Как не допустить гидроудар в отопительной системе и водообеспечения?

Система трубо-проводов подвергается действию многих внешних факторов. Из-за значительных нагрузок материалы, из которых выполнены магистрали, подвержены сжатию и удлинению. Гидроудары и перепады давления ведут к деформированию и как последствие к большим повреждениям. Компенсаторы для трубо-проводов являются особенными устройствами, которые воспринимают и восполняют вибрации, смещения, перемещения и температурные деформации.

При проектировании трубопровода необходимо помнит о перегрузках системы, и сделать гибкую конструкцию с возможностью самокомпенсации. С данной задачей должны справляться компенсаторы, которые соединяют два конца трубопровода, и всю компенсацию берут на себя. Эти устройства достаточно гибкие и способны растягиваться в границах собственной деформации и давать высокий уровень герметичности.

Функциональные возможности компенсаторов

Используются в строительстве, ЖКХ, ВПК, газовой и нефтяной промышленности, кораблестроении, атомной промышленности, энергетике и в прочем.
Установка компенсирующих устройств на всех магистралях, и их использование в дальнейшем дает возможность существенно увеличить срок эксплуатации труб. Это довольно актуально для магистралей большой длины, так как от длины линии зависит сила воздействия на нее.
Использование элементов для сглаживания нагрузок, рекомендуется ко всем трубопроводам. При этом необходимо помнить, что надежная и безаварийная работа пластиковой или металлической магистрали отопления напрямую правильно устроенной компенсации.
Задачи данных конструкций довольно специфичны, но вместе с тем и крайне важны:

1. Уменьшение вибрации трубопровода, которые возникают по сети из-за работы насосов. Даже в том случае если подобное явление невозможно почувствовать или увидеть, тем не менее, оно есть. В тоже время возникает риск возникновения резонанса, который многократно увеличивает амплитуду колебаний, которая приводит к быстрому разрушению трубопроводов.
2. Компенсация в магистралях при линейном тепловом расширении во время изменения температуры теплоносителя. Из-за происходящих удлинений или укорачивания труб на муфтовых или сварных соединениях возникают дополнительные напряжения, из-за чего уменьшается их срок службы, вплоть до разрушения.

Монтаж компенсаторов, это обязательное условие в наши дни при возведении тепловых сетей.
В конструкции системы отопления, компенсатор подключается к местам с большей вероятностью возникновения гидроударов. В момент возникновения поднимающееся давление жидкости давит на мембрану аккумулятора. Воздух, который находится над ней, сжимается и мембрана смещается в его сторону. Из-за объема, который занимает жидкость, напор в ней уменьшается.
В момент прекращения гидроудара, мембрана возвращается на свое место. Благодаря использованию гидроаккумуляторов можно попутно отобрать лишнюю жидкость из системы.
Для того чтобы сделать эффект амортизации, в водопроводах кроме гидороаккумуляторов применяют специальные гасители.

Виды компенсирующих устройств

Из-за довольно большого спектра применения есть разные варианты компенсаторов трубо-проводов. Они могут быть:

1. Сильфонные. Волнистый стальной отрезок с соединительными фланцами. Применяется для паро- или газообразных смесей, воды, азота и воды. Может применяться с другими средами которые не вступают в реакцию с материалом(инертны, растворы промывок и другое). Применяется для компенсации температурных деформирований в системах теплопроводов(очень часто). Установка сильфонных компенсаторов на трубопроводах может быть только при температуре среды не превышающей +700оС и давлении до 250 атмосфер.
2. Сальниковый. считается «братом» предыдущей версии. У сальникового варианта намного скромнее возможности: давление среды – до 25 атмосфер, температура не должна быть больше +300оС. Имеется еще и определенные отличия в конструкции.
3. Линзовые. Линзовый собой представляет сваренную из нескольких линз конструкцию (в основном, 2-4, чем больше, тем выше результативность, и поэтому больше ход компенсатора), а еще присоединительных патрубков. Данное изделие делается из стали либо сплавов со схожими качествами. Линзовый компенсатор применяется для трубо-проводов, которые транспортируют малоагрессивные либо неагрессивные среды с давлением, не превышающем 16 атмосфер.
4. Резиновые или как их называют еще – вибрационные вставки. Как это видно из названия, данный компенсатор собой представляет участок, сделанный из резины, имеющий муфтовое или соединение фланцевого типа с трубопроводом. В качестве материала применяется огнеупорный искусственный состав, который по собственным свойствам и особенностям намного превосходит обыкновенную резину, что значительно увеличивает возможности его применения. Его устанавливают для перевозки сред с температурой не выше +150 оС (в случае с паром – не больше +180оС) и давлением не превышающем 16 атмосфер. Полностью запрещается применять для растительных и минеральных жиров и масел, пропана, бутана, бензина, хлорированных углеводородов.
5. Тканевые. Этот тип компенсаторов для трубо-проводов является самым распространенным вариантом, применяемым на системах малого давления (до 0,7 атмосфер, впрочем есть модели, которые могут применяться для эксплуатирования и при 3 атмосферах). В отличии типов вышеописанных, которые имеют ограничения по размерной сетке, этот тип как правило имеет любые размеры. Выполняется из композитных много- либо однослойных материалов (стеклоткани, искусственных, нержавейки, керамики). может быть применен на трубопроводах транспортирующих среду с температурой до +1000оС.
6. П-образные. Самый востребованный вид промышленных вариантов, который применяется повсеместно, в которых есть магистрали из труб большой длине. Конструктивно смотрятся как трубный участок с П-образным изгибом (благодаря чему собственно и имеет подобное название). При появлении колебаний в водопроводе, П-образный участок гасит их, за счёт изменения собственного положения относительно продольной оси, благодаря чему не даёт возможности «двигаться» колебаниям дальше по линии.

На конструкторском уровне выполняется расчет компенсаторов для трубо-проводов, и внимание в основном уделяют обеспечению общего параметра безопасности, что устанавливается качественным монтажом и выбором устройства (сальниковым, линзовым и другие).
Различия в принципах функционирования и направленностях формируют главные виды компенсаторов для трубо-проводов, которые разделяют на две основных категории:

• Устройства, с высоким уровнем эластичности и большой степенью радиальности, которые предоставляют удлинение трубо-проводов кручением на неровных участках, удлинение изгибом или проведением изгибов благодаря включению эластичных вставок;
• Осевые устройства, бывают скользящие или упругие, в рамках действия которых компенсация происходит за счет при помощи телескопического перемещения трубы или во время сжатия пружинных вставок (сальниковый и иные).

Самыми популярными считаются П-образные компенсаторы, воздействующие на перемещение трубопровода радиальной направленности, Z-образные участки и угловые повороты.

Как выбрать приспособление?

При выборе компенсатора для трубопроводов теплосетей и водоснабжения (и вообще – все компенсаторы любого назначения) необходимо помнить о следующих нюансах:

1. На гофре не должно быть каких-либо повреждений – перед покупкой следует тщательнейшим образом ее осмотреть со всех сторон, возможно, ее могли повредить при транспортировке или выгрузке.
2. Во время выбора необходимо ориентироваться на определенные характеристики (расход, напор, температура) транспортируемой среды – для одного или другого вида компенсаторов они разные, как правило, это можно узнать из описания.
3. Большое значение имеет герметичность камер и каналов – многослойные компенсаторы часто даже при легких повреждениях ее утрачивают.
4. Наиболее долгий срок эксплуатации имеют сальниковые компенсаторы.
5. От гладкости зеркала компенсатора напрямую зависит срок службы набивки: чем оно более гладкое – тем дольше срок.
6. Сальниковые компенсаторы наилучшим образом себя зарекомендовали во время капитальных ремонтов сложных структур в теплотрассах.

Цена на компенсирующие устройства зависит от производителя, а также специфики разновидностей и составляет:

• сильфонные компенсаторы от 2 до 8$;
• осевой (сальниковый) линейного расширения – 25-50$;
• П-образные компенсаторы – 10-15$.

Обычно, сильфоны компенсаторов делаются из латуни, бериллиевой или фосфорной бронзы. Используют также и нержавеющую сталь. Во время изменений температуры и показателей давления материалы подвергаются некоторой деформации, расширению либо сужению во время резкого охлаждения. В случае если в трубопроводе не использовать установку подобного устройства, то трубы не смогут справиться с компенсацией, и довольно быстро выйдут из строя.

Правила монтажа предохранителя в трубопровод

Компенсаторы на трубопроводах с горячей водой и их другие разновидности устанавливаются с учетом строгих правил и требований:

1. Линзовые, сильфонные и сальниковые компенсаторы устанавливаются только в исключительно собранном виде.
2. Осевые сильфонные, линзовые и сальниковые монтируются только одновременно с трубопроводом.
3. Во время проведения монтажа, направление стрелки на корпусе компенсатора должно соответствовать с направлением движения среды в трубопроводе.
4. Во время установки не должно происходить каких-либо нагрузок скручивающего и продольного типа.
5. Монтажная длина должна четко совпадать с характеристиками указанными в чертежах.
6. П-образные компенсаторы монтируются с растяжением либо сжатием на указанную в рамках проекта величину.

Монтаж всех компенсаторов на трубопроводах варьируется в зависимости от типа устройства – изделие соединяется с трубопроводом предусмотренным методом. Это может быть сварка, муфтовое или фланцевое соединение.
Монтаж предохраняющих конструкций допускается и на горизонтальных и на вертикальных участках трубопровода. При этом необходимо строго соблюдать соответствие направления стрелки относительно движения теплоносителя, на вертикальных же участках, она должна быть направлена строго вниз, вне зависимости от направления движения теплоносителя.
Компенсирующие приспособления не подлежат обслуживанию, и при возникновении неисправностей их заменяют новыми аналогичными изделиями.

«>