Kompensatory gumoweDobór do przemieszczeń rurociągu

01 / RODZAJE PRZEMIESZCZEŃ

Ruch osiowy, poprzeczny i kątowy

Podstawą doboru jest rozdzielenie przemieszczeń według kierunku ich działania. Ruch osiowy, poprzeczny i kątowy powodują inny sposób odkształcenia mieszka, dlatego dla każdego z nich należy określić rzeczywistą wartość występującą w instalacji.

02 / RUCHY ZŁOŻONE

Ruchy złożone i wykorzystanie zakresu kompensacji

W rzeczywistej instalacji ruch osiowy, poprzeczny i kątowy mogą występować jednocześnie. W takim przypadku maksymalnych wartości poszczególnych przemieszczeń nie należy traktować jako niezależnych zakresów, które można wykorzystać równocześnie. Każde odkształcenie angażuje część możliwości pracy mieszka i wpływa na pozostały zakres kompensacji.

Do oceny układu potrzebne są nie tylko wartości maksymalne, ale także przebieg zmian pomiędzy kolejnymi stanami pracy: po montażu, po rozgrzaniu rurociągu, przy zmianie obciążenia, podczas postoju czy przy zmianach parametrów procesu. Pozwala to określić położenia skrajne kompensatora i uniknąć sytuacji, w której nominalny zakres ruchu jest dostępny tylko teoretycznie.

Wstępne ściśnięcie, rozciągnięcie lub przesunięcie kompensatora podczas montażu również wykorzystuje część dostępnego zakresu. Położenie montażowe powinno więc zostać uwzględnione razem z przemieszczeniami roboczymi.

03 / UKŁAD RUROCIĄGOWY

Kompensator jako element układu rurociągowego

Praca kompensatora jest bezpośrednio związana z rozmieszczeniem punktów stałych i prowadnic. To one określają kierunek przemieszczania poszczególnych odcinków rurociągu i sposób, w jaki ruch jest przekazywany na część elastyczną. Znaczenie mają również długości odcinków, położenie kolan, armatury, pomp oraz innych urządzeń włączonych w instalację.

W instalacjach ciśnieniowych należy uwzględnić siły wynikające z ciśnienia wewnętrznego. Ich przenoszenie powinno być przewidziane w układzie konstrukcyjnym rurociągu. Kompensator nie powinien zastępować prawidłowo zaprojektowanych punktów stałych ani przejmować obciążeń, które powinny zostać zamknięte przez konstrukcję instalacji.

Oddzielnym zagadnieniem są odchyłki montażowe. Wymuszanie osiowania rurociągu poprzez trwałe odkształcenie kompensatora zmienia jego położenie początkowe i ogranicza zakres dostępny podczas pracy. Jeżeli połączenie wymaga korekty geometrii, należy rozpatrywać ją niezależnie od przemieszczeń roboczych.

04 / PRZYŁĄCZA

Kołnierz obrotowy i nieobrotowy

W wykonaniu z kołnierzem obrotowym położenie otworów śrubowych można dopasować do kołnierza współpracującego podczas montażu. Kołnierz pozostaje ruchomy względem szyjki części gumowej w zakresie potrzebnym do ustawienia połączenia.

Kołnierz nieobrotowy ma ustalone położenie względem kompensatora i znajduje zastosowanie tam, gdzie geometria przyłącza albo dodatkowego wyposażenia wymaga określonej orientacji. Rodzaj kołnierza jest cechą konstrukcyjną przyłącza i nie określa kierunku ruchu przejmowanego przez kompensator.

05 / GEOMETRIA WYKONANIA

Liczba garbów i geometria wykonania

Wykonania jedno- i wielogarbne różnią się charakterystyką mechaniczną części elastycznej. Zwiększenie liczby garbów może zmieniać podatność mieszka i dostępny zakres przemieszczeń, ale nie jest samodzielnym wyznacznikiem dopuszczalnego ciśnienia, temperatury ani trwałości. Parametry należy odnosić do konkretnego DN, geometrii, materiału i warunków pracy.

Wykonania redukcyjne i stożkowe stosuje się przy połączeniach rurociągów o różnych średnicach. W takim przypadku do doboru potrzebne są obie średnice nominalne, długość zabudowy, kierunek redukcji, parametry medium oraz wymagane przemieszczenia. Charakterystyki standardowego kompensatora cylindrycznego nie należy automatycznie przenosić na wykonanie redukcyjne.

06 / WARUNKI SPECJALNE

Podciśnienie i wyposażenie dodatkowe

Przy pracy z podciśnieniem istotna jest stateczność części elastycznej. W zależności od średnicy, konstrukcji kompensatora, temperatury i wartości podciśnienia mogą być stosowane pierścienie przeciwpróżniowe lub inne rozwiązania stabilizujące mieszek.

Ograniczniki ruchu służą do kontrolowania dopuszczalnego wydłużenia lub skrócenia kompensatora. Ich konfiguracja powinna odpowiadać rzeczywistemu przebiegowi obciążeń i współpracować z układem punktów stałych oraz prowadnic.

Wkładka przepływowa, określana również jako deflektor, osłania część gumową przed bezpośrednim oddziaływaniem strugi medium. Stosuje się ją m.in. przy podwyższonych prędkościach przepływu, mediach abrazyjnych lub wtedy, gdy istotna jest ochrona wewnętrznej powierzchni mieszka. Geometria wkładki i wymagane luzy muszą pozostawać zgodne z zakładanym zakresem ruchu, szczególnie przy przemieszczeniach poprzecznych i kątowych.

Osłony zewnętrzne stosuje się tam, gdzie kompensator jest narażony na uszkodzenia mechaniczne albo niekorzystne warunki otoczenia. Wyposażenie dodatkowe powinno wynikać z warunków pracy danego węzła, a nie z przyjęcia jednego standardowego zestawu dla wszystkich aplikacji.

07 / OFERTA METAL-GUM

Zakres kompensatorów gumowych Metal-Gum

Kompensatory gumowe Metal-Gum są wykonywane w zakresie średnic do DN3400, w klasach nominalnych PN6-PN25 oraz dla temperatur pracy do +130 °C, zależnie od zastosowanej mieszanki elastomerowej i konstrukcji wykonania. Dostępne są m.in. wykonania osiowe, wielogarbne, redukcyjne i stożkowe, a także konfiguracje przeznaczone do pracy przy podciśnieniu.

Zakres pracy konkretnego kompensatora zależy od DN, materiału części elastycznej, geometrii mieszka, ciśnienia, temperatury, medium oraz wymaganych przemieszczeń. Parametry należy więc odnosić do właściwego wykonania, a nie do rodziny produktowej jako całości.

08 / DANE DO DOBORU

Dane potrzebne do doboru kompensatora

Im pełniej opisany jest węzeł rurociągowy, tym dokładniej można dobrać konstrukcję kompensatora. Przy zapytaniu technicznym warto podać:

• medium, jego skład i stężenie, jeżeli mają znaczenie dla doboru mieszanki elastomerowej;
• temperaturę roboczą oraz wartości minimalne i maksymalne występujące w instalacji;
• ciśnienie robocze i maksymalne oraz wartość podciśnienia, jeżeli występuje;
• DN i PN przyłączy, normę owiercenia oraz w razie potrzeby materiał kołnierzy;
• długość zabudowy i dostępną przestrzeń montażową;
• wymagane skrócenie i wydłużenie osiowe;
• przemieszczenia poprzeczne wraz z kierunkami lub składowymi;
• wychylenia kątowe oraz informację o ewentualnym skręcaniu;
• charakter i liczbę cykli pracy, jeżeli mają znaczenie dla aplikacji;
• rozmieszczenie punktów stałych, prowadnic i urządzeń współpracujących.

W układach złożonych do zapytania warto dołączyć schemat instalacji z zaznaczonymi punktami stałymi, prowadnicami, urządzeniami oraz kierunkami i wartościami przemieszczeń. Taki materiał pozwala ocenić zależności, których nie da się jednoznacznie opisać pojedynczymi wartościami liczbowymi.

09 / MODERNIZACJA

Wymiana kompensatora w istniejącej instalacji

Przy modernizacji istniejącego układu warto oprzeć dobór nie tylko na oznaczeniu starego kompensatora. Zdjęcia zabudowy, rysunek odcinka rurociągu, rzeczywiste położenie elementu po zatrzymaniu instalacji oraz informacje o dotychczasowej eksploatacji pozwalają ocenić, czy poprzedni kompensator pracował w założonych warunkach.

Trwałe przesunięcie, nadmierne rozciągnięcie, zapadanie mieszka przy podciśnieniu, uszkodzenia powierzchni albo ślady kontaktu z elementami wewnętrznymi mogą wskazywać na problem w konfiguracji całego węzła. W takim przypadku dobór nowego elementu wyłącznie na podstawie wymiarów starego kompensatora może powtórzyć wcześniejszy sposób pracy i doprowadzić do podobnego uszkodzenia.

10 / NAJCZĘSTSZE BŁĘDY

Najczęstsze błędy przy doborze

• Dobór wyłącznie według DN i PN, bez określenia rzeczywistych przemieszczeń rurociągu.
• Traktowanie maksymalnych ruchów osiowych, poprzecznych i kątowych jako niezależnych zakresów dostępnych jednocześnie.
• Pominięcie podciśnienia i jego wpływu na stateczność mieszka.
• Brak informacji o punktach stałych i prowadnicach.
• Kompensowanie błędów osiowania rurociągu kosztem zakresu roboczego części elastycznej.
• Uznanie kołnierza obrotowego za możliwość pracy przy skręcaniu kompensatora.
• Przenoszenie parametrów pomiędzy wykonaniami o różnej geometrii, liczbie garbów lub wyposażeniu dodatkowym.

11 / DOBÓR METAL-GUM

Dobór kompensatora Metal-Gum

Przy typowej aplikacji podstawą są medium, temperatura, ciśnienie, DN, PN, długość zabudowy oraz wymagane przemieszczenia. W instalacjach o bardziej złożonej geometrii warto przekazać również schemat rurociągu. Pozwala to odnieść konstrukcję kompensatora do rzeczywistego sposobu pracy układu i dobrać wykonanie z uwzględnieniem przemieszczeń, warunków procesowych oraz wyposażenia dodatkowego.

12 / FAQ

FAQ