English 
Español 
русский 
В записях по техническому обслуживанию станции повторяется ситуация: заменяется фланцевый компенсатор на линии пара или горячей воды, устанавливается запасной, и примерно через восемнадцать месяцев новый агрегат выходит из строя почти на том же месте. Труба редко является проблемой. В большинстве случаев от сильфона требуется поглощать больше движений при более высоком давлении или температуре, чем когда-либо была рассчитана его геометрия витков.
Итак, первый вывод: промышленные сильфоны выбираются по трем входам — движение, которое фактически будет производить линия, сочетание давления и температуры, которое элемент должен выдерживать, и количество циклов, которые он проведет в эксплуатации. Сам по себе диаметр трубы почти ни о чем не говорит. Все нижеследующее объясняет, как эти три входных данных превращаются в спецификацию, которую вы действительно можете купить.
Что на самом деле делает промышленный сильфон в системе трубопроводов
Промышленный сильфон представляет собой тонкостенный гофрированный металлический элемент, который выдерживает давление в трубопроводе при деформации. Это не гибкая труба в обычном понимании. Это контролируемый упругий компонент: труба из нержавеющей стали, сформированная в виде гофров, снабженная фланцевыми, резьбовыми или приваренными концами и встроенная в систему трубопроводов, а не привинченная на концах.
Поглощает тепловое расширение
Длинные паропроводы, ГВС и технологические прогоны увеличиваются при нагревании. Сильфон поглощает этот нарост между анкерами вместо того, чтобы давить на патрубки насосов, сосуды и опоры.
Изолирует вибрацию и шум
Гофрированный элемент, расположенный рядом с насосами, компрессорами или чиллерами, разрушает жесткий путь, по которому вибрация и структурный шум передаются в остальную часть сети.
Допускает перекос
Хорошо управляемая леска по-прежнему проходит с небольшими боковыми и угловыми отклонениями. Сильфон поглощает их, не создавая высоких местных напряжений, которым подвергается жесткая катушка.
Поскольку элемент упруго деформируется, он ведет себя как пружина. Он имеет жесткость пружины в Н/мм и эффективную площадь в см2, и эти два числа преобразуют движение в силу на якорях, направляющих и подключенном оборудовании. Именно поэтому стандарты Ассоциации производителей компенсаторов (EJMA) и нормы трубопроводов, такие как ASME B31.3, рассматривают компенсаторы как элемент конструкции, а не как фитинг, который вы выбираете из таблицы размеров.
Типы промышленных сильфонов и где каждый из них подходит
Четыре конструкции охватывают большую часть промышленных работ и не являются взаимозаменяемыми. Выбор сварного мембранного блока вместо формованного сильфона или наоборот является одной из наиболее тихих причин, по которой проект заканчивается повторяющимися неудачами без очевидной основной причины.
| Строительство | Как это сделано | Возможность движения | Где это подходит |
|---|---|---|---|
| Сформированный (извитой) сильфон | Бесшовные или сварные трубы, прокатанные или гидравлически сформированные в гофры, однослойные или многослойные. | Максимальное осевое перемещение на единицу длины | Компенсаторы для труб от DN25 и выше: пар, горячая вода, выхлопные газы, централизованное теплоснабжение. |
| Сварной мембранный сильфон | Пакет тонких кольцевых диафрагм, приваренных поочередно по внутреннему и внешнему краям. | Малый ход, очень высокое давление | КИП, торцовые уплотнения, линии высокого давления малого диаметра |
| Обработанный сильфон | Извилины, вырезанные из цельного стержня или толстостенной трубы | Очень ограниченное путешествие, очень повторяемое | Уплотнительные элементы, прецизионное срабатывание, малоцикловый режим работы. |
| Тканевое или резиновое соединение | Корпус из ткани с покрытием или из эластомера со стопорными кольцами. | Большое движение, низкое давление | Воздуховоды, приточно-вытяжная вентиляция, водопроводы низкого давления — другое семейство продуктов |
На практике имеют значение два эмпирических правила. Движение и давление противоречат друг другу: более глубокие и многочисленные витки обеспечивают больший ход и меньшую способность давления при заданной толщине стенки. А неметаллические соединения, часто относимые к тому же запросу, что и промышленные сильфоны, работают при гораздо более низких давлениях и должны рассматриваться как отдельный пункт.
Рисунок 1: Ориентировочный индекс возможности осевого перемещения в зависимости от типа конструкции. Реальные значения зависят от диаметра, количества слоев, толщины стенки и расчетного давления.
Гибкий металлический компенсатор гофрированный компенсатор Компенсатор из нержавеющей или углеродистой стали для гибкости трубопровода и компенсации расширения, доступен в размерах DN255–DN600 и 0,6–1,6 МПа с фланцевыми, приварными или быстроразъемными концами. Просмотреть продукт → Материалы и конструкция: что проверить на чертеже
Марка материала, количество слоев и толщина стенок определяют коррозионную и усталостную долговечность, и это три пункта, которые чаще всего оставляют неясными в заявке на покупку.
- Оценка: 304 для общего обслуживания; 316L, где присутствуют хлориды или конденсат; 321 или 347 для более высоких температур; высшие сплавы для агрессивных сред.
- Количество слоев: обычно встречаются однослойные стенки толщиной примерно от 0,2 до 0,5 мм; Многослойная конструкция повышает устойчивость к давлению, не делая элемент заметно жестче.
- Вкладыш: внутренняя втулка защищает извилины от эрозии потока и снижает вибрацию, вызванную турбулентностью. Перед установкой проверьте стрелку направления потока.
- Крышка: внешний кожух защищает витки от механических повреждений, изоляционных нагрузок и сварочных брызг.
- Концы и крепеж: сверление фланцев по ANSI B16.5, EN 1092-1 или JIS, а также стяжки или ограничительные стержни там, где системе требуется ограничение, а не свободное движение.
Рисунок 2. Анатомия фланцевого металлического сильфонного компенсатора — гофрированный сердечник, вкладыш, крышка, фланцы и стяжки.
Выбор размера и срок службы: цифры, определяющие производительность
Укажите движение, прежде чем указывать что-либо еще. Системы трубопроводов движутся в трех направлениях, и соединение, щедрое в одном направлении, может быть плохим в другом: осевое вдоль трубы, поперечное из стороны в сторону и угловое вращение на концах. Большинство поставляемых соединений рассчитаны на преобладающий осевой случай с определенным допуском для двух других, и допустимые значения должны быть указаны в технических характеристиках.
Арифметика проста. Соединение DN100 с осевой жесткостью пружины 180 Н/мм при перемещении на 30 мм развивает усилие примерно 5,4 кН, которое должны выдерживать анкеры и направляющие. Если жесткость пружины не указана в паспорте, никто не сможет правильно подобрать размер опор, и поломка обычно проявляется в анкере, а не в сильфоне.
Рисунок 3. Усталостный срок службы резко падает, как только движение на виток превышает номинальное значение. Форма кривой носит иллюстративный характер; фактическое количество циклов получено на основе анализа конструкции, определенного в EJMA.
Пошаговое описание входных данных для определения размеров — нейтрального положения, температуры установки и предварительного сжатия — см. в этом руководстве по сильфоны осевого компенсатора и как их выбрать .
Сбои при установке и на месте: где начинается большинство проблем
Большинство преждевременных поломок сильфона связаны с ошибками установки. Повторяющиеся из них стоит перечислить, потому что их легко предотвратить и дорого обнаружить после ввода в эксплуатацию.
- С помощью сильфона соедините два конца трубы вместе. Извилины приобретают постоянную форму еще до того, как линия окажется под давлением.
- Отсутствуют направляющие или анкеры, поэтому шарнир поглощает движения, принадлежащие всему пролету, а не своему собственному пролету.
- Сварка вблизи сильфона без радиатора приводит к появлению теплового оттенка, деформации и локальному снижению коррозионной стойкости.
- Скручивание при завинчивании фланца. Болты следует затягивать по схеме «звезда», при этом соединение должно поддерживаться до тех пор, пока последний болт не будет посажен на место.
- Транспортировочные планки сняты слишком рано или оставлены на месте после установки, поэтому элемент вообще не может двигаться.
- Повреждения при хранении и обращении: устройства упали, повреждены крышки или изоляция прижата непосредственно к оголенным виткам.
В большинстве таких случаев предотвращается одно правило: никогда не используйте сильфон для устранения перекоса трубы. Концы труб уже должны быть выровнены и закреплены в пределах своих допусков до того, как соединение будет закреплено болтами.
Покупка промышленных сильфонов: осмотр и проверка поставщиков
Сильфон — это деталь, находящаяся под давлением, поэтому оформление документов имеет такое же значение, как и цена. Запросите гидростатическое испытание при давлении, в 1,5 раза превышающем расчетное, пневматическое испытание или испытание на утечку гелием в критических режимах, капиллярную или радиографическую проверку торцевых сварных швов, отчет о размерах и измеренную жесткость пружины.
- Сертификаты материалов по стандарту EN 10204 3.1, с номерами плавок, определяемыми витками.
- Сертификация системы качества, такая как ISO 9001, а также одобрение PED или CSA, если этого требует рынок назначения.
- Формирование сверток собственными силами и испытательный стенд на месте, а не торговая операция, передающая оба направления на аутсорсинг.
- Письменный паспорт с указанием количества слоев, жесткости пружины, эффективной площади и допустимого перемещения в каждом направлении.
Haoyin (Ningbo) Bellows Technology, например, сообщает о цехе площадью 18 000 м2, более 50 производственных станках, заявленной ежемесячной производительности более 300 000 метров и сертификации ISO 9001, 14001 и 45001, что является своего рода заявлением о возможностях, которое покупатель может проверить во время аудита поставщика. Более подробную информацию об объеме производства можно получить на сайте. домашняя страница компании .
Технология гофрированной нержавеющей стали в газовых соединениях
Тот же принцип гофрирования применим и к соединениям приборов. Гибкие газовые соединители из нержавеющей стали в диапазоне от DN10 до DN25 используют сформированный гофрированный сердечник с защитным покрытием и механическими концевыми фитингами, а версии, сертифицированные CSA, указаны там, где применяются нормы Северной Америки. Вариант без свистка доступен для установок, в которых скорость газа через гофры создает звуковой сигнал, который жильцы слышат ночью.
Категория газового разъема из нержавеющей стали и варианты, сертифицированные CSA Гофрированные газовые соединители из нержавеющей стали 304 для природного и сжиженного газа, DN10–DN25, с сертифицированными CSA и беспроблемными вариантами, а также с соответствующими категориями водяных вкладышей. Просмотреть продукт → Гофрированные вкладыши в системах водоснабжения и отопления
Гибкие водопроводы применяют один и тот же подход к различным материалам. Внутренняя оболочка из этилен-пропиленового каучука, полиэтилена или ПВХ пропускает воду, внешний слой проволоки из полиэтилентерефталата или нержавеющей стали выдерживает давление и истирание, а узел закрывается гайками из меди, нейлона или нержавеющей стали. Угловые фитинги закрывают углы, где прямой участок не подходит. Во всех трех семействах продуктов — компенсаторах, газовых соединениях и водяных вкладышах — логика выбора одинакова: сначала определите среду, давление, температуру и движение, а затем выберите конструкцию.
Категория гибких водопроводных труб и подводов для воды Водопроводные вкладыши из полиэтилена, ПВХ, EPDM и плетеные, внутренние трубки, наружные оплетки, гайки и коленчатые соединители из нержавеющей стали для водопровода, газа, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и водонагревателей. Просмотреть продукт → Промышленные сильфоны: часто задаваемые вопросы
В1: Для чего используется промышленный сильфон?
Он поглощает тепловое расширение, изолирует вибрацию и выдерживает незначительные перекосы в трубопроводных системах, сохраняя при этом давление в трубопроводе.
Q2: В чем разница между сильфоном и компенсатором?
Сильфон представляет собой гофрированный элемент. Компенсатор представляет собой полную сборку: сильфон, фланцы, вкладыш, крышку и стяжки.
Вопрос 3: Какая нержавеющая сталь 304 или 316L лучше подходит для металлических сильфонов?
304 подходит для чистого пара и воды; 316L предпочтителен там, где присутствуют хлориды, конденсат или слабокоррозионные среды.
Вопрос 4: Как рассчитать перемещение, которое должен компенсировать компенсатор?
Умножьте длину трубы на коэффициент теплового расширения и повышение температуры, а затем разделите полученное значение между анкерами и соединением.
В5: Как долго служат промышленные сильфоны?
Жизнь основана на циклах, а не на календаре. Устройство правильного размера обычно работает в течение многих тысяч полных циклов, а перебег резко сокращается.
Вопрос 6: Как проверить сильфон на предмет утечек?
Гидростатические и пневматические испытания на заводе, а также испытания на утечку гелием в критических режимах; в процессе эксплуатации ищите пятна красителя и потерю давления.
