Компенсаторы температурного расширения ПП труб. Виды, особенности и принцип работы

Компенсаторы для полипропиленовых (ПП) труб служат одной цели — предотвратить аварийные ситуации в системах отопления и водоснабжения. Полипропиленовые трубопроводы под воздействием избыточных температур могут линейно расширяться и деформироваться, и это, порой, приводит к нарушению их целостности.

Принцип работы компенсаторов в ПП трубопроводах прост, но эффективен

Представьте, работа ведется с обычной ПП трубой диаметром 20 мм. Температура окружающего воздуха — 20°C, а теплоносителя — 90°C. В этом случае разница температур составит 70°C.

Коэффициент линейного расширения трубы при таких параметрах может достигать — 10,5 мм на 1 погонный метр. А если трубопроводная магистраль имеет длину 5 м, тогда ее линейное расширение может превысить 5 см. Это уже опасно, и может привести к разрыву трубы.

Чтобы избежать этого, и нужны компенсаторы. Принцип их работы прост. При расширении или сжатии трубопровода компенсатор берёт нагрузку на себя и изменяется в размере. Достигается это за счет конструкции компенсатора и материала, из которого он сделан.

Виды и особенности компенсаторов для ПП труб

Простейший, кустарный компенсатор изготавливается в виде П-образной вставки в трубопровод. Это простой, но эффективный способ, часто применяемый сантехниками при монтаже несложных участков систем водоснабжения и отопления. Конструкция похожа на букву П. Длина сторон такого компенсатора обычно не превышает 30-50 см, перемычка 15-20 см.

При монтаже длинных отрезков трубопровода применяют другой вид компенсатора, напоминающего по форме петлю. Отсюда и его название — «кольцевой компенсатор». Действует он по принципу пружины. При расширении трубопровода сжимается, а при сжатии — распрямляется. Такое действие компенсатора обеспечивает целостность системы и предотвращает ее от разрушения. Монтируется при помощи обычных соединительных муфт.

Для монтажа систем отопления с повышенными требованиями к безопасности применяют сильфонные компенсаторы. Их чаще всего используют в системах, где теплоносителем является пар или вода, нагретые до 90-95°C и под давлением до 16 бар. Эти устройства изготавливают из нержавеющей стали, высококачественного алюминия и гофры. Обычно крепятся при помощи резьбовых сферических муфт.

Виды компенсаторов для особых случаев

В зависимости от конфигурации системы и основных характеристик теплоносителя могут использовать различные модификации компенсаторов.

Например:

• Г-образные. Устанавливают на поворотных участках труб.
• Z-образные. Применяются, когда необходимо к основной магистрали подсоединить дополнительный контур.

Как видите, на все случаи жизни можно найти свой компенсатор. Устанавливать их или понадеяться на русское «авось», зависит только от вас. Но практика показывает, что эти устройства значительно продлевают безаварийную жизнь объектов. А в некоторых случаях их установка является просто обязательной!

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.

Компенсаторы для полипропиленовых труб: установка сильфонного расширения на пластиковый трубопровод отопления, нужен ли

Организовать подводку коммуникаций к сантехническим приборам своими руками в последнее время стало намного проще и удобнее, ведь на рынке можно найти множество материалов и комплектующих, работать с которыми сможет даже непрофессионал. В данной статье мы расскажем, что такое компенсаторы для полипропиленовых труб, в каких случаях они применяются, как устанавливаются и на что обратить внимание при покупке готовых изделий.

В каких случаях используются компенсаторы

В сущности, компенсаторы представляют собой гибкий отрезок полипропиленовой трубы, завернутый в петлю, который призван частично компенсировать тепловую нагрузку при расширении трубы и принимать часть нагрузки при усилении давления внутри трубы. Следовательно, компенсаторы для пластиковых труб позволяют существенно продлить срок эксплуатации сантехнической разводки в доме и сделать ее функционирование более качественным.

В продаже имеется целый перечень типов компенсаторов фабричного производства, однако, зачастую такие элементы можно изготовить и самостоятельно, что будет намного дешевле. Главное при этом – придерживаться технологии сборки изделия.

Основными объектами, где уместно использование компенсаторов полипропиленовых труб, являются:

• водопроводная разводка;
• канализационная система;
• центральное или индивидуальное отопление.

Однако не только в частном доме может потребоваться монтаж дополнительных устройств. Петлеобразный компенсатор для полипропиленовых труб может потребоваться и в промышленных или общественных помещениях, где его монтируют между прямыми участками отопительных труб.

Благодаря такому компенсированию нагрузку можно достичь:

• роста сроков полезной эксплуатации трубопроводов;
• погашения вихревых потоков в трубах;
• сохранения герметичности магистрали в условиях возросшей нагрузки;
• приведения в норму показателей давления в трубопроводе;
• сведения к минимуму степени линейного расширения труб с горячим водоснабжением.

Стоит отметить, что компенсатор петлевого типа может крепиться как на горизонтальных, так и на вертикально размещенных трубах, и подходит для любых магистралей, транспортирующих жидкости.

Типы компенсационных устройств

На практике активно применяется несколько основных разновидностей компенсаторов для труб из полипропилена:

1. В форме петли – он самый простой.
2. Змеевик или спираль.
3. Сильфонный осевой с маркировкой КСО или ОПН.
4. Фланцевого типа – позволяет смягчать гидроудары, изготовлен из мягкого материала и удобно монтируется.
5. Сильфонный компенсатор для полипропиленовых труб – узловое устройство для сдерживания линейного расширения.
6. Сдвиговый – позволяет сдерживать линейное расширение в 2-х плоскостях. Состоит их двух отрезков нержавеющей гофротрубы, соединенных специальным креплением.
7. Поворотный – применяется везде, где труба изгибается под углом 90º.
8. Универсальный – подходит для компенсации сдвигов в поперечном, угловом или осевом сечении, особенно, на небольших отрезках разветвленных трубопроводов, где прочие типы устройств не применимы.

Все эти устройства объединяет тот факт, что для получения желаемого эффекта, они должны монтироваться только на отрезках трубопровода из гибкого полипропилена.

Очень удобно использовать компенсаторы во время монтажа поворотных участков. Благодаря этим приспособлениям можно погасить завихрения жидкости и стабилизировать давление в трубопроводе.

Стоит отметить, что трубопроводы для транспортировки горячей воды при грамотном монтаже компенсаторных приспособлений способны прослужить на 50 лет больше, оставаясь при этом абсолютно герметичными.

Среди лучших зарубежных производителей компенсаторов расширения полипропиленовых труб можно назвать финские фирмы, а также турецкую компанию Kayse. Среди отечественных поставщиков можно отметить фирму SanTermo.

Фиксация компенсаторов

Компенсатор в форме петли можно изготовить самостоятельно из куска гибкой полипропиленовой трубы высокой плотности, либо приобрести эту деталь в готовом виде (в продаже можно найти изделия белого или серого цветов). Ее нужно правильно установить в трубопроводе.

Крепить компенсаторы для трубопроводов отопления или водоснабжения можно так:

• с помощью сварки;
• посредством фланцев.

Метод сваривания или спайки применяется достаточно часто, ведь он несложен и может обеспечить герметичное соединение, если его диаметр совпадает с трубой.

А вот монтаж П образного компенсатора для полипропиленовых труб на фланцах самостоятельно осуществить довольно сложно – лучше доверить это профессионалам. При этом деталь крепится не на трубу – нужен встречный фланец. Таким образом, получается разъемное соединение, легко поддающееся разборке и замене деталей.

Компенсатор сильфонного типа приемлем на небольших участках трубопроводов, поскольку он сглаживает линейное расширение (прочитайте также: «Предварительный расчет теплового расширения полипропиленовых труб»). В частности, его можно встретить на отопительных системах, которым свойственно частое изменение температуры их содержимого.

Рекомендации по выбору компенсатора

Чтобы система работала долго и бессбойно, при подборе компенсационного узла стоит обратить внимание на такие моменты:

1. Приобретаемый готовый узел должен отвечать требованиям к эксплуатации конкретной системы.
2. Сечение компенсатора следует подбирать аналогично диаметру трубы. Наиболее популярны в частном пользовании трубы сечением 20-40 мм.
3. Качественные фланцевые компенсаторы для полипропиленовых труб отопления в случае поломки системы должны легко демонтироваться, а крепление предполагается герметичное и надежное.
4. Перед началом монтажа, стоит убедиться, нужен ли компенсатор на полипропиленовой трубе в принципе, соответствует ли его диаметр параметрам трубопровода, а также насколько выбранный тип устройства целесообразен в конкретном случае.
5. Расстояние между узлами разного типа составляет порядка 3 метров. При этом для соединений с помощью сварки оптимально подходит сильфонный или петлевой компенсатор.

Устройство компенсационных узлов довольно простое, а их монтаж можно осуществить самостоятельно. Да и стоимость их невелика, так что лучше не пренебрегать этой деталью.

Некоторые тонкости расчетов перед установкой компенсаторов

Стоит отметить, что прежде чем начинать установку компенсаторов на полипропиленовые трубы, стоит ознакомиться с технологией их монтажа и конструкционными особенностями. Тогда вы гарантированно получите герметичную конструкцию. В частности, очень важно, чтобы параметры внешних и внутренних диаметров трубопровода и компенсатора были одинаковыми.

Для надежности желательно составить схему разводки и рассчитать максимальную нагрузку на систему. Тогда вы сможете определить наиболее слабые места, где стоит разместить компенсаторы. Кроме того, рассчитывая количество дополнительных узлов, стоит учесть, сколько таких устройств уже установлено, какова структура и особенности разводки, а также выяснить внешние и внутренние диаметры трубопроводов.

Влияние на давление и нагрузку в системе могут оказывать такие факторы, как расстояние между жесткими и гибкими отрезками трубы, наличие различных опорных элементов, количество поворотов и разветвлений в трубопроводе. При установке компенсатора вблизи зафиксированной опорной конструкции, она дополнительно укрепляется. А если обеспечить компенсационными узлами поворотные участки, общая нагрузка на систему снизится.

Кроме того, чтобы облегчить работу, на схеме нужно указать в масштабе все размеры отступов, а также показатели линейного расширения от воздействия тепла на каждом конкретном участке.

Как производится монтаж компенсационных узлов для труб

Для корректной работы по монтажу компенсационных узлов следует соблюдать ряд инструкций:

1. Перед началом сваривания поверх полипропиленовых труб нужно постелить асбестовую ткань – она защитит материал от металлических искр.
2. Установка узлов производится на прямых отрезках водопроводной разводки.
3. Проверка качества и исправности компенсатора перед монтажом позволит в дальнейшем избежать проблем с водопроводом и обеспечит герметичность системы.
4. Для каждого конкретного типа компенсационных устройств предусмотрена особая технология монтажа. Поэтому нельзя всегда использовать один и тот же способ. Мастера довольно часто пользуются сварочным методом, а также «американкой», то есть креплением компенсатора на разъемных фитингах из полипропилена с металлической резьбой.

В целом процесс монтажа компенсационного узла состоит из таких этапов, как предварительная подготовка, планировка и расчет мест крепления всех конструкционных элементов системы, разметка и нарезка труб, а также финишная сварка.

Чтобы сварка была максимально качественной, лучше пользоваться профессиональным паяльником с большой мощностью. Также обязательно нужно тщательно зачистить торцевые части труб, до получения гладкой поверхности. Использовать паяльник можно после нагрева его до 260 ℃, когда погаснет индикатор на устройстве.

Установив на сварочный аппарат насадки, соответствующие диаметру труб и узлов, изделия нагревают до нужной температуры, чтобы края начали оплавляться, а затем плотно прижимают их друг к другу, чтобы полипропилен схватился и остыл. На время застывания детали жестко фиксируют и не перемещают, чтобы получить герметичные швы. Если речь идет о стыковке полипропиленовых гибких деталей и металлических труб, оптимальными методами соединения будут резьбовое и наплавление.

Слив из системы воду, снимают все вентили и прочищают трубы от осадка, чтобы он не мешал работе. Далее выполняют комбинированное соединение элементов. Сначала гибкий участок трубы припаивают на фланец, а потом на резьбу соединяют металлические отрезки.

Если все работы по монтажу компенсаторных устройств для полипропиленовых труб выполнены грамотно, то соединение будет герметичным, а внутри трубопровода будут гаситься вихревые потоки, а также поглощаться процессы линейного расширения при подаче горячей воды в водопроводе или системе отопления.