Компенсация температурного расширения

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и .

Компенсация теплового расширения трубопроводов

СИЛЬФОНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ [c.27]

Трубопроводы и их отдельные элементы, в частности трубы, испытывают чаще всего напряжения растяжения или сжатия от внутреннего избыточного давления и от изгиба, обусловленного действием собственного веса, а иногда от продольного изгиба вследствие сопротивлений в опорах трубопровода и действия компенсаторов, а такл Смотреть страницы где упоминается термин Компенсация теплового расширения трубопроводов : [c.17] [c.194] [c.241] [c.65] Смотреть главы в:

Компенсация температурных деформаций нефтепроводов.

Зачастую, при работе технологической системы трубопроводов, часто возникают проблемы, связанные с температурными удлинениями в тепловых сетях.Данную проблему можно решить установкой компенсаторов. На рынке существует несколько видов компенсаторов, о них мы сейчас и поговорим.

П- и Г-образные компенсаторы

П- и Г-образные компенсаторы. Изготавливаются из труб. Как правило, такие компенсаторы независимо от способа прокладки теплопроводов прокладывают в каналах непроходного сечения (нишах), повторяющих форму компенсатора.

Сальниковые компенсаторы

В местах, где невозможно применение П- и Г-образных компенсаторов, а это могут быть подземные тепловые сети, находят применение осевые компенсаторы (сальникового типа). В местах, где установлены сальниковые компенсаторы, данные устройства могут разделять трубопроводы на участки, не связанные между собой. Это может вызвать замыкание электрической цепи вследствие разности потенциалов между корпусом и стаканом. Все это, в свою очередь, может привести к коррозии внутри самого сальникового компенсатора.

Сальниковые компенсаторы нуждаются в постоянном обслуживании и, так же как и запорная арматура, они размещаются в камерах, которые располагаются на расстоянии 150—200 м друг от друга. Данные камеры изготавливаются либо из кирпича, либо из бетона монолитного. В следствии больших размеров оборудования, данные камеры, как правило, имеют значительные габариты. В данных камерах неизбежно возникает конденсация влаги на поверхностях из-за различие в температурах оборудования и ограждающих конструкций.В результате этого происходит сосредоточенное в отдельных местах увлажнение теплоизоляции труб в камере и в примыкающих к ней участках канала капелью с перекрытий, со стен, через которые осуществляется ввод труб в камеры, за счет пленки влаги, стекающей с плоскостей щитовых опор, размещенных в камерах.

Также, для обеспечения компенсации температурных деформаций, на сравнительно коротких участках отдельные точки трубопроводов фиксируют неподвижными опорами, остальная же часть свободно «скользит» относительно данных опор. В данном случае опоры разделяют трубопровод на несколько участков, независимых от температурных удлинений.

Сильфонные компенсаторы

Компенсаторы состоят из одно- или многослойных сильфонов и привариваемых к ним патрубков, которые при помощи сварки соединены с трубопроводом. Сильфон представляет собой тонкостенную оболочку с гофрированной стенкой, изготавливаемый путем формования из сварной или цельнотянутой трубы с толщиной стенки 0,12-0,5 мм.

Участки трубопровода тепловой сети, находящиеся между неподвижными опорами, вследствие изменения температурного режима могут изменять свою длину за счет температурного расширения материала трубопровода. Возникающие при этом напряжения, растяжения или сжатия поглощаются гофрами сильфонного осевого компенсатора, установленного на этом участке, тем самым компенсируя изменение длины трубопровода.

Конструкция может включать в себя внешний защитный кожух, внутренний направляющий экран, устройства для предварительного натяжения, ограничители осевого хода. Сильфонные компенсаторы предназначаются для трубопроводов при давлении до 10 МПа, температуре до +1000 °С.

Добавлено: 20.01.2015 11:37:41

Еще статьи в рубрике Разные вопросы строительства и ремонта:

  • 2010: год Желтого Тигра.

Обязательно украсьте комнату, где будете праздновать 2010 год Желтого Тигра, а особое внимание уделите столу. Предусмотрите обилие свечей: полоска, золото, пурпур .

Другие публикации:  Адвокат в ефремове

2010 год Желтого Тигра: дизайн комнаты для праздника, одежда и секреты праздничного стола.

2010 год Желтого Тигра любит, когда его всячески задабривают. Если вы хотите, чтобы он был ласков и добр к Вам, позаботьтесь .

2010 год Желтого Тигра.

2010 год Желтого Тигра находится под покровительством воинственного и грозного тотема. Как всякий восточный владыка, он имеет слабость к роскоши. Не .

    Сказочный Новый Год:встречаем 2010 год Железного Тигра.

    Сказочный Новый Год ждут все, далеко не только дети! Он трогает душу даже тем, кого уж никак не отнесешь к разряду .

    Новогоднее оформление квартиры.

    Новогоднее оформление квартиры уже давно не просто пустые слова. Каждый из нас стремится выполнить по максимуму все возможные рекомендации, чтобы приманить .

    Год Тигра 2010: что готовит?

    Все знают, что тотем Тигра сам по себе бесстрашный, независимый, гордый, волевой и любящий шик и роскошь. Год Тигра 2010: что .

    Компенсация теплового расширения труб

    Компенсация перемещений труб под воздействием температуры среды, давлений, вибрации уже на протяжении долгого времени находится по пристальным вниманием у проектных организаций.

    Вопрос компенсации расширения трубопроводов решает правильный подбор и установка компенсаторов.

    Изначально самым действенным способом компенсации перемещений трубопровода был эффект применения самокомпенсации. В процессе развития инженерной мысли были разработаны сальниковые компенсаторы, действующие по принципу телескопии и требующие постоянного надзора и ремонта.

    Сложности организации самокомпенсации и обслуживания сальниковых компенсаторов привело к изобретению сильфонов. Первые линзы были в большой степени толстостенными. Их форма напоминала тарелку. Эти «тарелки» сваривались верхними гранями, образуя сильфон.

    Полученная конструкция имела очень большую упругость. Решение этой проблемы свели к тому чтобы уменьшить толщину стального листа с сохранением прочностных свойств, необходимых для поддержания герметичного держания рабочего давления в трубопроводах.

    Новые сильфоны, используемые в производстве современных сильфонных компенсаторов, получают холодной раскаткой тонкостенных труб из коррозионностойкого металла. Раскатные трубки могут без особых усилий растягиваться или стягиваться не влияя своими усилиями на опоры.

    Таким образом, только после развития трубопрокатных технологий производства труб малого диаметра с тонкими стенками, сделало точек в технологиях развития трубопроводных систем.

    2.5. Компенсация теплового расширения

    2.5.1. Каждый участок трубопровода между неподвижными опорами должен быть рассчитан на компенсацию тепловых удлинений, которая может осуществляться за счет самокомпенсации или путем установки компенсаторов. Применение чугунных сальниковых компенсаторов не разрешается.

    2.5.2. На паропроводах с внутренним диаметром 150 мм и более и температурой пара 300 °C и выше должны быть установлены указатели перемещений для контроля за расширением паропроводов и наблюдения за правильностью работы опорно — подвесной системы. Места установки указателей и расчетные значения перемещений по ним должны быть указаны в проекте паропровода. К указателям перемещений должен быть свободный доступ. В необходимых случаях следует устраивать площадки и лестницы.

    Скачать ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ- ПБ 03-75-94 (утв- Постановлением. Актуально в 2018 году

    • Рубрикатор
    • Федеральное законодательство
    • Региональное законодательство
    • Налоговый учет
    • Бухгалтерский учет
    • Кадровое делопроизводство
    • Производственный календарь 2017
    • Образец договора дарения
    • Сервисы
    • Формы документов
    • Юридический словарь
    • Cоглашение о разделе имущества супругов
    • План счетов
    • Курсы, ставки, индекс
    • Правила бух. учета
    • Как оформить загранпаспорт
    • Навигация и возможности
    • Помощь
    • Поиск
    • Вступление в наследство по завещанию
    • Как получить материнский капитал
    • Как получить паспорт на квартиру
    • Как оформить развод
    • Образец нового полиса ОМС
    • О сайте
    • О системе
    • Условия использования сайта
    • Технические требования
    • Статьи и обзоры
    • Документы для открытия ИП
    • Регистрация граждан

    Сайт использует файлы cookie.Продолжая просмотр сайта, вы соглашаетесь с использованием файлов cookie.
    © 2010—2018. Справочно-правовая система «ЗаконПрост».

    Компенсация температурных расширений крепежных элементов фланцев Часть I

    Считается, что от 50% до 80% всех утечек в соединениях фланцев обусловлено недостаточной нагрузкой, предварительно приложенной к болту. Усилие затяжки крепежа, как правило, выбирается на основании расчетных данных и контролируется с помощью динамометрических ключей. Именно это усилие, приложенное к гайке, и формирует давление на прокладку овального сечения.

    При запуске технологического оборудования происходит нагрев всех элементов системы, включая фланец, прокладку и болт. В зависимости от коэффициента температурного расширения материала, болт увеличивается в длину, ослабляя давление на прокладку овального сечения. Это способствует увеличению текучести материала прокладки. Если запас усилия оказался недостаточным, появление утечки – это лишь вопрос времени. При высоком давлении, увеличения длины болта всего лишь на 0,1 – 0,15 мм вполне достаточно для потери герметичности соединения.

    В идеале соединение фланцев должно быть рассчитано с учетом многократных температурных колебаний. Тем не менее, при больших перепадах температур создать идеально работающую систему довольно сложно. Выходом в такой ситуации является использование пружинных фланцевых шайб, которые служат своеобразным буфером, компенсирующим температурные расширения. Конструктивно шайбы представляют собой тарельчатые пружины, выполненные из упругих материалов.

    Увеличение эластичности крепежа резко сокращает потери усилия затяжки в ходе циклов нагрева-охлаждения. К примеру, при использовании пружинной шайбы снижение сжимающего усилия при повышении температуры составит лишь 9% (если принять за 100% аналогичный параметр в болтовом соединении, где такие шайбы не используются).

    Ниже приведен список приложений, где наиболее целесообразно использовать пружинные шайбы.

    • Соединения фланцев, утечка в которых может привести к выбросу вредных веществ;
    • Трубопроводы, работающие в условиях больших температурных колебаний;
    • Фланцы, где используются болты, с соотношением длины к диаметру менее трех;
    • Трубопроводные системы, работающие в условиях вибраций или упругого взаимодействия;
    • Фланцевые соединения, в которых один или несколько компонентов склонны к пластическим деформациям;
    • Участки трубопроводов, где часто наблюдаются утечки или возникают проблемы с обслуживанием.

    Пружинные шайбы не могут устранить все причины, приводящие к утечкам. В то же время сохранение первоначально приложенной нагрузки к прокладке овального сечения позволит значительно снизить риск сбоя в работе фланцевого соединения. Исследования, проведенные на крупных нефтехимических предприятиях, показали, что использование пружинных фланцевых шайб положительно сказывается на надежности технологических систем, снижает количество аварий и сокращает необходимость в ремонтных работах.

    Компенсация температурных удлинений трубопроводов

    При проектировании систем отопления, горячего и холодного водоснабжения, с использованием тепловых насосов, солнечных коллекторов и других генераторов тепла, при изменении температуры происходят температурные расширения трубопроводов. Поэтому всегда необходимо сделать расчет на компенсацию теплового расширения трубопроводов.
    Отсутствие необходимого расчета приведет к дополнительным напряжениям в трубопроводах, возникновению шумов, разрушению и трещинам в перекрытии. В дальнейшем это сказывается на качестве работы системы, сроке использования материалов.
    Тепловое расширение зависит от температуры, поэтому для холодного водоснабжения можем расчет не производить. При прокладке полиэтиленовых трубопроводов в защитной гофрированной трубе «пешеле» в бетонной подготовке пола, температурным расширение труб можно пренебречь. При этом происходит самокомпенсация трубопроводов: магистральные трубопроводы обязательно нужно прокладывать произвольными дугами и ни в коем случае нельзя тянуть строго по прямой линии.
    Систему необходимо запроектировать так, что бы трубопровод свободно мог передвигаться в пределах расчетного температурного удлинения. По возможности необходимо использовать естественную компенсацию трубопроводов.
    Расчет производим по формуле:
    λL=a*L* λt
    λL — изменение длины трубопровода при изменении температуры.
    а — коэффициент теплового расширения;
    L — начальная длина трубопровода;
    λt — разница температуры работы системы и температуры при монтаже
    Коэффициент теплового расширения трубопроводов из различных материалов значительно отличаются, следовательно, и трубопроводы в большей или в меньшей степени подвержены температурным удлинениям.
    Материал трубопровода коэффициент теплового расширения(а)
    Нержавеющая сталь 0,017 мм/м°С;
    Оцинкованная сталь 0,016 мм/м°С;
    Медь 0,016 мм/м°С;
    Полипропиленовые трубы 0,15мм/м°С;
    Полиэтиленовые трубы 0,18мм/м°С;
    Металлопластик 0,025мм/м°С;
    Для обеспечения самокомпенсации и правильной работы компенсаторов трубопроводы делятся неподвижными опорами на участки, независимые друг от друга. На участках между неподвижными опорами устанавливают компенсаторы. Минимальное расстояние между опорами можно посмотреть в специализированных справочниках.
    Опоры бывают подвижные, неподвижные. Для компенсации температурных удлинений применяют П, Г, петлеобразные компенсаторы.
    При размещении неподвижных опор на вертикальных участках необходимо учесть расстояние от трубы перпендикулярно к стене. В малоэтажном строительстве на вертикальных участках компенсацию температурных расширений решают в основном путем самокомпенсации. В зданиях выше 5-ти этажей ставят П-образный компенсатор посредине стояка.

    ООО «Хамонерия»
    195009, Санкт-Петербург, ул. Комсомола, дом 1-3
    Тел.: +7 (812) 292-4949

    ООО «Хамонерия М»
    117303, Москва, ул. Болотниковская, дом 23
    Тел.: +7 (495) 937-9573, +7 (495) 310-8042

    Компенсация температурных расширений

    С. В. Комаров, ведущий специалист отдела промышленного оборудования, ros-pipe.ru

    Любые перемещения, возникающие вследствие внешних воздействий на трубопровод (например, сейсмических и др.), должны быть учтены при его проектировании, также следует учитывать и температурное расширение трубопроводов.

    Строительные изделия, такие как трубы, оборудование, строительные конструкции, изменяют свои размеры в результате изменения температур. В настоящей статье затронуты вопросы компенсации теплового расширения и сжатия трубопроводов.

    Вследствие изменения температуры рабочей среды в трубах возникают температурные напряжения, которые могут передаваться на арматуру, насосное оборудование и т.д. в виде реактивных сил и моментов. Это создает потенциальную опасность разгерметизации стыков, разрушения арматуры или оборудования.

    Три наиболее часто используемых способа компенсации перемещений трубопроводов:

    Выбор способа компенсации зависит от вида системы трубопроводов, ее схемы, а также от особенностей ландшафта, наличия рядом других коммуникаций и прочих условий.

    Перечисленные выше примеры представлены в качестве общих инженерных решений и не должны рассматриваться как единственно верные для конкретной системы трубопроводов. Мы будем рассматривать способ компенсации расширения прямолинейных участков трубопроводов при помощи осевых сильфонных компенсаторов.

    Расширение трубопроводов

    Первым шагом для решения вопроса компенсации температурных перемещений является вычисление точного изменения длины участков трубопроводной системы в соответствии с предъявляемыми условиями безопасности.

    Определение (расчет) теплового расширения трубопровода производится по следующей формуле:

    где а – коэффициент температурного расширения, мм/ (м·°С);
    L – длина трубопровода (расстояние между неподвижными опорами), м;
    ∆t – разница значений между максимальным и минимальным значениями температур рабочей среды, °С.

    Коэффициент температурного расширения берется из таблицы линейного расширения труб из различных материалов.

    Как видно из таблицы, наиболее подвержены температурному расширению трубопроводы из полимерных материалов, в связи с этим способы компенсации полимерных труб несколько отличаются от способов компенсации стальных.

    Значения коэффициента линейного расширения являются усредненными для каждого вида материала. Эти значения не должны применяться для расчетов трубопроводов из других материалов. Коэффициенты растяжения в разных источниках могут различаться на 5% и более, поскольку их вычисления проводятся при разных условиях и различными методами. Желательно применять для расчетов коэффициент линейного расширения, который представлен в технической документации производителя труб.

    Рассмотрим реальный пример.

    Возьмем прямолинейный участок трубопровода диаметром 219 мм из черной углеродистой стали длиной 100 м. Максимальная температура tmax = 140 °С, минимальная tmin = –20 °С.

    Производим расчеты:
    ∆t = 140 – (–20) = 160 °С,
    изменение длины трубопровода:
    ∆L = 0,0115 × 160 × 100 = 184 мм.

    Полученный результат говорит о том, что трубопровод при заданных значениях меняет свою длину на 184 мм. Для обеспечения правильной работы трубопровода подходит осевой сильфонный компенсатор условным диаметром 200 мм и компенсирующей способностью 200 мм (например, КСО 200–16–200). При подборе данного типоразмера компенсатора имеется запас компенсирующей способности, а это положительно скажется на сроке работы трубопровода.

    В случае, если полученное значение ∆L будет превышать значение компенсирующей способности производимых типоразмеров компенсаторов, то следует уменьшить длину участка трубопровода между двумя неподвижными опорами пропорционально имеющейся компенсирующей способности, а затем подобрать необходимый сильфонный компенсатор, пользуясь вышепредставленным расчетом.

    Другие публикации:  Ипотека кто составляет договор

Вам также может понравиться