Компенсация тепловых удлинений

Трубопроводы в процессе эксплуатации подвержены температурным колебаниям в зависимости от времени года, температуры транспортируемой среды и состояния изоляции.

Температурные деформации устраняются за счет самокомпенсации или предусматриваются специальные компенсаторы П, Г, Z – образные, линзовые, волнистые и др.

Если трубопровод жестко закреплен в опорах, в нем в результате тепловых напряжений могут возникать разрывы (при охлаждении) или выпучиваниния (при нагреве). Компенсаторы необходимы на трубопроводах, материал которых имеет большой коэффициент линейного расширения и незначительную прочность (например, винипластовых) - даже при передаче сред с температурой до 50 °С. На трубопроводах для сжатого воздуха, холодной воды и других холодных жидкостей и газов, как правило, компенсаторы не требуются.

Самокомпенсация. Самокомпенсация основана на том, что трубопровод прокладывают на неподвижные и подвижные (скользящие, катковые, подвесные) опоры, которые дают возможность трубопроводу перемещаться при температурных деформациях (принципиальная схема самокомпенсации показана на рис. 1).

Недостатком трубопровода с самокомпенсацией является неизбежность некоторого перемещения участков трубопровода между опорами. Это усложняет конструкцию опор и затрудняет прокладку трубопровода в затесненных местах. Преимущества данного метода заключаются в отсутствии специальных компенсирующих устройств, а следовательно, в уменьшении начальных затрат и в упрощении обслуживания. Самокомпенсация возможна лишь в том случае, когда трасса трубопровода представляет собой ломаную линию. Самокомпенсация не применяется, если материал труб хрупок и плохо работает на изгиб (например, чугун, керамика, фарфор, термореактивные пластмассы).

Компенсаторы. Наиболее распространены П-образные компенсаторы согнутые из цельных труб (рис. 2).

Компенсатор устанавливают на горизонтальном участке трубопровода с учетом общего уклона. Гнутые компенсаторы изготавливают только из упругих материалов (сталь, алюминий, медь, титан, винипласт). Для трубопроводов больших диаметров компенсаторы выполняются с гофрами (складками). Для трубопроводов из неупругих и хрупких материалов, служащих для транспортирования химически активных сред (стеклянных, керамических, фарфоровых и т. п.) применяют сальниковые компенсаторы, которые допускает перемещение только одной ветви трубопровода, поэтому его называют односторонним.