Kompensatory mieszkowe w kompensacji osiowych przemieszczeń rurociągów energetycznych.
W instalacjach energetycznych zmiany temperatury powodują wydłużenia i skurcze rurociągów, które mogą prowadzić do uszkodzeń systemu. Aby skutecznie kompensować te przemieszczenia, stosuje się kompensatory mieszkowe, które dzięki swojej budowie i elastyczności absorbują powstające odkształcenia. Poniżej przedstawiamy kilka typowych rozwiązań kompensacji osiowych dylatacji w rurociągach energetycznych z wykorzystaniem mieszków kompensatorów.
Kompensacja dylatacji osiowych na prostym odcinku rurociągu
W przypadku prostego, zakotwionego na końcach odcinka rurociągu narażonego na zmiany temperatury, zastosowanie pojedynczego kompensatora mieszkowego pozwala skutecznie zredukować przemieszczenia osiowe wynikające z rozszerzalności cieplnej.
Kluczowe jest jednak odpowiednie rozmieszczenie punktów stałych i podparć, które zabezpieczają mieszek kompensatora przed niepożądanym odkształceniem bocznym lub kątowym.
Odpowiednia konfiguracja zgodnie z wytycznymi EJMA (Expansion Joint Manufacturers Association) zapewnia niezawodne działanie systemu nawet w przypadku wielowarstwowych mieszków kompensatorów stosowanych w trudnych warunkach.
Kompensacja dylatacji osiowych na długim odcinku rurociągu
W przypadku bardzo długich rurociągów zaleca się ich podział na krótsze sekcje przy pomocy odpowiednich punktów podparcia pośredniego.
Dzięki temu każde przemieszczenie osiowe jest efektywnie rozkładane pomiędzy kilka odcinków, co zwiększa trwałość zastosowanych kompensatorów mieszkowych.
Pozostałe zasady montażu, w tym stabilizacja układu oraz ochrona przed przemieszczeniami bocznymi, pozostają takie same jak w przypadku krótszych odcinków.
Kompensacja dylatacji osiowych przy redukcji średnicy rurociągu
Gdy w systemie zastosowano zwężkę symetryczną, dodatkowym wyzwaniem jest kompensacja sił wynikających z nacisku medium na ściany armatury.
W takiej sytuacji należy zastosować dwa kompensatory mieszkowe – jeden na większej średnicy rurociągu, a drugi tuż za armaturą redukcyjną.
Każdy z zastosowanych mieszków kompensatorów wymaga indywidualnego podparcia i zakotwienia, aby prawidłowo przenosił zarówno siły wynikające z ciśnienia, jak i przemieszczenia termiczne.
Kompensacja dylatacji osiowych w obrębie odgałęzienia rurociągu
W przypadku montażu trójnika lub innego odgałęzienia od głównej nitki rurociągu, kompensatory mieszkowe muszą zostać zamontowane zgodnie ze schematem fragmentaryzacji rurociągu.
Kluczowe znaczenie ma tutaj odpowiednia stabilizacja trójnika – to właśnie on przejmuje napór ciśnienia generowany w linii odgałęzienia.
Tylko dzięki prawidłowemu podparciu i zakotwieniu można zapewnić, że zastosowane mieszki kompensatorów będą pracowały zgodnie z założeniami projektowymi, bez ryzyka przeciążenia lub awarii.
Oznaczenia wykorzystane na rysunku:
P – siła osiowa działająca na mieszek kompensatora
D – Średnica przyłącza mieszka kompensatora
Lm = nT – długość mieszka kompensatora
n – liczba fal mieszka kompensatora
Dm = 2Rm – średnica fali mieszka kompensatora
T – podziałka fal mieszka kompensatora
∆Lm = n ∆T – przesunięcie osiowe w trakcie rozciągania i ściskania mieszka kompensatora
Przykłady zastosowania kompensatorów dla osiowych przemieszczeń (axial movement) rurociągów.
Kompensatory mieszkowe to niezastąpione elementy instalacji energetycznych, umożliwiające bezpieczne kompensowanie przemieszczeń osiowych w rurociągach.
Prawidłowy dobór, montaż oraz stabilizacja konstrukcji są kluczowe dla zapewnienia długiej i bezawaryjnej eksploatacji.
W każdym przypadku stosowania mieszków kompensatorów, należy uwzględniać zarówno warunki termiczne i ciśnieniowe, jak i układ sił działających na instalację.