводов учитывается то, что они удлиняются при нагревании и укорачиваются при наступлении низких температур.

Самокомпенсация теплотрасс и дополнительные компенсирующие элементы

Существует в сфере теплоснабжения такое явление, как самокомпенсация. Под этим понимается способность трубопровода самостоятельно, без помощи специальных устройств и приспособлений, компенсировать те изменения размеров, которые происходят в результате теплового воздействия, за счёт упругости металла и геометрической формы. Самокомпенсация возможна только при наличии в трубопроводной системе изгибов либо поворотов. Но не всегда при проектировании и монтаже имеется возможность для создания большого количества таких «естественных» компенсаторных механизмов. В таких случаях актуально подумать над созданием и установкой дополнительных компенсаторов. Они бывают следующих типов:

Способы изготовления П-образных компенсаторов

В данной статье мы подробно поговорим о П-образных компенсаторах, которые на сегодняшний день являются самыми распространёнными. Данные изделия, покрытые полиэтиленовыми оболочками, можно применять на технологических трубопроводах всех типов. По сути, они являются одним из методов самокомпенсации — на коротком отрезке создаётся несколько изгибов в виде буквы «П», а затем трубопровод продолжает идти по прямой. Такие П-образные конструкции делаются из цельных изогнутых труб, из отрезков труб или отводов, которые сваривают между собой. То есть изготавливают их из того же самого материала, из той же марки стали, что и трубы.

Экономичней всего гнуть компенсаторы из одной цельной трубы. Но если общая длина изделия составляет более 9 метров, то их следует изготовлять из двух, трёх или семи частей.

• В случае, если компенсатор нужно изготовить из двух составных частей, то шов располагается на так называемом вылете.

• Трёхчастная конструкция предполагает, что гнутую «спинку» изделия будут создавать из цельного куска трубы, а потом к ней приварят два прямых отвода.

• Когда частей предполагается семь, то четыре из них должны быть коленцами, а остальные три — патрубками.

Важно помнить и то, что радиус сгиба отводов при заготовке компенсаторов из прямых частей должен быть равен четырём наружным диаметрам трубы. Это можно выразить следующей несложной формулой: R=4D.

Из скольких бы частей не изготавливался описываемый компенсатор, сварной шов всегда желательно располагать на прямом участке отвода, который будет равен диаметру трубы (но не менее 10 сантиметров). Впрочем, бывают ещё и крутозагнутые отводы, где прямые элементы отсутствуют вовсе — в таком случае можно отойти от вышеуказанного правила.

Достоинства и недостатки рассматриваемых изделий

Компенсаторы данного типа специалисты рекомендуют применять для трубопроводов небольшого диаметра — до 600 миллиметров. Участки в виде больших букв «П» на данных трубопроводах при возникновении каких-либо колебаний эффективно гасят их за счёт изменения своего положения по продольной оси. Это как бы не позволяет колебаниям «продвигаться» по теплотрассе дальше. В трубопроводах, требующих разбора для того, чтобы произвести очистку, П-образные компенсаторы дополнительно снабжают присоединительными деталями на фланцах.

П-образные изделия хороши тем, что они не нуждаются в контроле в период эксплуатации. Это их отличает от изделий сальникового типа, для обслуживания которых нужны специальные камеры ответвлений. Однако для обустройства П-образных компенсаторов требуется некоторое пространство, а в плотно застроенном городе оно находится не всегда.

У рассматриваемых компенсаторов, разумеется, есть не только достоинства, но и недостатки. Самый очевидный из них такой – для изготовления компенсаторов дополнительно расходуются трубы, а они стоят денег. Кроме того, установка данных компенсаторов ведёт к тому, что увеличивается общее сопротивление движению жидкости-теплоносителя. Плюс ко всему такие компенсаторы отличают значительные размеры, и потребность в специальных опорах.

Расчёты для П-образных компенсаторов

В России по-прежнему не стандартизированы параметры для П-образных компенсаторов. Их производят в соответствии с нуждами проекта и по тем данным, которые в этом проекте прописываются (тип, размеры, диаметр, материал и т. д.). Но всё-таки определять габариты П-образного компенсатора наобум, конечно, не следует. Специальные расчёты помогут узнать те габариты компенсатора, которые окажутся достаточными для компенсации деформаций теплотрассы из-за температурных перепадов.

При подобных расчётах, как правило, принимаются следующие условия:

• трубопровод изготовлен из стальных труб;

• по нему течёт вода либо пар;

• давление внутри трубопровода не превышает 16 бар;

• температура рабочей среды не более 2000 градусов по Цельсию

• компенсаторы симметричны, длина одного плеча строго равна длине второго плеча;

• трубопровод находится в горизонтальном положении;

• на трубопровод не действует давление ветра и прочие нагрузки.

Как мы видим, здесь берутся идеальные условия, что, разумеется, делает конечные цифры весьма условными и приблизительными. Но такие расчёт всё равно позволяют снизить риск повреждений трубопровода при эксплуатации.

И ещё одно важное дополнение. При расчётах изменения трубопровода под воздействием тепла за основу берётся наибольшая температура перемещаемой воды или пара, а температура окружающей среды, наоборот, выставляется минимальная.

Сборка компенсаторов

Собирать компенсаторы необходимо на стенде или на абсолютно ровной твёрдой площадке, на которой удобно будет производить сварочные работы и подгонку. Начиная работы, нужно точно нанести ось будущего П- участка и установить контрольные маячки для элементов компенсатора.

После изготовления компенсаторов нужно также проверить их размеры — отклонение от намеченных линий должно не превышать четырёх миллиметров.

Монтаж П-образных компенсаторов

Место для П-образных компенсаторов обычно выбирается с правой стороны теплопровода (если смотреть от источника тепла к конечному пункту). Если же справа нет необходимого пространства, то возможно (но лишь в качестве исключения) устроить вылет для компенсатора слева, не меняя в целом расчётные габариты. При таком решении с внешней стороны будет находиться обратный трубопровод, и размеры его окажутся чуть больше тех, что требовались согласно предварительным вычислениям.

Пуск теплоносителя всегда создаёт в трубах из металлов значительное напряжение. Чтобы справиться с ним, П-образный компенсатор в процессе монтажа следует растянуть по максимуму – это увеличит его эффективность. Растяжку делают после установки и фиксации опор с обеих сторон от компенсатора. Трубопровод при растяжке в зонах его приваривания к опорам должен оставаться строго неподвижным. П-образные компенсаторы сегодня растягивают при помощи талей, домкратов и прочих подобных приспособлений. Величину предварительной растяжки компенсирующего элемента (или величину его сжатия) следует обязательно указать в паспорте на теплотрассу и проектных документах.

Если планируется расположение П-образных элементов группами на нескольких трубопроводах, идущих параллельно, то растяжку заменяют такой процедурой, как натяжка труб в «холодном» состоянии. Подобный вариант предполагает и особый порядок проведения монтажных процедур. В данном случае компенсатор прежде всего следует установить на опоры и сварить стыки.

Но при этом в одном из стыков должен остаться зазор, который будет соответствовать заданной растяжке П-компенсатора. Для того, чтобы избежать снижения компенсационной способности изделия и предотвратить перекосы, для натяжения следует воспользоваться стыком, который будет находиться от оси симметрии компенсатора на расстоянии от 20 до 40 трубных диаметров.

Установка опор

Особо стоит сказать об установке опор для П-компенсаторов. Их необходимо смонтировать так, чтобы трубопровод перемещался лишь вдоль продольной оси и никак иначе. В таком случае компенсатор примет на себя все возникающие продольные колебания.

Сегодня для одного П-компенсатора необходимо устанавливать не менее трёх качественных опор. Две из них следует располагать под теми участками компенсатора, которые состыкуются с основным трубопроводом (то есть под двумя вертикальными палочками буквы «П»). Допустимо также монтировать опоры на самом трубопроводе поблизости от компенсатора. Причём между краем опоры и сварным стыком должно быть хотя бы на полметра. Ещё одна опора создаётся под спинкой компенсатора (горизонтальной палочкой в букве «П»), как правило, на особой подвеске.

Если теплотрасса имеет уклон, то боковые части П-образных элементов должны располагаться строго по уровню (то бишь уклон должен соблюдаться). В большинстве случаев компенсаторы в виде буквы «П» устанавливаются горизонтально. Если же компенсатор устанавливается в вертикальном положении внизу обязательно должна быть организована соответствующая дренажная система.

Какие данные о компенсаторах нужно занести в паспорт теплотрассы?

По окончании монтажа П-образного компенсатора в паспорт теплопровода вносятся такие сведения:

• технические параметры компенсатора, предприятие-изготовитель и год производства;

• расстояние меж опорами, производимая компенсация и величина растяжения;

• температура окружающей атмосферы в период, когда проводились работы, и дата установки.

Что касается, например, компенсирующей способности П-образного изделия, то она имеет чёткую зависимость от ширины, от радиуса изгибов и вылета.

Источник