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: 

НазваниеASTMUNSEN 
304304S304001.4301Аустенитные широкого применения 
304L304LS304031.4306
316316S316001.4401
316L316LS316031.4404
316HS316091.4401/1.4919
316Ti316Ti1.45711.4571
321321S321001.4541
904L904LN089041.4539
254 SMOS31254S312541.4547
304H304HS304091.4948Аустенитные жаропрочные 
321H321HS321091.4878
309S309SS309081.4833
310S310SS310081.4845
253 MAS30815S308151.4835
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: 

НазваниеASTMUNSEN 
Название UNSEN
304304S304001.4301Аустенитные широкого применения
304L304LS304031.4306
316316S316001.4401
316L316LS316031.4404
316HS316091.4401/1.4919
316Ti316Ti1.45711.4571
321321S321001.4541
904L904LN089041.4539
254 SMOS31254S312541.4547
304H304HS304091.4948Аустенитные
жаропрочные
321H321HS321091.4878
309S309SS309081.4833
310S310SS310081.4845
253 MAS30815S308151.4835
Марки нержавеющей стали 
254 SMO и 253 MA являются торговыми марками нержавеющих сталей Outokumpu
 
Inconel 600N066002.4816
Monel 400N044002.4360, 2.4361
Inconel 625N066252.4856
Inconel 625LCFN066252.4856
Incoloy 800N088001.4876
Incoloy 800HN088101.4958
Incoloy 825N088252.4858
Hastelloy C4N064552.4610
Hastelloy C-22N060222.4602
Hastelloy C-276N102762.4819
Никелевые сплавы 
Inconel, Monel и Incoloy являются торговыми марками Special Metals Corporation.
Hastelloy это торговая марка Haynes International, Inc.