Tipos e finalidades de juntas de dilatação para dutos: características e características de instalação

As redes de aquecimento são tubulações de longa distância que estão sujeitas a cargas severas tanto externas quanto internas. Portanto, é difícil mantê-los em boas condições técnicas. Para resolver alguns problemas, elementos especiais chamados compensadores são instalados na rede. Inúmeros tipos de juntas de dilatação para dutos, apresentados em ampla gama no mercado, evitam situações de emergência.

Para que servem os compensadores?

É necessário compreender que as redes de aquecimento são sistemas de tubulações através dos quais se movem os transportadores de energia térmica. Mais frequentemente é água quente, menos frequentemente vapor saturado. Portanto, tais rodovias estão sujeitas a duas cargas principais e duas menores. Mas mesmo um pequeno significado muitas vezes leva a acidentes graves.

Principais problemas:

• mudanças de temperatura;
• mudanças de pressão.

Sob a influência destas duas cargas, os tubos expandem-se ou contraem-se. Tais movimentos muitas vezes levam a deformações e, com o tempo, a um aumento nas sobrecargas. O resultado final é a destruição de todo o sistema ou secção, o que é igualmente desagradável e economicamente dispendioso.

Duas cargas menores:

• vibração de tubos do trabalho unidades de bombeamento;
• própria vibração da própria rodovia.

Se estes dois componentes coincidirem em amplitude, ocorrerá rapidamente a destruição da estrutura do tubo, especialmente nas juntas dos seus elementos.

Para evitar isso, compensadores são instalados na tubulação.São uma espécie de estruturas elásticas (dispositivos) que amortecem não só as vibrações, mas também as consequências da expansão e contração dos tubos. Em essência, eles compensam as cargas que atuam na tubulação.

Sob a influência das mudanças de temperatura e pressão, os tubos não apenas se expandem ou contraem no plano transversal. Existe algo como expansão linear de materiais. Ocorre constantemente no projeto de tubulações de redes de aquecimento.

Esta é uma carga séria que os tubos só podem suportar com a ajuda de juntas de dilatação. Se não forem instalados, em primeiro lugar, as soldaduras e juntas das secções efectuadas começarão a falhar. acoplamentos.

Portanto, hoje a instalação de diferentes tipos de compensadores de calor em tubulações de redes de aquecimento é uma operação obrigatória que não é discutida. Esta é a única maneira de garantir a operação eficiente e de longo prazo dos sistemas de aquecimento de tubos.

Dispositivo de compensação em um sistema de tubulação

Quais são os perigos da expansão do tubo?

Uma lista do que pode acontecer com uma tubulação se um dos tipos de compensadores não estiver instalado nela:

• entortamento da linha, o que afetará negativamente a velocidade de movimentação da água quente, e os suportes instalados sob as tubulações também sofrerão;
• quebra de trechos nos entroncamentos de elementos rodoviários;
• o aparecimento de fugas (isto reduz a eficiência da rede de aquecimento).

Isso torna o sistema de curta duração e leva à necessidade de constantes reparos, o que afeta o custo dos serviços prestados.

Tipos de dispositivos para compensação

Os compensadores oferecidos pelos fabricantes são divididos em vários tipos. A classificação é baseada em diferentes parâmetros. Antes de fazer uma escolha, é necessário estudar quais parâmetros terá a tubulação da rede de aquecimento.Ou, mais precisamente, de que material foram feitos os tubos instalados. Neste caso, a sobrecarga do sistema deve ser calculada na fase de projeto.

Omental

Este tipo foi o primeiro a ser criado. Embora hoje tais fusíveis sejam justificados. Isto é especialmente verdadeiro para o custo do produto. O compensador da caixa de empanque apresentou excelente desempenho. Com sua ajuda, você pode compensar a expansão do gasoduto em toda a sua extensão.

Mas este tipo também tem uma série de desvantagens:

• vazamentos aparecem rapidamente no local de instalação;
• os reparos não são fáceis;
• não suporta bem cargas angulares;
• não é capaz de suportar cargas de líquidos quimicamente ativos.

Mas esse tipo tem uma grande vantagem - quanto mais longa a tubulação, mais eficientemente o compensador funciona. Ou seja, a confiabilidade da compensação depende diretamente do comprimento da linha.

Tipo de caixa de gaxeta de juntas de dilatação

Estruturalmente, são duas carcaças de aço resistente ao calor com diâmetros diferentes. Durante a montagem, um é inserido no outro e um material de vedação especial é colocado entre eles. Durante a expansão linear, a camada interna se move dentro da camada externa. Ambos os elementos estão ligados às duas extremidades de ligação dos tubos.

O compensador pode suportar pressões de até 2,5 MPa e temperaturas de até +300°C.

Outra desvantagem é que é constantemente necessário apertar o elemento de conexão - o eixo hidráulico. Portanto, nos locais onde está localizado o compensador, é construído um poço onde são realizados trabalhos de prevenção e reparo.

Borracha

Este tipo é considerado universal porque pode ser instalado em redes de aquecimento feitas de aço ou tubos de polipropileno. Essencialmente, estas são as mesmas duas carcaças de aço feitas na forma de flanges grossos. Uma inserção de borracha é montada entre eles.Atua como um compensador.

Este dispositivo tem muitas vantagens significativas:

• suporta facilmente cargas axiais e laterais;
• lida bem com o vácuo, que muitas vezes se forma em diferentes seções da rede de aquecimento;
• apresenta alta resistência a ambientes agressivos;
• possui alta ciclicidade de “compressão-expansão”;
• tem uma vida útil de 20 anos.

Suporta pressões de até 2,5 MPa, temperaturas de até +200°C. A razão para o aparecimento da aparência de borracha foi o baixo desempenho do modelo em forma de U, que não resistiu bem às cargas angulares.

Variedade de borracha

Tecido

Este tipo é considerado especial porque foi desenvolvido não para redes de aquecimento, mas para gasodutos. Mas com o tempo, começou a ser usado em outros sistemas de tubulação:

• aquecimento;
• abastecimento de água quente;
• redes operadas em climas frios;
• tubulações com líquidos e gases agressivos.

A maior vantagem de um compensador de tecido é a sua capacidade de suportar mudanças significativas de temperatura. Além disso, possui maior proteção contra os raios ultravioleta.

Fole

Este tipo de compensador para dutos recebeu esse nome devido ao seu formato. Consiste em duas ondulações feitas de aço separado de duas camadas, inseridas uma na outra. Neste caso, a espessura da parede interna é muito maior que a espessura da parede externa.

Tais características de design permitem manter constantemente as características técnicas e operacionais exigidas do dispositivo.

Lente

Este tipo de compensador é especial. É instalado em diferentes áreas dependendo do material de que é feita a tubulação.

1. Canos de aço. A instalação é realizada em áreas de purga ou próximo a uma unidade elevatória que atua no sistema de abastecimento de água quente.
2. Propileno. São utilizados nas principais rodovias, mas com a condição de não serem longos.

O dispositivo possui boas características:

• lida bem com cargas axiais e angulares;
• funciona muito bem em altas temperaturas;
• tem alta rigidez.

O único aspecto negativo é que ele funciona de forma instável, especialmente sob condições de aumento constante de cargas complexas.

O compensador de lente é montado a partir de lentes de aço, formadas por estampagem. A tecnologia nos permite produzir lentes de qualquer diâmetro. Depois disso, eles são simplesmente conectados entre si por soldagem elétrica. Normalmente o design contém de uma a quatro lentes, mas existem tipos com grande quantidade de elementos, como mostra a foto abaixo.

Modelos de lentes

A ligação à tubulação é feita por soldagem ou flanges. Sua forma transversal pode ser redonda ou retangular.

Outros tipos de compensadores

Esta categoria inclui modelos instalados nas voltas principais de aquecimento. É difícil ter em conta os vários factores que afectam os gasodutos e as suas ligações. Portanto, dois tipos de compensadores são instalados nessas áreas:

• radial;
• Em forma de U.

Para instalar o segundo, você precisa cumprir um requisito. É baseado em uma caixa, que é colocada no trecho de curva da rodovia. Sua largura é escolhida para que mudanças na forma e no tamanho dos tubos não criem obstáculos ao prolongamento do percurso.

Tipo de compensador para tubulação de polipropileno

Este é o dispositivo mais simples, feito do mesmo tubo que todo o sistema de tubulação. A forma utilizada é um laço, que proporciona a máxima compensação para a expansão linear dos tubos de polipropileno.

Esse dispositivo de proteção lida facilmente não apenas com movimentos de tubos e mudanças em seus tamanhos, mas também com golpes de aríete, que são frequentemente encontrados em estruturas de tubos.

Loop compensador

As juntas de dilatação em forma de U também são frequentemente utilizadas em estruturas de polipropileno. Eles são fáceis de fazer com os mesmos tubos. Mas existem certas nuances relacionadas ao método de fixação das seções do dispositivo:

• no meio da estrutura é utilizada uma fixação rígida ou fixa;
• nos pontos de conexão com a tubulação - fixação deslizante ou móvel.

Na foto abaixo, as características de design do compensador são claramente visíveis.

Compensador em forma de U para tubos de polipropileno

É importante calcular corretamente os parâmetros do dispositivo de compensação. Aqui são levadas em consideração as proporções dos comprimentos das diferentes seções do próprio compensador. Principais posições:

1. A proporção ideal entre a largura do dispositivo e seu alcance (comprimento) é de 1:1,5.
2. A relação entre a projeção e o volume total do dispositivo é de 1:4.
3. A tensão nos encostos não é superior a 1,1 MPa.
4. A temperatura do líquido que flui no interior não é superior a +200°C.
5. A pressão dentro da tubulação não é superior a 1,6 MPa.

Recomendações adicionais:

• O compensador em forma de U só pode ser instalado em trechos horizontais;
• é necessária simetria completa - os ombros estão localizados nas mesmas distâncias;
• o dispositivo não deve ser exposto a cargas externas: vento, choques, etc.;
• O design usa curvas plásticas lisas padrão.

Outro tipo adequado para tubos de polipropileno é o chamado mecanismo Kozlov. É utilizado em sistemas de aquecimento e abastecimento de água quente, onde são instalados tubos com diâmetro não superior a 63 mm. Portanto, os fabricantes oferecem dispositivos que podem suportar temperaturas não superiores a +100°C e pressões de 1,6 MPa.

Este compensador está incluído na categoria de modelos de fole. Puramente estruturalmente, trata-se de um fole feito de aço de duas camadas com 1,5 mm de espessura. O compensador é encerrado em um tubo de polipropileno que funciona como invólucro. Nas extremidades são instalados acoplamentos, com o auxílio dos quais a estrutura é soldada à tubulação.

Mecanismo Kozlov

Características de instalação de dispositivos de compensação

Quaisquer operações de instalação em seções da rede de aquecimento são realizadas estritamente de acordo com o projeto. Este documento especifica exatamente onde as juntas de dilatação serão instaladas. Você não pode alterá-los sem permissão. Quaisquer acréscimos ou desvios do projeto terão consequências irreparáveis.

A ligação das juntas de dilatação às tubulações é realizada por soldagem ou flanges. Ao usar produtos de polipropileno - de solda ou soldagem.

Antes da fixação, as juntas entre as extremidades dos tubos e as juntas de dilatação são alinhadas no mesmo eixo. Mesmo a menor mudança não pode ser permitida. Isso levará a um aumento nas cargas laterais precisamente na junta instalada incorretamente.

Todo o trabalho é realizado durante a instalação do gasoduto. Existem alguns requisitos:

• deve ser instalado um suporte sob a caixa de empanque;
• estruturas de suporte suspensas não podem ser instaladas sob o tipo fole;
• a instalação é realizada apenas em trechos horizontais e verticais;
• o próprio compensador é instalado em um trecho horizontal da tubulação de forma que sua seta no corpo indique o movimento do refrigerante;
• se a instalação for feita em seção vertical, a instalação é feita com a seta voltada para baixo, independentemente do sentido do movimento da água quente.

Os dispositivos de compensação não podem ser reparados. Eles só podem ser substituídos por novos.

Os compensadores desempenham um papel importante na operação eficiente de tubulações de aquecimento de vários tipos e finalidades.Hoje, sem eles, não funciona uma única tubulação através da qual líquidos e gases se movem sob alta pressão e em temperaturas elevadas.

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Juntas de dilatação de fole - tipos.

O compensador Kozlov é uma solução elegante para aquecimento e abastecimento de água.

Fontes:

• https://trubanet.ru/truby-dlya-otopleniya/kompensatory-dlya-polipropilenovykh-trub-silfonnye-p-obraznye-kompensator-kozlova.html
• https://m-strana.ru/articles/kompensatory-dlya-truboprovodov
• https://iseptick.ru/truby-i-fitingi/polipropilenovye-truby/kompensatory-dlya-truboprovodov.html