K čemu je kompenzátor a kde se instaluje?

23.08.2021
Potrubní kompenzátory jsou pružné a schopné natažení v mezích svých deformací, do kterých jsou instalovány potrubí. Spojením dvou konců potrubí kompenzátory eliminují různé deformace (roztažení, stlačení a ohyb), ke kterým v potrubí dochází vlivem neustálých změn teploty, tlaku a různých druhů vibrací. Také úkolem kompenzátoru, kromě jeho hlavní funkce tlumení případných deformací systému, je zajistit vysokou těsnost.

Absence kompenzátorů na potrubí může vést k nežádoucím následkům. Například změna délky potrubí v důsledku tepelné roztažnosti a smrštění kovového potrubí, což následně povede k prasknutí potrubí. Proto je problematice spolehlivosti potrubí věnována velká pozornost a neustále se hledají nejoptimálnější řešení nezbytná pro bezpečnost potrubních systémů.

Jedním z těchto řešení jsou kompenzátory, které dokážou kompenzovat účinky různých druhů vibrací a teplotních roztažností.

Typy potrubních kompenzátorů

V závislosti na parametrech systému, materiálu, ze kterého jsou trubky vyrobeny, instalačních vlastnostech a vybavení existují následující typy kompenzátorů:

• ucpávka;
• měchy;
• čočka;
• antivibrační.

Dilatační spáry ucpávky

Tento typ kompenzátoru se používá v potrubních systémech s následujícími parametry:

• pracovní médium – voda a pára;
• provozní tlak – do 25 kgf/cm 2 (2,5 MPa);
• střední teplota – ne více než 200 °C pro vodu, do 300 °C pro páru.

Výhodou kompenzátoru ucpávky je odolnost a vysoká kompenzační schopnost.

Mezi nevýhody tohoto kompenzátoru patří: složité opravy, nákladná údržba a nízká účinnost při zamezení úniků. Také použití kompenzátorů ucpávky je nepřijatelné pro úhlová napětí. To je nutné vzít v úvahu při návrhu trasy potrubí, což výrazně snižuje rozsah použití kompenzátoru ucpávky.

Vlnovcové dilatační spáry

Nemají nevýhody kompenzátorů ucpávek. Proto se vlnovcové kompenzátory s velkým úspěchem používají v ropném, plynárenském a chemickém průmyslu. Poskytují vysokou kompenzaci různých vad, které vznikají v důsledku teplotních změn, nesouososti potrubí v systému a vibrací širokého rozsahu.

Výhody vlnovcového kompenzátoru: praktičnost, spolehlivost, malé rozměry, vysoká kompenzační schopnost a snadná instalace. Vlnovcové kompenzátory jsou určeny pro provoz při velkém zatížení a jsou určeny pro potrubní systémy se složitým uspořádáním.

Kompenzátory objektivu

Tento typ kompenzátoru se používá v potrubních systémech s vysokým tlakem. Kompenzátory čoček se dodávají s různým počtem čoček – od 1 do 4.

Účelem čočkových kompenzátorů je kompenzovat tepelnou roztažnost a zajistit tuhost trubek pracujících pod tlakem. Také použití čočkových kompenzátorů umožňuje vyrovnat tlak v kotlích.

Výhody čočkových kompenzátorů: vysoká pevnost, schopnost odolat značnému zatížení (axiálnímu a úhlovému).

Mezi nevýhody patří nízká schopnost samokompenzace, velké množství svarových spojů, konstrukční složitost a nízká spolehlivost. Podle těchto parametrů jsou horší než vlnovcové kompenzátory.

Antivibrační kompenzátory

Antivibrační kompenzátory, známé také jako flexibilní vibrační vložky, jsou speciální potrubní prvky, které omezují deformaci trubek (jejich roztahování a prodlužování), zabraňují elektrolytické korozi a výrazně snižují sílu hydraulického rázu.

Antivibrační kompenzátory jsou vyrobeny z pryže. Dokážou úspěšně eliminovat vibrace a snížit hlučnost provozu potrubí.

Výhody antivibračních kompenzátorů: vysoká účinnost, nízká cena.

Mezi nevýhody patří omezený rozsah.

Pravidla pro instalaci kompenzátorů.

Instalace kompenzátorů na potrubí probíhá v několika fázích. V tomto případě je nutné dodržovat některá pravidla pro instalaci kompenzátorů.

• Pro odstranění tlaku je nutné odčerpat pracovní médium. V systému neprovádějte práce pod tlakem.
• Zajistěte části potrubí ke stacionárním a posuvným podpěrám. U vlnovcových dilatačních spár je zakázáno použití zavěšených podpěr.
• Kompenzátor lze instalovat pouze na rovné úseky potrubí. Při instalaci na svislé části potrubí je třeba věnovat zvláštní pozornost instalaci kompenzátoru.

Při výběru kompenzátoru je nutné vzít v úvahu vlastnosti potrubního systému, jako je tlak v rozsahu provozních teplot, průtok pracovní tekutiny, třecí síla v místě instalace a materiál potrubí.

Také stojí za to věnovat pozornost následujícímu:

• Nejdelší životnost mají kompenzátory ucpávek. V tomto ohledu se staly nejoblíbenějším typem kompenzátorů pro generální opravy složitých potrubních systémů.
• Životnost těsnění a hladkost zrcátka kompenzátoru mají přímý vztah. U modelů s hladším zrcadlem výplň déle vydrží.
• Vícevrstvé dilatační spáry by se neměly používat v systémech, kde existuje možnost lehkého poškození zařízení.
• Zvlnění je jedním ze slabých míst v konstrukci kompenzátoru. Vyžaduje zvláštní pozornost.

Při výběru kompenzátoru pro potrubí pečlivě zvažte všechny konstrukční vlastnosti kompenzátorů popsaných v tomto článku.