На сколько растягивать сильфонный компенсатор перед монтажом

Перед установкой сильфонного компенсатора часто возникает вопрос: на сколько его растянуть? Универсального ответа «на 20 мм» или «на половину хода» нет. Нужный размер зависит от участка трубопровода, температуры монтажа и самого изделия.

Ответ ищут в проекте: там должна быть указана длина компенсатора при установке или таблица размеров для разных температур. Её сверяют с паспортом и инструкцией производителя. Разберём простыми словами, зачем это нужно и где легко ошибиться.

Зачем вообще растягивать компенсатор

Когда по трубе идёт горячая вода, металл нагревается и труба становится длиннее. При охлаждении она укорачивается. Эти изменения небольшие на одном метре, но на длинном участке складываются в миллиметры и сантиметры.

У осевого компенсатора есть гибкая гофрированная часть — сильфон. Она может сжиматься и растягиваться вдоль трубы. В показанной схеме при нагреве трубы удлиняются навстречу друг другу, а компенсатор между ними сжимается.

Предварительная растяжка задаёт ему начальное положение: оставляет больше места для будущего сжатия. При этом запас на растяжение уменьшается. Сам сильфон от такой настройки не получает дополнительного хода.

Поэтому растянуть «с запасом» на глаз нельзя. Нужно учесть и горячее, и холодное состояние трубопровода. Подробнее о работе компенсаторов и опор — в нашей статье о компенсации температурных удлинений тепловых сетей.

Какие три размера нельзя путать

Длина при поставке — размер, с которым изделие пришло с завода. Компенсатор может быть уже предварительно растянут. Это проверяют по документам, а не по внешнему виду.

Монтажная длина — размер, который нужно выдержать при установке. Он относится к определённой температуре монтажа.

Рабочий ход — насколько изделие может сжиматься и растягиваться при заданных условиях. Например, запись «±30 мм» означает по 30 мм в обе стороны от указанного исходного положения. Она сама по себе не требует растягивать компенсатор на 30 мм перед установкой.

Измерять нужно между теми точками, которые показаны на чертеже. Например, между торцами приварных патрубков. Размер наружного кожуха может быть другим — заменять им нужный размер нельзя.

Как это выглядит на простом примере

Возьмём условный участок с 40 метрами стальных труб и одним осевым компенсатором. Труба при монтаже имеет температуру +20 °C, а в нашем примере её температура может меняться от 0 до +120 °C.

Для этих учебных условий расчёт даёт предварительную растяжку 19,2 мм. Допустим, длина компенсатора в нейтральном положении — то есть без предварительного растяжения или сжатия — составляет 500 мм. Тогда при установке его длина должна быть:

При нагреве трубы до +120 °C компенсатор в этом примере сократится до 471,2 мм, а при охлаждении до 0 °C удлинится до 528,8 мм. Именно оба крайних положения нужно сравнить с возможностями изделия.

Числа поясняют принцип, а не задают размер для монтажа. В примере труба нагревается равномерно, границы участка неподвижны, трение и упругая деформация труб не меняют перемещения. Собственное тепловое расширение компенсатора не учитывается. Для стали принят коэффициент 0,012 мм/(м·°C), для настройки — равные отклонения от нейтральной длины в горячем и холодном состояниях. Для реальной трассы расчётные условия могут быть другими.

Почему мало просто получить нужную длину

Предположим, у выбранного изделия допустимое перемещение составляет ±30 мм от нейтрального положения. В нашем примере нужно по 28,8 мм в каждую сторону. Формально помещаемся, но до предела остаётся всего 1,2 мм.

Этого ещё недостаточно для выбора модели. Нужно учесть погрешность монтажа, требуемый запас, давление, температуру и количество рабочих циклов. Например, ошибка температуры всего на 5 °C меняет расчёт растяжки нашего учебного участка на 2,4 мм — больше оставшихся 1,2 мм.

Поэтому запись «хода вроде хватает» не заменяет проверку изделия по проекту. Нагрузки на опоры тоже считают отдельно: на них влияют давление в системе, сопротивление сильфона сжатию и растяжению, трение и другие условия работы.

Зимой и летом растяжка будет одинаковой?

Не обязательно. Чем холоднее труба при монтаже, тем больше ей предстоит удлиниться до рабочей температуры. В нашем примере при +10 °C расчётная растяжка составляет 24 мм, при +20 °C — 19,2 мм, при +40 °C — 9,6 мм.

В некоторых расчётных условиях требуется уже поджатие. Это видно по отрицательному значению на графике, но самостоятельно назначать его по картинке нельзя: возможность и порядок настройки определяет документация изделия.

На объекте пользуются проектной таблицей монтажных длин. Учитывают именно ту температуру, которую требует методика: показание погодного приложения не всегда описывает условия монтажа. Например, труба на солнце может быть заметно теплее окружающего воздуха.

А если компенсатор уже растянут на заводе?

Тогда сначала проверяют, до какого размера он настроен. Если он уже имеет требуемую монтажную длину с учётом допуска, повторная растяжка не нужна.

Вернёмся к примеру: нужна длина 519,2 мм, и с завода пришло изделие именно такой длины. Прибавлять ещё 19,2 мм нельзя — это была бы двойная настройка. Сравнивать размеры нужно между одинаковыми точками на чертеже.

Также нельзя снимать все тяги и шпильки подряд. Часть деталей служит для перевозки или фиксации настройки, другие участвуют в работе устройства. Что снять и на каком этапе, указано в инструкции производителя.

Стрелка показывает, куда тянуть?

Стрелка потока показывает направление движения воды или другой среды. У моделей с внутренним направляющим патрубком её совмещают с направлением потока. Это не команда растягивать компенсатор в сторону стрелки. Назначение других монтажных отметок уточняют по инструкции.

При растяжке увеличивается расстояние между указанными на чертеже точками. Какой конец закрепляют, какую часть перемещают и каким приспособлением пользуются, зависит от конструкции изделия. Скручивать сильфон или создавать не предусмотренный документацией перекос нельзя.

Что меняется у двухсекционного компенсатора

У двухсекционного осевого устройства, например 2СКУ, две сильфонные секции. Здесь особенно важно понять: в документах указан размер всего устройства или одной секции?

20 мм на всё изделие и по 20 мм на каждую секцию — разные настройки. Делить общий размер пополам на своё усмотрение тоже нельзя. Как распределить растяжку, должно быть определено в документации конкретной модели.

Если инструкция прямо задаёт по 10 мм на две последовательно работающие секции, общее увеличение длины составит 20 мм. Но этот пример не означает, что все двухсекционные СКУ настраиваются одинаково.

Проверяют общую длину и те размеры секций, которые требует изготовитель. Если предусмотрена отдельная настройка каждой секции, одного общего размера недостаточно. Разбирать кожух или выбирать точки захвата по нашей схеме не следует.

Что проверить перед заказом и установкой

• Изделие: обозначение в паспорте должно соответствовать проекту.
• Размер: известна нужная монтажная длина и температура, к которой она относится.
• Поставка: понятно, была ли уже выполнена растяжка на заводе.
• Установка: известны направление потока, способ настройки и порядок снятия временных фиксаторов.
• Две секции: ясно, какие размеры относятся к каждой из них.

Если монтажная длина не указана, её уточняют у проектировщика с учётом документации производителя. Одного диаметра и рабочего хода для ответа недостаточно.

Изделия представлены в разделе сильфонных компенсационных устройств в ППУ; связанные элементы трассы — в разделе узлов неподвижных опор.

Статья посвящена осевым компенсаторам, которые многократно работают при нагреве и охлаждении сети. У стартовых компенсаторов другой порядок настройки и фиксации. Примеры и схемы помогают разобраться в документах, но не заменяют расчёт конкретного трубопровода.