Виды компенсаторов для трубопровода, для чего нужны устройства: Обзор +Видео

Компенсаторы для трубопроводов. Компенсаторы для трубопроводов помогают поддерживать водопроводные сети в рабочем состоянии. В сложных климатических условиях на трубы ложится большая нагрузка во время отопительного сезона, при высокой температуре трубы подвержены расширению, что может служить причиной для аварий на теплотрассах.

Что предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций применяют специальные устройства.

Для чего служат компенсаторы

Работа теплосетей проходит под воздействием температурных перепадов и изменения давления внутри системы. Данные условия считаются опасными для ее функционирования. Применение компенсаторов разрешает эту проблему, сглаживая влияние негативных факторов на деятельность труб. Перепады температуры, давления заставляют материалы труб сжиматься или расширяться, что влечет деформацию и повреждения трубопровода. Компенсатор, как защита, не позволяют выйти из строя водопроводной системе.

Возможные объемы нагрузки следует рассчитать, разрабатывая проект теплотрассы и водопровода. Соблюдая правила, можно монтировать элементы, способные компенсировать изменения труб.

Устройства для компенсации бывают из разных материалов, необходимо выбирать подходящий материал для данной системы. Правильно принятое решение в отношении компенсаторов повысит срок эксплуатации системы без аварий. Компенсаторы, как и трубы, бывают из разных материалов: стальные, пластиковые.

Внимание! Монтировать защитные устройства следуют во все типы водопроводов, проложенные из любого материала.

Современные системы водоснабжения прокладывают в основном из полипропиленового материала, который подвержен высокой линейной деформации при температурном расширении. Трубы из данного материала всегда оснащают компенсаторами.

Устройства монтируют:

• во время прокладки водопроводной системы.
• во время монтажа теплого пола.
• в канализационной системе.
• в отопительной системе, в водопроводе с горячей водой.

Чем грозит расширение труб

Если не учитывать возможность расширения труб во время повышения температуры, то во время нагрева элементы трубопровода уходят в стороны и становятся не прямые, а в виде волн. Это влечет повышение уровня шумов во время протекания жидкости.

Деформация труб приводит:

• К разрушению крепежных опор.
• К тому, что снижается пропускная способность, потому что воздух скапливается в верхних частях трубопровода.
• К падению у отопительных радиаторов температуры.
• В участках с изгибами появляются трещины, что влечет к протечкам.

Применяя устройства, обеспечивается:

1. Бесперебойная работы системы в течение долгого времени.
2. Поддержание в трубах во время его изменений.
3. Гидроударная защита.
4. Исключение деформации во время перепадов температуры.

Виды устройств для компенсации

Широкий спектр изделий разрешает выбрать изделия, исходя из типа трубопровода и особенностей монтажа системы. Компенсаторы, устраняющие деформацию труб, бывают естественными либо в виде конструкций, выполненных с помощью упругих материалов. Естественный вид подразумевает использование особого свойство трубы – амортизацию.

Естественные устройства бывают:

• Г-образные, которые применяют на поворотах системы.
• П-образные, которые применяют для трубопроводов отопительной системы и горячего водоснабжения, выдерживают температуру свыше 50 градусов. До установки изделие растягивают для увеличения предельных размеров компенсации.
• Z-образные служат, чтобы монтировать отведение.
• Кольцевые конструкции отличаются высокими показателями компенсаций.

Самыми технологическими считаются:

• Сильфонные устройства служат для защиты во время гидроударов, во время расширения трубы при изменении температуры, от разных вибраций. Изделия отличаются по виду, бывают: сдвиговыми, осевыми и поворотными, и универсальными.
• Компенсатор осевого типа применяется для отопительных систем и прокладки водопровода с горячей водой. Изделие выполнено из стальной нержавейки, противостоят давлению шестнадцать атмосфер, когда температура достигает 115 градусов. Сдвиговые имеют две гофры, работают сразу в двух направлениях.

Поворотные компенсаторы устанавливают на поворотных участках до 90 градусов. Универсальные изделия устанавливают на трубопроводных участках небольшой длины, имеющие отводы. Способны компенсировать все виды смещений в местах, где невозможно применить другие типы устройств.

Вид компенсатора для полипропиленового трубопровода

Защитное устройство выполнено в виде петли, имеет простую конструкцию, поэтому легко монтируется в трубы для отопления. Компенсаторы подходят для любых типов трубопроводной системы. Петлевидный предохранитель справляется с последствиями гидроударов, с резкими скачками температуры. В целом данный тип устройства обеспечивает бесперебойной работой отопительную систему и горячий водопровод.

Внимание! Во время строительных работ теплосети требуют обязательно устанавливать компенсаторы.

Кроме компенсации линейной деформации отопительной системы компенсаторы нейтрализуют действие работы насосов. Данная вибрация никак не ощущается, но ее влияние ощутимо на всю сеть. Опасным считается, когда частота вибрирования насоса совпадет с частотой вибрации трубопроводной системы. Амплитуда колебания конструкции может увеличиться в несколько раз и полностью разрушить сеть.

Особенности монтажа компенсирующих устройств

Оснащение компенсаторами отопительной системы и водопроводов в жилых сооружениях проводят согласно проекту. Компенсаторы закрепляют к основной конструкции при помощи сварки.

Устройства устанавливают при неработающей системе трубопровода, когда в ней нет давления и транспортируемой жидкости. При установке обеспечивают соблюдение соосности трубы и компенсатора, чтобы не допустить радиальные нагрузки системы во время работы.

Наличие данного типа нагрузок влечет за собой заедание и дальнейшей поломкой подвижных элементов изделия.

Система топления оснащается компенсаторами на прямых отрезках трубопровода, и когда все секции прикреплены к неподвижным опорам. Наряду неподвижных опор необходима установка скользящих, чтобы не деформировать трубопровод во время теплого расширения. Необходимо учитывать величину трения в местах установки во время расчета максимального размера зоны трубопровода со встроенным компенсатором.

Внимание! На участке, где установлен сильфонный компенсатор, нельзя монтировать опоры, подвесной конструкции.

На этапе создания проекта для установки опор неподвижного типа учитывается: величина силы жесткости компенсатора, величина усилия на распор, сила трения для опор скользящих.

Монтировать компенсирующие устройства можно в трубопроводах горизонтального и вертикального типа. Стрелка устройства устанавливается по направлению движения теплоносителя, стрелка корпуса вертикальных трубопроводов должна быть опущена вниз, каким бы направлением не был оснащен теплоноситель. При поломке компенсаторы подлежат только замене.

Установка компенсаторов для полипропиленовых труб отопления — расстояние между ними

Монтаж систем из полипропилена требует знаний технологии использования этого материала.

Сегодня самым распространенным вариантом для прокладки собственными руками внутренних трубопроводов холодной и горячей воды, отопления стали полипропиленовые трубы.

Одним из обязательных условий при прокладке таких трубопроводов стало использование компенсаторов.

Особенности пластиковых трубопроводов

Полипропилен — это полимер, достоинства которого обусловили его широкое применение для сетей внутренних коммуникаций.

В числе которых:

• рабочее давление для труб из этого материала составляет до 10 атмосфер (возможно, надо будет провести испытание трубопроводов на прочность и герметичность);
• верхний предел диапазона рабочих температур превышает 90 градусов.
  Этого достаточно для разводки систем горячего водоснабжения и отопления;
• материал, абсолютно, не подвержен коррозии, инертен по отношению к большинству применяющихся в быту химических веществ, не подвергается биологическому разложению;
• качество поверхности полипропиленовых труб и свойства материала препятствуют отложению на стенках налета, в том числе, известкового;
• срок службы полиэтиленовых трубопроводов — не менее 30-50 лет;
• полипропилен, абсолютно, безопасен для здоровья человека, не выделяет в воду и воздух токсичных соединений;
• этот полимер пожаробезопасен.

Технология монтажа предполагает использование сварки (утюга для пайки полипропиленовых труб) для получения надежных соединений.

При наличии соответствующего оборудования освоить навыки монтажа систем из полипропиленовых труб, доступно, каждому.

А что вам известно про показания и противопоказания жемчужных ванн, отзывы о которых опубликованы в полезной статье? Переходите по ссылке и прочитайте о целесообразности установки оборудования у себя дома.

Отзывы, какая ванна лучше, акриловая или чугунная — прочитайте на этой странице.

Среди недостатков трубы из полипропилена, специалисты отмечают невозможность придать им необходимую форму.

За счет этого, повороты магистралей выполняют, исключительно, с применением фитингов.

Другой серьезный недостаток этого полимера — высокий коэффициент температурного расширения.

Благодаря ему, полипропиленовым трубам свойственно значительное удлинение и/или провисание при транспортировке горячих сред (горячей воды или теплоносителя систем теплоснабжения), и при высоких наружных температурах.

Чем опасно тепловое расширение

Тепловое расширение труб из полипропилена считают одним из негативных факторов, требующих учета при проектировании и монтаже систем.

Иллюстрируется его опасность следующими цифрами.

У трубы из неармированного полипропилена, величина коэффициента теплового расширения лежит в пределах 0,15 мм/град. (приведено среднее значение, для различных марок материала, использующихся производителями, возможны отклонения).

Для материала, армированного стекловолокном, показатель составляет 0,06 мм/град., для армированного алюминием — 0,03 мм/град.

При перепаде температур в 60 градусов, удлинение 1 метра неармированной трубы составит около 9 мм.

Такой перепад температур не является невозможным.

Пример условий, приводящих к такой ситуации – проектирование и сборка системы отопления при температуре воздуха 20 градусов и подача в трубы теплоносителя, нагретого до 80 (норма температуры воды в трубах горячего водоснабжения указана на этой странице).

Если прямой участок трубы отопления проходит через 2 смежных комнаты с длиной стены 5 м, его общая длина составляет 10 м.

На таком участке суммарное удлинение при описанных условиях достигнет 90 мм.

При недостаточных зазорах между трубопроводом и стенами (а они должны в описанном случае составлять не менее 45 мм), труба упрется в конструкции.

Это приведет к появлению усилий деформации, грозящих нарушением целостности как фитингов, так и стенок трубы.

Создание же необходимых зазоров (почти 5 см от стен) нарушает эстетику системы и интерьера помещений.

Важный вывод!
Деформация труб за счет теплового расширения приводит к нарушению герметичности соединений.

А знаете ли вы про отличия санфарфора или санфаянса? В полезной статье написано, как не ошибиться с выбором во время покупки сантехники.

Про высокий унитаз для инвалидов написано здесь.

За счёт дополнительных механических нагрузок представляет опасность для целостности участков трубопровода и подключенного оборудования.

Для компенсации температурного расширения служат компенсаторы.

Способы компенсации температурного расширения

Распространение получили два основных способа борьбы с эффектом температурного расширения полипропиленовых труб (какие использовать для водопровода в квартире узнайте здесь) и его негативными последствиями:

1. самокомпенсация;
2. компенсация с использованием упругих элементов из других материалов.

К дополнительным методам борьбы с тепловым расширением относят установку необходимого для устранения провисания трубы количества опор.

Сглаживание тепловых деформаций

Способ основан на использовании амортизационных свойств самого материала, участков труб, фитингов.

Достигается положительный эффект, за счет упругой деформации отдельных участков при температурном удлинении магистрали.

Примеры устройств, использующих этот способ:

• Г-образные,
• П-образные,
• кольцевые компенсаторы,
• устройства в форме змейки.

При удлинении основного участка магистрали происходит отклонение плеча компенсатора (например, для П-образных устройств) или упругая деформация всего тела компенсатора (для кольцеобразных устройств или компенсаторов в форме из змейки).

Они принимают на себя механически нагрузки, разгружая участок трубопровода и устройства соединения.

После прекращения действия факторов, вызывающих расширение трубы, за счет упругости материала компенсаторов система возвращается в исходное положение.

Способ достаточно широко распространен, благодаря дешевизне компенсаторов и простоте их использования.

Монтаж устройств ведется теми же средствами (фото ФУМ-ленты посмотрите здесь), что и сборка трубопровода.

Гашение расширений за счет упругих свойств других материалов

Этот способ получил наибольшее распространение.

На это повлияли простота изготовления, не сложный монтаж (как правильно наматывать сантехнический лен, прочитайте здесь) и применение устройств, их высокая эффективность и малые габариты.

Большинство применяемых на полипропиленовых трубах компенсаторов, таких как сильфонные, реализуют этот принцип.

Какой выбрать

Компенсаторы должны обеспечить снижение нагрузок, возникающих в продольном и поперечном направлении, а также под углом к оси трубопровода при удалении трубы.

Г-образные, П-образные, кольцевые компенсаторы и устройства в форме змейки представляют собой участки трубопровода (из того же полипропилена, или близких по характеристикам, но обладающих большей упругостью и эластичностью материалов), которым придана соответствующая форма.

Монтируются они также, как и участки основной магистрали (сколько слоев ФУМ-ленты надо наматывать, написано здесь).

В конструкцию включают фитинги для получения формы (например, для П-образных компенсаторов) или добиваются нужных характеристик без их использования.

Ассортимент устройств, реализующих компенсацию теплового расширения за счёт других материалов, гораздо шире.

К ним относятся:

осевые сильфонные компенсаторы КСО и ОПН.

Эти устройства предназначены для компенсации деформация трубы в направлении, совпадающей с ее осью.

Используют в качестве рабочего элемента упругую конструкцию — сильфон из гофрированной сантехнической резины или из тонкой нержавеющей стали.

Практическое замечание!
Устройства типа ОПН отличаются простотой установки за счет наличия в конструкции крепежных узлов служащих опорами при монтаже трубопровода;
сдвиговые компенсаторы КС.
Устройства предназначены для компенсации деформаций в направлении, не совпадающем с осью трубы, и, соответственно, имеют степени свободы в обеих (вертикальной и горизонтальной) плоскостях.

Конструкция компенсаторов включает один или два гофрированных сильфона.

При использовании двухсоставного устройства надежность соединения сильфонов достигается за счет применения связующей арматуры;
поворотные компенсаторы КСП.
Функция этих устройств — компенсация линейного расширения обоих участков трубы в местах поворота магистрали.

Применяются там, где по условиям прокладки угол поворота трубопровода должен оставаться неизменным;
универсальные компенсаторы КСУ.

Устройства позволяют компенсировать все виды отклонений трубопровода, возникающих за счёт теплового расширения.

Соответственно, рабочий ход этих устройств рассчитан на осевое, поперечное и угловое отклонения.

Особенности конструкции этих устройств диктуют их применение на коротких участках магистралей или в тех местах, где использование других типов сильфонных компенсирующих устройств, по каким-либо причинам, ограничено или невозможно;
резиновые сильфонные элементы КР (фланцевые).
Эти компенсаторы используют для компенсации отклонения оси трубопроводов.

Кроме того, устройства выполняют роль демпфирующих, способны погасить гидроудар на обслуживаемом участке магистрали.

Кроме функционального назначения компенсаторы делятся по способу монтажа.

Для полипропиленовых трубопроводов применяют сварные и фланцевые компенсаторы.

При сварном способе используется традиционный для полипропиленовых труб метод монтажа с применением сварочного оборудования (какой нужен инструмент написано здесь).

Такой способ соединения предъявляет обязательные условия для выбора компенсаторов:

• идентичность диаметра,
• толщины стенок,
• внутреннего сечения компенсирующего устройства и участка трубопровода.

Для фланцевого метода на участке трубы, где устанавливается компенсатор, монтируется металлический фланец.

Установка компенсирующего устройства производится за счёт соединения фланцев на компенсаторе и трубопроводе.

Достоинством такого метода считается получение разъемного соединения, которое легко обслуживать и ремонтировать.

Основной недостаток — повышенная сложность монтажа и большее число технологических операций.

[note]Внимание! Установка металлического фланца на полипропиленовый трубопровод — задача не простая.[/note]

Поэтому ее выполнение лучше поручить специалистам, имеющим соответствующий опыт.

К сведению!
При определенных условиях применение сильфонных компенсаторов кроме борьбы с тепловым расширением решает задачу устранения вихревых потоков жидкости в трубопроводе, что повышает безопасность его эксплуатации.

Эффективная работа компенсирующих устройств возможна только при соблюдении правил их установки.

Правила монтажа

• Выбирают компенсаторы на основании расчёта линейного расширения полипропиленовых труб, характеристики устройств должны соответствовать полученным при проектировании результатам;
• применяемые на трубопроводе компенсаторы по своим характеристикам должны соответствовать используемым полипропиленовым трубам;
• устанавливают устройства только на прямолинейных участках трубопроводов;
• между двумя неподвижными креплениями устанавливают только один сильфонный компенсатор.

Применение компенсирующих тепловое расширение трубопровода устройств – обязательное условие при монтаже систем с использованием труб из полипропилена.

[note]Эти меры увеличивают продолжительность срока службы трубопровода и гарантируют необходимую герметичность соединений.[/note]

Что такое компенсатор Козлова, как он выглядит, его конструктивные особенности и способ монтажа в магистраль отопления — все ответы в предлагаемом видеоролике.