Instalacje rurociągów przemysłowych są narażone na działanie skoków temperatury i ciśnień oraz silne wibracje czy drgania mechaniczne wywołane czynnikami fizycznymi. Chcąc zapobiec uszkodzeniom połączeń w takich instalacjach, należy zastosować kompensator. Co to jest, do czego służy to urządzenie oraz jakie korzyści niesie jego stosowanie?

Czym jest kompensator?

Kompensacja (łac. compensatio) oznacza równoważenie działania innym działaniem. Od tego słowa powstała nazwa kompensatora — elementu instalacji wyrównującego wpływ wybranych czynników fizycznych na konkretny układ. W praktyce kompensator stosowany jest absorbując różne przemieszczenia spowodowane m.in. skokami temperatur, zmianami ciśnienia oraz drganiami. Wyrównuje zmiany długości układu- rurociągu i chroni tym samym newralgiczne miejsca układu (np. łączenia spawane i skręcane) przed rozszczelnieniem.

Rodzaje kompensatorów

Wiedząc, co to jest kompensator, można rozróżnić poszczególne ich typy. Podział kompensatorów może wynikać z ich budowy, materiałów i zastosowania urządzeń wyrównujących.

Podział kompensatorów ze względu na rodzaj zastosowanego materiału mieszka (elementu amortyzującego)

 

Wybór konkretnego materiału konstrukcji amortyzującej jest zależne od wymogu szczelności, warunków eksploatacyjnych i odporności rurociągu na przepływające medium. Podczas projektowania instalacji rurowej istotne jest również określenie zakresu temperatury i wymogów co do wytrzymałości mechanicznej całej konstrukcji.

Dla przykładu kompensator gumowy może być stosowany w rurociągach do mediów płynnych, z kolei urządzenie z mieszkiem tkaninowym jest powszechnie używane do transportu mediów gazowych. Kompensator tkaninowy, w przeciwieństwie do gumowego, może być z kolei wykorzystywany do pracy w bardzo wysokich temperaturach, nawet w kontakcie z mediami agresywnymi.

Podział kompensatorów ze względu na rodzaj i zakres przesunięcia

  • Kompensatory osiowe,
  • Kompensatory poprzeczne/boczne,
  • Kompensatory kątowe,
  • Kompensatory uniwersalne.

 

Wyjaśniając, co to jest kompensator osiowy, boczny lub kątowy, należy odnieść się do normy PN EN 14917:2009.

  1. Kompensator osiowy (ang. axial compensator) wyrównuje ruchy w osi rurociągu.
  2. Kompensator kątowy (ang. angular compensator) umożliwia ruch tylko w jednej płaszczyźnie.
  3. Kompensator poprzeczny (ang. lateral compensator) absorbuje poprzeczne ruchy w różnych kierunkach.
  4. Kompensator uniwersalny (ang. universal compensator) kompensuje w większych zakresach ruchów poprzecznych.

Podział kompensatorów ze względu na rodzaj przyłącza

  • Kompensatory kołnierzowe,
  • Kompensatory do wspawania.

 

Montaż kompensatorów na złączach rurociągów różni się w zależności od tego, w jakie przyłącze jest wyposażony.

Kompensator — funkcje i właściwości

Systemy lub instalacje rurociągowe, w których przepływają media o zmiennych parametrach (temperaturze lub ciśnieniu) według podstawowych praw fizyki mają zdolność do rozszerzalności oraz kurczliwości. Ta zależność jest niestety często ignorowana zarówno podczas projektowania instalacji rurowej, jak i jej montażu. W efekcie systemy rurociągowe ulegają zniszczeniu (czasem we fragmentach, innym razem na całej długości instalacji). Dzięki swoim funkcjom i właściwościom kompensator ogranicza ryzyko odkształceń mechanicznych oraz termicznych w instalacjach rurociągowych.

Najważniejsza funkcja kompensatora

Główną funkcją kompensatora jest amortyzacja różnic temperaturowych i ciśnieniowych oraz wibracji w przewodach wrażliwych na takie zjawiska. Naprężenia termiczne i mechaniczne nie muszą wynikać wyłącznie z właściwości fizycznych przesyłanego medium, ale także błędów montażowych czy różnic temperaturowych wewnątrz instalacji rurociągowej a temperaturą otoczenia.

Podstawowe właściwości kompensatora

Właściwości kompensatora zależą od jego budowy i przeznaczenia. Spełniając swoje zadanie odpowiednio powinno zachowywać:

  • szczelność,
  • odporność na działanie różnych mediów gazowych, ciekłych czy sypkich (również agresywnych),
  • wytrzymałość na skoki temperatur i ciśnienia,
  • elastyczność mieszka,
  • wytrzymałość na działanie czynników fizycznych i atmosferycznych,
  • odporność na występowanie korozji.

 

Zastosowanie kompensatora w instalacjach przemysłowych

Zadaniem kompensatora jest dokonanie kompensacji: drgań mechanicznych, wibracji, hałasu, naprężeń czy przesunięć/przemieszczeń. Drgania i wibracje powstają w wyniku podłączenia instalacji rurowej do różnego rodzaju urządzeń mechanicznych. Z kolei naprężenia i przemieszczenia są efektem przepływu medium o wysokiej temperaturze lub ciśnieniu. Takie parametry mogą powodować rozszerzanie lub kurczenie się układu na którym zainstalowany jest kompensator, co często ma bezpośredni wpływ na różne awarie oraz uszkodzenia całej instalacji. Newralgicznymi miejscami narażonymi na takie uszkodzenia są przede wszystkim różnego rodzaju złącza. Chcąc zniwelować ryzyko zmiany struktury tych materiałów, w instalacjach rurowych montuje się kompensatory.

Kompensator znajduje zastosowanie w rurociągach przemysłowych w:

  • elektrociepłowniach,
  • elektrowniach,
  • cegielniach,
  • hutach,
  • stalowniach,
  • cementowniach,
  • stoczniach,
  • przemyśle celulozowo-papierniczym,
  • przemyśle koksowniczym.

 

Jeżeli kompensator, to tylko od DSM

Mając świadomość tego, czym jest kompensator, jak ważne jest jego stosowanie i uwzględnienie już na etapie projektowania instalacji rurowej, warto wybrać firmę specjalizującą się w dostarczaniu takich rozwiązań. DSM to przedsiębiorstwo specjalizujące się w tworzeniu nawet skomplikowanych projektów instalacji oraz armatury przemysłowej dla różnych gałęzi na rynku.

W asortymencie znajdują się kompensatory przeznaczone do eksploatacji w najbardziej ekstremalnych i newralgicznych warunkach, jak również dla standardowych rozwiązań np systemów HVAC. Cechuje je odporność na działanie czynników wewnętrznych oraz zewnętrznych — zarówno zmian temperatur i ciśnienia, jak i drgań czy wibracji mechanicznych.

Zastosowanie kompensatorów od DSM to gwarancja skutecznej redukcji naprężeń temperaturowych oraz ciśnieniowych w instalacjach przemysłowych (m.in. odprowadzających spaliny czy przesyłających gazy o wysokich temperaturach). Oprócz pomocy na etapie wyboru i zaprojektowania kompensatora do instalacji rurociągowej — DSM Tech oferuje również montaż tych urządzeń oraz późniejszy gwarancyjni i pogwarancyjny serwis.

Osoby zainteresowane współpracą w zakresie projektowania, montowania oraz zabezpieczania i serwisowania rurociągów przemysłowych — zapraszamy do kontaktu, konsultacji oraz wyceny planowanych inwestycji.