English 
Español 
русский 
Металлический компенсатор, вышедший из строя после двух отопительных сезонов, редко является производственным браком. Обычно это решение по размеру. Когда стояк горячей воды между двумя анкерами вырастает на 40 мм, что-то должно поглощать этот рост каждый раз, когда система нагревается и охлаждается. Если шарниру будет предложено совершить это движение в неправильном направлении или если труба будет свободно раскачиваться вбок, сильфон устанет задолго до того, как это сделает сама труба.
Краткий ответ: металлический компенсатор — это усталостный компонент, выдерживающий давление, а не упругая муфта. Срок его службы зависит от того, сколько движений поглощает каждая спираль и от того, позволяют ли окружающие трубопроводы — анкеры, направляющие, опоры — двигаться так, как было задумано. Сделайте эти две вещи правильно, и компенсатор из нержавеющей стали, как правило, прослужит дольше трубы, на которой он установлен. Поймите их неправильно, и никакое улучшение материала не спасет их.
Ниже описаны типы механизмов, конфигурации, предназначенные для их работы, используемые материалы и температуры, а также входные данные о спецификациях, которые вы должны собрать, прежде чем предложение что-либо будет значить.
Что на самом деле представляет собой металлический компенсатор
Металлический компенсатор, также называемый компенсатором или сильфонным компенсатором, представляет собой короткую тонкостенную гофрированную трубку из нержавеющей стали, приваренную между двумя концевыми фитингами: фланцами, концами под приварку или резьбовыми соединениями. Гофры делают свое дело. Каждый виток изгибается на долю миллиметра, а сильфон с двадцатью витками превращает эти доли в движение, которое леска должна поглощать.
Поскольку сильфон тонкий, он может двигаться. Поскольку он тонкий, его необходимо защищать. Два следствия объясняют большинство аргументов спецификации.
- Давление тяги. Внутреннее давление, действующее на эффективную площадь сильфона, создает осевую силу — давление, умноженное на эффективную площадь. На линии DN200 при давлении 10 бар это составляет порядка 35 кН, примерно 3,5 тонны, в зависимости от геометрии витка. Эта сила реальна, и ее должны нести основные якоря, а не сами мехи.
- Направленная жесткость. Сильфоны мягкие в осевом направлении и сравнительно жесткие в поперечном направлении и на кручение. Требование компенсировать большое боковое смещение — самая распространенная ошибка при проектировании.
Это не корректор смещения. Фланцы должны совпадать до того, как соединение будет закреплено болтами; Ни в коем случае нельзя применять силу болта для закрытия зазора в трубе.
Вид в изометрии: рабочие части фланцевого осевого компенсатора
1 Конец трубы/сварное соединение 2 Крепежный фланец или конец под приварку 3 Извилины сильфона (элемент движения) 4 Тяга или ограничительная тяга
Гофры поглощают движение; тяги или ограничительные тяги несут нагрузку или ограничивают ход. Тяги с заданным зазором являются ограничительными тягами и допускают нормальное движение.
Типы движений определяют конфигурацию сустава
Каждая схема трубопровода состоит из трех основных движений, и из них выбирается приобретаемое вами соединение.
Осевой
Перемещение по осевой линии трубы за счет теплового расширения прямого участка. Осевой компенсатор с одним сильфоном является стандартным решением при условии, что труба направляется так, что движение остается осевым.
Боковой
Движение перпендикулярно центральной линии, обычное явление, когда длинная нога движется в сторону. Универсальный компенсатор — два сильфона, соединенных центральной трубой — справляется с этой задачей гораздо лучше, чем один длинный сильфон.
Угловой
Вращение вокруг точки, используется парно на L- и Z-образных планировках. Шарнирные и карданные конфигурации допускают угловое перемещение, а при использовании штифтов или карданов не создают давления на анкеры.
Реальные системы обычно сочетают в себе все три. Вот почему в спецификации должно быть указано движение в миллиметрах с указанием его направления, а не простое число.
Относительная подвижность в зависимости от конфигурации сустава
Осевой movement Боковой and angular movement
Относительный индекс от 0 до 100, показывающий, какие движения каждая конфигурация предназначена для поглощения в соответствии с практикой проектирования EJMA. Это только иллюстративно; реальная мощность определяется расчетом вашей линии.
Гибкий металлический компенсатор гофрированный компенсатор Название продукта: Гибкий металлический компенсатор, гофрированный компенсатор. Материал изделия: нержавеющая сталь 304 / углеродистая сталь. Диапазон давления: 0,6 МПа ~ 1,6 МПа. Номинальный диаметр ... Посмотреть продукт → Материалы, температура и срок службы
Аустенитная нержавеющая сталь является материалом сильфона по умолчанию. Класс 304 охватывает большинство задач по водоснабжению, пару и газу; 316L выбирается там, где присутствуют хлориды или слабоагрессивные среды; сплавы с высоким содержанием никеля, такие как Inconel 625, становятся практическим выбором при температуре примерно выше 540 ° C, когда толщину стенки определяет ползучесть, а не давление. Многослойные сильфоны — два или три тонких слоя вместо одного — повышают способность выдерживать давление, не делая соединение более жестким.
Срок службы — это число, которое определяет, как долго прослужит соединение, и это не фиксированная цифра. Кривая усталости сильфона в форме, опубликованной производителями компенсаторов и используемой в практике проектирования EJMA, показывает, что срок службы сильфона резко снижается по мере увеличения движения на виток. Удвоение движения, требуемого для каждой свертки, может сократить достижимое количество циклов на порядок.
Вот почему линия, задействующая один раз в день, и линия, задействующая ежечасно, требуют разного оборудования, даже при одинаковом давлении и температуре. Ежедневный цикл дает вам запас на десятилетия. Часовая езда на велосипеде в течение двадцатилетнего срока службы составляет десятки тысяч циклов, и конструкция должна быть рассчитана на нее, а не предполагаться.
Схематическое усталостное поведение сильфона
Суть в форме кривой, а не в нанесенных на графике значениях: срок службы цикла резко падает по мере увеличения количества движений на виток. Всегда используйте рассчитанную производителем кривую усталости для вашей работы.
Почему металлические компенсаторы выходят из строя в эксплуатации
Большинство сбоев в эксплуатации происходят из-за короткого списка причин, и почти все из них можно спланировать. Мы написали более подробную разбивку почему металлические сильфоны выходят из строя в промышленных трубопроводах ; приведенное ниже резюме — это то, чего предотвращает хорошая спецификация.
- Усталостное растрескивание на гребне или корне извилины — классический результат требования большего движения на извилину, чем было рассчитано на сустав.
- Хлоридное коррозионное растрескивание под напряжением , обычно под мокрой теплоизоляцией на 304 сильфоне. Изоляция с низким содержанием хлоридов и хорошо дренированная установка имеют здесь большее значение, чем просто марка стали.
- извиваться , нестабильность, при которой давление и отклонение в совокупности сгибают сильфон вбок.
- Вибрация, вызванная потоком на высокой скорости или в двухфазном режиме, что приводит к многоцикловой усталости, которую не предсказывают никакие тепловые расчеты.
- Отсутствующие или пренебрегаемые якоря и направляющие , поэтому соединение в конечном итоге поглощает весь тепловой рост пробега, а не контролируемую его долю.
- Эрозия от абразивных или твердых частиц, где должен был быть указан внутренний вкладыш.
- Повреждения при установке - кручение, скрученные фланцы или соединение, используемое в качестве соединения для стягивания концов труб.
Контрольный список спецификаций
Сильфонное соединение невозможно спроектировать, исходя только из размера трубопровода. В таблице ниже перечислены входные данные, которые фактически меняют дизайн.
| Информация | Почему меняется дизайн | Откуда это взялось |
|---|---|---|
| Номинальный размер и схема труб | Фиксирует отверстие и торцевое соединение | Список линий или P&ID |
| Расчетное давление и температура, включая совпадающий случай | Устанавливает толщину стенки, количество слоев и усилие давления. | Технический паспорт процесса |
| Среды, концентрация и скорость потока | Определяет качество материала, гильзу и риск эрозии | Технический паспорт процесса |
| Перемещение в миллиметрах: осевое, боковое, угловое, с указанием направления. | Определяет тип соединения и геометрию свертки. | Анализ напряжений труб |
| Расчетный цикл цикла в течение срока службы | Устанавливает целевое значение усталости, которому должны соответствовать сильфоны. | Эксплуатационный профиль завода |
| Монтажная длина и стандарт подключения | Должен соответствовать зазору, оставшемуся в трубе. | Изометрические рисунки |
| Якоря, направляющие и ограничители | Определяет, сколько движений когда-либо достигает сустава | Анализ напряжений труб |
| Требования к изоляции, сопутствующему обогреву или футеровке | Влияет на риск коррозии и поведение потока | Спецификация установки |
Поставщики металлических шлангов и компенсаторов Гибкий металлический компенсатор гофрированный компенсатор Product Name: Flexible Metal Compensator Corrugated Expansion JointProduct Material: 304 Stainless Steel / Carbon... Посмотреть продукт → Правила установки и обслуживания, которые стоит соблюдать
- Никогда не используйте компенсатор для соединения двух концов трубы вместе. Если фланцы не соприкасаются без усилия, посадка трубы неправильная.
- Установите соединение в положение окружающей среды, указанное на чертеже (предварительно сжатое, предварительно растянутое или нейтральное), и снимите транспортировочные планки только после закрепления болтами.
- Держите ограничительные стержни в расчетном зазоре. Полностью затянутые рулевые тяги превращают подвижный шарнир в жесткую катушку.
- Поддерживайте вес трубы с помощью опор для труб. Сильфоны никогда не должны нести его.
- Совместите стрелку потока на соединениях с внутренней облицовкой с фактическим направлением потока.
- Используйте изоляцию с низким содержанием хлоридов и держите сильфоны сухими. Смачиваемый изолированный сильфон 304 — это ранний выход из строя.
- Проверяйте при каждом выключении. Полированная блестящая полоса на извилине или белое или серое отложение — это раннее предупреждение, на которое стоит обратить внимание.
Часто задаваемые вопросы о металлических компенсаторах
Хаоинь (Нинбо) Сильфонная технология производит сильфоны и компенсаторы из нержавеющей стали для газопроводов, водопроводов и теплосетей. Именно такие вопросы чаще всего задают покупатели и установщики.
Вопрос 1. Для чего нужен металлический компенсатор?
Он поглощает тепловое расширение, вибрацию и относительное перемещение в трубопроводе, сохраняя при этом жидкость. Типичные обязанности включают в себя линии пара и горячей воды, центральное отопление, выхлопные каналы, соединения турбин, а также всасывающие и нагнетательные трубопроводы насосов.
В2. В чем разница между металлическим компенсатором и резиновым компенсатором?
Металлические сильфоны выдерживают гораздо более высокие температуры и давления и не стареют, как эластомеры. Резиновые соединения дешевле и легче для низкотемпературной воды и систем отопления, вентиляции и кондиционирования, но они имеют ограниченный температурный диапазон и могут выйти из строя.
Вопрос 3. Какое осевое перемещение может компенсировать металлический компенсатор?
Это зависит от количества витков, диаметра и требуемого срока службы. Больше извилин означает больше движений, но также и меньшую способность давления на извилину, прежде чем извилистое движение станет риском.
Вопрос 4. Как долго прослужит металлический компенсатор?
Жизнь исчисляется циклами, а не годами. Соединение, рассчитанное на 10 000 циклов, может служить десятилетиями; тот же сустав, перегруженный с боков, может треснуть в течение нескольких месяцев. При запросе всегда указывайте ожидаемое количество циклов.
Вопрос 5. Что такое тяга давления и кто ее несет?
Это внутреннее давление, умноженное на эффективную площадь сильфона, передаваемое на трубопровод в виде осевой силы. Основные анкеры должны сопротивляться этому - если только для снятия его с анкеров не используется конструкция с разгрузкой по давлению или шарнирная конструкция.
Вопрос 6. Какой стандарт распространяется на металлические компенсаторы?
Стандарты EJMA являются международным эталоном проектирования, применяемым в таких нормах для трубопроводов, как ASME B31.3 или B31.1. В Европе стандарт EN 14917 охватывает металлические компенсаторы для работы под давлением.
