Трубопроводы, используемые в технологических линиях любого типа, нуждаются в защите от деформации и изменения геометрических размеров при температурных расширениях. А также в случае нарушении их соосности при получении слишком интенсивных монтажных нагрузок или в результате продолжительной вибрации. Такую защиту может обеспечить сильфонный компенсатор – компактное изделие с двумя неподвижными частями и расположенной между ними упругой и ассиметричной гофрированной трубки, способной гасить возникающие изменения.

Устройство известно с начала прошлого века, изобретателем его считается инженер Х. Витценманн. Первые варианты компенсаторов были однослойными конструкциями из стальных сплавов и компенсировали только осевые смещения. Их недостатком считался большой объём и вес, а также подверженность коррозии. Современный сильфонный компенсатор, цена которого определяется применяемыми в процессе производства материалами, делается многослойным, это позволяет добиться оптимального соотношения гибкости и прочности. Для защиты от коррозии используется надёжное покрытие из нержавеющей стали.

Особенности конструкции

Современные сильфонные компенсаторы могут использоваться в технологических магистралях с неизолированными и изолированными трубами диаметром от 100 до 3000 мм. Диапазон деформаций, с которыми справляется устройство такого типа, варьируется в диапазоне 1- 480 мм. Компенсирующая способность зависит от числа сильфонов в конструкции (может быть 1 или 2 сильфона) и числом его гибких гофр, но задаётся в зависимости от величины температурных расширений силы давления на устройство. Марки стали, используемые в производстве: Ст3сп5, Ст20, 12Х18Н10Т, а также молибденовые и титановые сплавы.

При монтаже может использоваться два типа соединений:

• с помощью сварных швов. Они обеспечивают полную герметичность, но значительно усложняют демонтаж компенсатора и участка трубопровода;
• фланцевое соединение позволяет легко демонтировать компенсатор, однако недостаточно полно обеспечивает герметичность в местах его крепления, и требует постоянного ухода и регулировки.

При установке устройства в изолированные трубы обязательно выполняется и изоляция компенсатора следующими материалами

• ППМ −пенополимерминеральная, используемая для тепловых сетей;
• ПУ – пенополиуретановая заливочная, используемая для любого трубопровода, нуждающегося в сохранении тепла.

Сфера применения устройств

Компенсаторы такого типа успешно работают в системах, рабочей средой которых являются жидкости и пар.

Температура эксплуатации устройства от -70 до + 700 ºС, при давлении до 10 МПа.

Они широко используются в следующих отраслях:

• энергетике;
• атомной промышленности
• газоперерабатывающей и нефтеперерабатывающей промышленности;
• в «большой» химии;
• на пищевых и фармацевтических производствах;
• в отопительных системах жилых и производственных строений;
• в автомобильной и станкостроительной промышленности;
• на заводах криогенной техники.

Сильфонный компенсатор, цена которого рассчитывается в зависимости от типа устройства и условий работы, обеспечивает долгий и стабильный срок службы технологических трубопроводов и может успешно работать в тоннелях, каналах, камерах, а также при любом типе наземной прокладки. Его устанавливают между неподвижными опорами трубопровода, при этом между двумя опорами моно установить лишь одно устройство, чтобы избежать его чрезмерной деформации. Не допускается воздействие изгибающего момента на осевые компенсаторы, поэтому предусмотрена их установка только на прямолинейных участках трубопроводной магистрали.

Преимущества использования компенсаторов сильфонного типа

Положительной особенностью устройств является их высокая надёжность и долговечность Они не требуют особого ухода в процессе эксплуатации, монтаж не вызывает затруднений. Большой выбор типоразмеров таких устройств, их компактные размеры и высокая функциональность делает их использование намного более предпочтительным, чем применение сальников. Так как жёстких ограничений и конструктивных требований к компенсаторам не имеется, их можно изготавливать по индивидуальному чертежу для определённой трубопроводной магистрали.