Тепловые расширения, перемещения оборудования, вибрации или колебания давления могут вызвать смещения в трубопроводной системе. Когда эти смещения не поглощаются самой трубопроводной системой, идеальным решением является применения компенсатора.
Компенсатор является устройством, первоначально сформированным гибким сильфоном, используемым для поглощения смещений в трубопроводной системе, при сдерживании давления и проходящей через нее среды.
Наиболее важной частью или главным элементом любого компенсатора является сильфон. Это гибкий элемент, состоящий из одной или нескольких гофр и бортиков.
Наиболее часто встречающимися типами соединительных частей являются сварные концы и фланцы. Металлические компенсаторы соединяются с трубами, машинами и аппаратами или путем их приварки к трубам, или при помощи фланцевых присоединений. В некоторых случаях используются резьбовые ниппели или зажимы.
Основными преимуществами от использования компенсаторов являются:
Преимущества:
- Для установки требуется мало пространства
- Поглощение смещений в разнообразных направлениях за счет характерной гибкости
- Не требуют технического обслуживания
- Сведение нагрузок и температурных потерь к минимуму
Смещения:
Существуют три базовых смещения, которые могут поглощаться компенсатором:
Осевое смещение является изменением в размерной длине сильфона от его свободной длины в направлении его продольной оси.
Угловое смещение — это вращательное смещение продольной оси сильфона в сторону точки вращения.
Боковое смещение — это относительное перемещение одного конца сильфона к другому концу в направлении, перпендикулярном его продольной оси.
Разработка и производство металлических сильфонов
Стандарты:
Компенсаторы MACOGA разрабатываются, изготавливаются и испытываются в соответствии с требованиями:
- E.J.M.A. (Ассоциация производителей компенсаторов)
- ASME VIII, Div. I, App. 26
- EN 14917, Европейский стандарт для металлических компенсаторов
В случае специального запроса или если это является условием контракта, компенсаторы могут быть также разработаны по международным стандартам и нормативам (AD-Merkblatter B13, CODAP, etc.).
Правила контроля разработки и модификации изложены в последней версии Руководства по контролю качества и процедуре «Разработка и расчеты».
Методы производства:
Компания MACOGA использует различные методы производства металлических компенсаторов, в зависимости от различных сопутствующих факторов (диаметров, количества используемых листов, материала и т.д.), но во всех случаях сильфоны изготавливаются с использованием бесшовных труб или металлических цилиндров, приваренных по их длине.
Используются следующие методы: расширяющая, эластомерная, гидравлическая и роликовая формовка.
Круговые компенсаторы производятся с одним или несколькими слоями, с диаметром от 15 до 8000 мм.
Наша производственная линейка включает круговые компенсаторы следующих типов:
- Осевые
- Шарнирные
- Шарнирные линзовые
- Сдвиговые
- Уравновешенные по давлению
- С внешним кожухом
- С внешним подведенным давлением
- Линзовые
- Фланцевые и расширенные
Также в производственной линейке присутствуют прямоугольные компенсаторы, которые, имея неограниченные размеры, могут поставляться с различными типами изгибов и углов:
- W-образные, сводчатый угол
- V-образные, скос под углом 45° (одиночный или двойной)
- U-образные, закругленный угол
Использование круговых многослойных сильфонов является идеальным решением для компенсаторов, которые подвергаются высоким давлениям. Эта система включает создание сильфона с использованием нескольких тонких листов вместо одного толстого слоя. Данная техника значительно улучшает гибкость сильфонов, их самую важную характеристику.
Основными преимуществами от использования многослойных металлических сильфонов являются:
- Отличная устойчивость к высоким давлениям
- Они поддерживают высокий градус гибкости даже при работе под высокими давлениями
- Коэффициенты жесткости ниже, чем при у сильфонов с одним толстым листом
- Высокая эффективность поглощения для смещений на короткие длины, что обеспечивает более долгий срок службы
Гарантируется важная экономия:
- Для любой системы требуется всего несколько единиц оборудования за счет отличной способности к поглощению смещений
- Низкие коэффициенты жесткости уменьшают затраты на анкерные и опорные структуры
- Чтобы избежать коррозии, на внутренний слой могут быть нанесены специальные материалы (Inconel, Incoloy, и т.д.). Они защищают от температуры и коррозии, а аустенитная сталь может быть использована для покрытия оставшихся слоев, чтобы выдерживать высокие давления.
Используемые материалы:
Важный компонент компенсатора заключается в градусе гибкости сильфона, а это зависит от его витков и материалов, используемых во время производственного процесса.
При выборе металла, который будет использоваться в производстве сильфонов, что является базовым компонентом компенсатора, в расчет принимаются следующие критерии:
| Название | ASTM | UNS | EN | |
| 304 | 304 | S30400 | 1.4301 | Аустенитные широкого применения |
| 304L | 304L | S30403 | 1.4306 | |
| 316 | 316 | S31600 | 1.4401 | |
| 316L | 316L | S31603 | 1.4404 | |
| 316H | S31609 | 1.4401/1.4919 | — | |
| 316Ti | 316Ti | 1.4571 | 1.4571 | |
| 321 | 321 | S32100 | 1.4541 | |
| 904L | 904L | N08904 | 1.4539 | |
| 254 SMO | S31254 | S31254 | 1.4547 | |
| 304H | 304H | S30409 | 1.4948 | Аустенитные жаропрочные |
| 321H | 321H | S32109 | 1.4878 | |
| 309S | 309S | S30908 | 1.4833 | |
| 310S | 310S | S31008 | 1.4845 | |
| 253 MA | S30815 | S30815 | 1.4835 | |
| Марки нержавеющей стали 254 SMO и 253 MA являются торговыми марками нержавеющих сталей Outokumpu |
- Температурная устойчивость
- Стойкость к коррозии
- Способность к сгибанию
- Механические характеристики
- Стойкость к износу
- Гибкость при использовании
Таблица показывает материалы, наиболее часто используемые для производства сильфонов:
| Название | ASTM | UNS | EN | |
| Название | UNS | EN | ||
| 304 | 304 | S30400 | 1.4301 | Аустенитные широкого применения |
| 304L | 304L | S30403 | 1.4306 | |
| 316 | 316 | S31600 | 1.4401 | |
| 316L | 316L | S31603 | 1.4404 | |
| 316H | S31609 | 1.4401/1.4919 | — | |
| 316Ti | 316Ti | 1.4571 | 1.4571 | |
| 321 | 321 | S32100 | 1.4541 | |
| 904L | 904L | N08904 | 1.4539 | |
| 254 SMO | S31254 | S31254 | 1.4547 | |
| 304H | 304H | S30409 | 1.4948 | Аустенитные жаропрочные |
| 321H | 321H | S32109 | 1.4878 | |
| 309S | 309S | S30908 | 1.4833 | |
| 310S | 310S | S31008 | 1.4845 | |
| 253 MA | S30815 | S30815 | 1.4835 | |
| Марки нержавеющей стали 254 SMO и 253 MA являются торговыми марками нержавеющих сталей Outokumpu | ||||
| Inconel 600 | N06600 | 2.4816 | ||
| Monel 400 | N04400 | 2.4360, 2.4361 | ||
| Inconel 625 | N06625 | 2.4856 | ||
| Inconel 625LCF | N06625 | 2.4856 | ||
| Incoloy 800 | N08800 | 1.4876 | ||
| Incoloy 800H | N08810 | 1.4958 | ||
| Incoloy 825 | N08825 | 2.4858 | ||
| Hastelloy C4 | N06455 | 2.4610 | ||
| Hastelloy C-22 | N06022 | 2.4602 | ||
| Hastelloy C-276 | N10276 | 2.4819 | ||
| Никелевые сплавы Inconel, Monel и Incoloy являются торговыми марками Special Metals Corporation. Hastelloy это торговая марка Haynes International, Inc. |