Компенсатор на стальном трубопроводе горячей воды

Обновлено: 18.05.2024

Трубопровод представляет из себя такую систему, которая постоянно испытывает на себе воздействие внешних факторов, в силу того, что находится на открытых пространствах. Помимо обычных атмосферных воздействий, к которым относятся, например, температура и давление, теплосеть испытывает огромные нагрузки от своего собственного веса.

Поэтому при планировании трубопроводной системы обязательно учитывается наличие вспомогательных приспособлений, которые будут выполнять функцию автоматического распределения нагрузок.

Компенсаторы трубопроводов — специальные устройства, позволяющее воспринимать и компенсировать перемещения, температурные деформации, вибрации, смещения. Они соединяют противоположные концы трубопровода и регулируют нагрузки. Это очень гибкие элементы, способные растягиваться. Данное свойство позволяет им максимально контролировать пределы своей деформации.

Благодаря этим особенностям, компенсаторы поддерживают нормальную работу всей водопроводной системы, сглаживая негативные воздействия на трубы и остальные комплектующие.

Компенсаторы можно изготавливать из различных материалов. В основном, подбирают тот, из которого изготовлены трубы: если они из металла, то и компенсатор следует использовать стальной, если трубы пластиковые, то и компенсатор - такой же.

Исходя из определенных параметров, компенсаторы разделяют по следующим видам:

По месту монтажа трубопровода:

Односторонние. Их устанавливают в разрыве трубопроводной магистрали;

двусторонние. Они располагаются со стороны торцов.

По принципу действия:

Естественные. Эти компенсаторы различаются следующими формами:

Г-образные, применяемые в поворотах трубы;
П-образные. Это один из самых распространенных видов компенсаторов, применяется в основном для трубопроводов отопительной системы и вообще горячего водоснабжения. Эти элементы способны выдерживать температуру более 60 градусов;
Z-образные необходимы непосредственно для монтажа отведения;
Кольцевые. Обладают самыми высокими компенсационными показателями.
Заводские. Эти компенсаторы изготавливаются на производстве из прочных и упругих материалов. Основными являются:

Сильфонные. Очень практичны, небольшие по размерам и достаточно просты в установке. Деформации трубопровода нивелируют за счет гибкого узла - сильфона. Обладают повышенной стойкостью, способностью выполнять свои функции на трубопроводах, которые устанавливаются в неблагоприятной среде. В основном их применяют на теплосетях и паропроводах. Также защищают от различных видов вибрации;

Сальниковые. Чаще всего используются для защиты тех трубопроводов, которые подвергаются постоянным температурным перепадам. Один из самых первых видов компенсаторов, который все же до сих пор широко применяем. Называется так из-за использования сальниковой прослойки внутри патрубка, обеспечивающей его герметизацию. Однако, по сравнению с более современными, имеет ряд недостатков: постоянные протечки и слабая выдержка на угловые и осевые напряжения;

Линзовые. Эти компенсаторы чаще всего используются на тех конструкциях, где необходимо компенсировать перепады давления. На вид напоминает гофрированную трубу, с выступами от одного до четырех. Не так надежны как предыдущие, имеют низкую самокомпенсацию, но при этом прочны, за счет выступающих стенок отлично выдерживают угловые и осевые напряжения;

по способу подсоединения:

Фланцевые. Самый распространенный вид, считается универсальным и главным преимуществом является несложная установка и быстрая замена. Чтобы установить на трубопровод необходим лишь ответный фланец и уплотнитель для герметизации;

Под приварку. Этот вид используется только для стальных конструкций, при этом соединяемые части обязательно должны быть одинакового диаметра. Этот вид соединения применим только для труб из полиэтилена.

Хомутовые. Редко применяемый вид соединения, пригоден лишь для подключения тканных рукавов.

Муфтовые. Также не сильно распространенный вид соединения, главным образом потому, что запас прочности невелик на трубы большого диаметра. Хотя как противовибрационный компенсатор именно этот используется чаще всего.

Установка компенсирующих элементов обычно проводится в соответствии с проектом трубопроводной системы. Установка каждого вида компенсатора предполагает предварительную проверку элемента на предмет его целостности и общей пригодности.Перед тем, как установить компенсатор, его необходимо подвергнуть растяжке, либо, наоборот, сжатию, на ту величину, которая указана в проекте. Суть этого процесса (в профессиональной среде он именуется "холодным сжатием") в том, чтобы снять излишнее напряжение в металле.

Компенсатор всегда должен устанавливаться горизонтально, за исключением тех случаев, когда другой вид установки (вертикальный или наклонный) специально прописывается в проекте. Положение "лежа" не допускает скопления в элементе конденсата, который очень неудобно извлекать.

До того как будет проводиться установка компенсатора нужно провести контрольную проверку всего трубопровода и относящихся к нему опор на предмет их прочной усадки и закрепления.

Компенсатор предварительно подвергается первичной растяжке с помощью винтового приспособления. Это удобный инструмент, позволяющий вручную растянуть компенсатор на необходимую величину.

Растянутый компенсатор устанавливают в необходимое (по проекту) положение. Далее происходит его соединение с основной линией посредством сварки либо с помощью фланцев. Но окончательная подварка или затягивание фланцев до упора происходит только тогда, когда заканчивается сборка всей линии трубопровода. И только после окончания всех монтажных работ с помощью грузоподъемного механизма осуществляют съем распорного элемента.

Наши специалисты проконсультируют Вас и подберут оптимальный компенсатор на трубопровод, исходя из Ваших параметров.

Если у Вас остались вопросы, мы будем рады Вам помочь. С нами можно связаться любым удобным способом:

Подписывайтесь на наш Телеграм канал, там всегда много полезного и интересного.

Компенсация температурных расширений

Любые перемещения, возникающие вследствие внешних воздействий на трубопровод (например, сейсмических и др.), должны быть учтены при его проектировании, также следует учитывать и температурное расширение трубопроводов.

Строительные изделия, такие как трубы, оборудование, строительные конструкции, изменяют свои размеры в результате изменения температур. В настоящей статье затронуты вопросы компенсации теплового расширения и сжатия трубопроводов.

Вследствие изменения температуры рабочей среды в трубах возникают температурные напряжения, которые могут передаваться на арматуру, насосное оборудование и т.д. в виде реактивных сил и моментов. Это создает потенциальную опасность разгерметизации стыков, разрушения арматуры или оборудования.

Три наиболее часто используемых способа компенсации перемещений трубопроводов:

применение эффекта самокомпенсации;
установка металлорукава.

Выбор способа компенсации зависит от вида системы трубопроводов, ее схемы, а также от особенностей ландшафта, наличия рядом других коммуникаций и прочих условий.

Перечисленные выше примеры представлены в качестве общих инженерных решений и не должны рассматриваться как единственно верные для конкретной системы трубопроводов. Мы будем рассматривать способ компенсации расширения прямолинейных участков трубопроводов при помощи осевых сильфонных компенсаторов.

Расширение трубопроводов

Первым шагом для решения вопроса компенсации температурных перемещений является вычисление точного изменения длины участков трубопроводной системы в соответствии с предъявляемыми условиями безопасности.

Определение (расчет) теплового расширения трубопровода производится по следующей формуле:

где а – коэффициент температурного расширения, мм/ (м·°С);
L – длина трубопровода (расстояние между неподвижными опорами), м;
∆t – разница значений между максимальным и минимальным значениями температур рабочей среды, °С.

Коэффициент температурного расширения берется из таблицы линейного расширения труб из различных материалов.

Как видно из таблицы, наиболее подвержены температурному расширению трубопроводы из полимерных материалов, в связи с этим способы компенсации полимерных труб несколько отличаются от способов компенсации стальных.

Значения коэффициента линейного расширения являются усредненными для каждого вида материала. Эти значения не должны применяться для расчетов трубопроводов из других материалов. Коэффициенты растяжения в разных источниках могут различаться на 5% и более, поскольку их вычисления проводятся при разных условиях и различными методами. Желательно применять для расчетов коэффициент линейного расширения, который представлен в технической документации производителя труб.

Рассмотрим реальный пример.

Возьмем прямолинейный участок трубопровода диаметром 219 мм из черной углеродистой стали длиной 100 м. Максимальная температура t_max = 140 °С, минимальная t_min = –20 °С.

Производим расчеты:
∆t = 140 – (–20) = 160 °С,
изменение длины трубопровода:
∆L = 0,0115 × 160 × 100 = 184 мм.

Полученный результат говорит о том, что трубопровод при заданных значениях меняет свою длину на 184 мм. Для обеспечения правильной работы трубопровода подходит осевой сильфонный компенсатор условным диаметром 200 мм и компенсирующей способностью 200 мм (например, КСО 200–16–200). При подборе данного типоразмера компенсатора имеется запас компенсирующей способности, а это положительно скажется на сроке работы трубопровода.

В случае, если полученное значение ∆L будет превышать значение компенсирующей способности производимых типоразмеров компенсаторов, то следует уменьшить длину участка трубопровода между двумя неподвижными опорами пропорционально имеющейся компенсирующей способности, а затем подобрать необходимый сильфонный компенсатор, пользуясь вышепредставленным расчетом.

Установка сильфонных компенсаторов

Цель установки сильфонного компенсатора – это поглощение теплового расширения трубы. Обычно температура рабочей среды (жидкости) является основным источником изменения размеров трубопровода, однако в некоторых случаях температура окружающей среды может вызвать тепловое движение трубопровода, т.е. его удлинение или сжатие.

Рекомендации по установке

1. Устанавливая сильфонные компенсаторы, следует проверить соответствие их основных параметров указанным в проекте, таких как

диаметр Д_у, мм;
давление Р_у, МПа;
компенсирующая способность, мм.

2. Диаметр и давление трубопровода должны соответствовать выбираемому компенсатору.

3. При установке сильфонных компенсаторов необходимо монтировать не более одного компенсатора на участке трубопровода между каждыми двумя последовательно стоящими неподвижными опорами.

4. Скользящие опоры должны быть охватывающими (хомуты, рамочные и др.). Они не должны создавать большую силу трения. Целесообразно применение фторопластовых прокладок и т.п. При движении труб не должно быть заклиниваний и перекосов.
Максимальный размер люфтов для Д_у ≤ 100 мм – 1 мм, а для Д_у ≥ 125 мм – 1,6 мм.

5. При проведении расчетов трубопроводов необходимо учитывать влияющие силы (силы трения, силы упругости сильфонов и др.).

6. При выборе места установки сильфонных компенсаторов нужно выбрать наиболее оптимальный вариант их расположения на трубопроводе.

7. При опрессовке труб давление не должно превышать 1,25 × Р_у.

8. Процесс опрессовки проводить только после полного монтажа трубопровода.

9. Напряжения скручивания, угловые усилия, поперечные перемещения должны быть полностью исключены на участке трубопровода, на котором установлен осевой сильфонный компенсатор.

Определение точек установки компенсаторов и направляющих опор для трубы

Для обеспечения правильной работы трубопровода в рабочем режиме следует разделить систему на отдельные участки с целью установки на них сильфонных компенсаторов. Основная задача компенсаторов – контроль расширения трубопровода между неподвижными опорами, перемещение должно происходить строго в осевом направлении для обеспечения жесткости конструкции.

Неподвижные же опоры предназначены для приема всех сил, действующих на трубопроводе.

Направляющие (скользящие) опоры для труб обеспечивают выравнивание движения сильфона компенсатора и предотвращают смещение относительно оси трубопровода. При отсутствии направляющих опор сильфонный компенсатор, обладающий высокой гибкостью в сочетании с внутренним давлением, может потерять устойчивость и деформироваться, что может привести к выходу из строя трубопровода.

Основная рекомендация состоит в установке осевого сильфонного компенсатора рядом с неподвижной опорой. Обычно осевой сильфонный компенсатор устанавливают на расстоянии не более 4Д_у от неподвижной опоры. Данное условие обусловлено обеспечением жесткости конструкции.

Соблюдая правила монтажа сильфонных компенсаторов, вы продлите до максимума срок службы трубопровода, что сэкономит средства на его неплановый ремонт.

Компенсатор в середине прямого участка трубопровода

Компенсатор в крайнем положении прямого участка трубопровода

Компенсатор на прямом участке Z-образного участка трубопровода

Компенсатор на Т-образном участке трубопровода

Расстояния между компенсатором и опорами трубопровода

Первая направляющая опора должна быть расположена на расстоянии не более 4 диаметров труб от сильфонного компенсатора. Расстояние между первой и второй направляющими 14 диаметров трубы.

L₁ = 4Д_у (максимум).
L₂ = 14Д_у (максимум).
L₃ см. график – максимальное расстояние между осями направляющих опор.

Максимальное рекомендуемое расстояние между скользящими опорами приведено на графике. На нем отображена зависимость расстояния между опорами и давления в системе от диаметра трубопровода.

Данные расстояния получены в результате расчетов трубопровода на прочность и устойчивость и являются стандартными.

Правильное расположение компенсаторов КСО, неподвижных и направляющих опор и влияние направляющих (скользящих) на состояние трубопровода при температурном расширении показаны на рисунке ниже.

Самокомпенсация трубопроводов

Наряду с использованием современных компенсаторов целесообразно применять эффект естественной компенсации или так называемой самокомпенсации. Этот эффект применим для любых способов прокладки теплосетей и широко используется на практике.

Эффект самокомпенсации или естественной компенсации термических расширений за счет упругости самого трубопровода применяется на участках, где трасса меняет свое направление (поворачивает).

Преимущество использования самокомпенсации:

простота устройства;
снижение затрат на специальные компенсаторы;
надежность;
отсутствие надзора и ремонта;
отсутствие нагруженности опор.

Для осуществления эффекта естественной компенсации не требуется большого количества труб и специализированных опорных металлоконструкций. Снижение затрат на дополнительные металлоконструкции также может обеспечить установка сильфонных компенсаторов.

Грамотный проект трассировки трубопровода должен учитывать экономическую составляющую, т.е. должен быть выбран такой вариант, при котором система будет максимально надежной и простой в обслуживании при минимальных затратах на материал и работу.

Такой проект должен в первую очередь в максимальной степени использовать все естественные повороты и изгибы трубопроводов для компенсации температурных изменений труб. Рекомендуется применять сильфонные компенсаторы только после использования эффекта самокомпенсации или естественной компенсации.

Компенсаторы используют лишь в тех случаях, когда нет возможности применить эффект самокомпенсации, то есть при наличии длинных прямолинейных участков и также сложившихся условий расположения объектов и проходящих рядом коммуникаций.

Расположение опоры относительно компенсатора

Зависимость расстояния между опорами и давления в системе от диаметра трубопровода

Правильное расположение компенсаторов КСО, неподвижных и направляющих опор и влияние направляющих (скользящих) на состояние трубопровода при температурном расширении

Недостатки использования самокомпенсации

Преимущественное поперечное перемещение нагружаемых частей трубопровода, из-за которого необходимо увеличение размеров непроходных каналов, а также затрудняющее применение при прокладке трубопроводов засыпной изоляции и бесканальной прокладки.
Габариты трубопровода с применением самокомпенсации и размеров плеч трубопровода при самокомпенсации определяют специальными расчетами на компенсацию. Произведенные расчеты длины плеча затем используют для вычисления эффекта бокового или углового смещения трубопровода. Его величина обязательно должна быть несколько меньше, чем размер канала (с запасом не менее 50 мм) между наружной частью трубы и внутренней стенкой строительной конструкции. Наибольшее смещение при естественной компенсации – это смещение в месте поворота трубопровода.
В случае бесканальной прокладки трубопроводов в местах изменения направления трубопровода предусматривают так называемые непроходные каналы, размеры которых рассчитывают по формулам. трубопровода применим как для привычных всем Z-образных, П-образных и Г-образных компенсаторов, так и для других видов конструкций трубопровода.

П-образный или сильфонный компенсатор?

Не раз проектировщики сталкивались с вопросом «Какой компенсатор поставить – П-образный или сильфонный?»

Отвечая на этот вопрос, мы пришли к выводу, что в большинстве случаев следует устанавливать сильфонные компенсаторы.

Применение П-образных компенсаторов, расположенных вертикально и горизонтально, при прокладке трубопроводов различного назначения бывает неэффективным. Увеличение их количества не решает проблему безопасности, поскольку при движении поверхности земли (грунта) нет возможности определить, в какой точке и в какую сторону будут действовать силы на трубопровод. В большинстве случаев можно только предположить, в какую сторону будет двигаться грунт, и расположить два компенсатора горизонтально и вертикально.

Если идеализировать ситуацию, то необходимо чтобы П-образные компенсаторы устанавливали в одной точке через каждые 15–30° (от 0 до 180° – см. рис.) для осуществления «полной» компенсации. Проблема решается путем применения в данной ситуации всего одного сильфонного компенсатора.

Выше была рассмотрена ситуация с надземной прокладкой трубопровода. Для подземной прокладки существуют специальные сильфонные компенсаторы для газо- и нефтепроводов, их установка в определенных точках дает возможность обходиться без дорогих подземных железобетонных каналов. Таким образом, применение сильфонных компенсаторов экономит деньги и время без ущерба качества работы трубопроводов.

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Зачем нужны компенсаторы на трубопроводах отопления

В связи с большой протяженностью тепловых сетей трудно содержать их в идеальном порядке, поскольку на магистраль постоянно воздействуют различные факторы. Тем, кто заинтересован в решении данной проблемы, будет интересно узнать, как в этом могут помочь компенсаторы для трубопроводов. Также изучить их виды, и для чего каждый из них нужен.

Назначение устройств

Любая теплотрасса постоянно работает под серьезной нагрузкой. Стенки трубопровода выдерживают большое давление. Регулярно происходят температурные перепады. И к тому же с разной периодичностью система получает сильные гидроудары.

Все это заставляет материал, из которого сделана теплосеть, то сжиматься, то наоборот расширяться. Подобные подвижки неизбежно приводят к деформациям и необратимым перегрузкам. И в конце концов вся система быстро выходит из строя.

Избежать регулярных аварий и продлить эксплуатационный срок работы теплотрассы позволяют специальные защитные меры. Для увеличения службы сети устанавливаются такие элементы, как компенсаторы для трубопроводов отопления. Данные детали, благодаря своей эластичности, способны значительно сглаживать критические нагрузки в системе.

Важность таких защитных элементов неоспорима. Они ощутимо гасят вибрацию, которая возникает в системе из-за работы насосов. Ее можно даже не ощутить тактильно, но она есть. А самая большая опасность возникает тогда, когда вибрация, передаваемая помпой, совпадает с колебаниями самого трубопровода. Подобный резонанс в разы увеличивает частоту пульсаций, а разрушающие последствия наступают гораздо быстрее.

Вторым важным моментом выступает уравновешивание размеров самого трубопровода. Материалы укорачиваются или удлиняются под постоянными воздействиями разных температур, которую имеет жидкость, проходящая по трубам. Подобные изменения больше всего затрагивают сварные соединения. Не меньше достается и муфтовым сочленениям. Такие нагрузки способны привести к скорому разрушению этих узлов.

На сегодняшний момент установка защитных элементов в тепломагистраль выступает, как обязательное мероприятие для обеспечения надежной работоспособности системы отопления. Подобная мера значительно увеличивает периоды между профилактическими ремонтами. А в целом создает благоприятные условия для долгосрочной эксплуатации всего оборудования.

Виды компенсаторов

К выбору защитного элемента необходимо подходить ответственно еще на этапах подготовки. Поскольку теплосети монтируются из разных материалов, то для них изготавливаются различные виды компенсаторов трубопроводов. При этом нужно выполнить расчет возможной перегрузки, а уже затем подбирать элемент с подходящими параметрами.

Сальниковые

Это вид предохранителя применялся одним из первых. И хотя способ довольно-таки старый, его продолжают использовать до сих пор. Потому что он гарантирует сглаживание увеличения размеров деталей из-за высокой температуры на протяжении всей системы, какой длины она бы не была. Но у подобного компенсатора масса недостатков.

Минусы сальниковых элементов:

Необходим постоянный контроль для обнаружения протечек.
Плохо переносят угловые напряжения.
Ремонт дорого обходится и его трудно выполнять.
Не способны противостоять химическим агрессиям.

Но даже при таком изобилии недостатков, сальниковые элементы позиционируются лучшими, чем сильфонные компенсаторы трубопроводов. А все дело в том, что способность к сглаживанию у первых возрастает пропорционально повышению объема сети. Чем длиннее монтируется трубопровод, тем надежнее он работает.

В стальную конструкцию входят две обечайки с разным объемом. Меньшая вставляется в большую, а соединение герметизируется специальной прокладкой. Сальниковый компенсатор способен выдержать давление до 2,5 мПа и повышение температуры среды до +300 °C.

Внутренняя труба может двигаться внутри большего элемента, компенсируя удлинения и сжатия. А протечки не допускаются благодаря надежному уплотнению. Но из-за необходимости регулярно подтягивать гидробуксу, теплосеть обязана иметь над каждой смотровой колодец.

Резиновые

Эти предохранители, следующие по популярности в использовании. Потому что они являются универсальными и подходят, как для стальных конструкций, так и для полипропиленовых их аналогов. Их коренное отличие в том, что рабочим элементов выступает резиновая вставка.

К достоинствам резиновых компенсаторов причисляют:

Большой срок эксплуатации (не меньше 20 лет). Причем на всем периоде не требуется ремонтов и обслуживания.
Более надежная устойчивость к смещениям по циклам, относительно первичной установки.
Стойкость к кратковременным осевым деформациям (растяжения и сжатия).
Способность переждать возникновение вакуума.
Устойчивость к агрессивной химической среде.

Рабочий резиновый элемент располагают между двумя стальными фланцами. Предохранитель также выдерживает давление в системе до 2,5 мПа. Но повышение температуры не должно превышать +200 °C. Защиту начали использовать, чтобы заменить П-образный компенсатор, который был популярен ранее, но не всегда справлялся с возложенными задачами.

Тканевый

Особый вид, который проектировался под газопровод, работающий под небольшим давлением. Применяется, чтобы сгладить тепловое расширение в системе. А при изготовлении тканевого механизма главной заботой является обеспечить достаточную прочность у рабочего элемента при различных температурных режимах.

Используют компенсатор из ткани для:

трубопровода, обслуживающего агрессивные химические реагенты;
теплотрасс, в которых температура превышает установленные нормы для других компенсаторов;
систем, работающих на морозе.

Кроме способности работать в значительном температурном диапазоне, тканевый механизм отличается высокой стойкостью к ультрафиолету.

Линзовое устройство

Хорошо зарекомендовало себя для применения в котельных. И часто используется, как компенсатор для полипропиленовых труб на небольших участках, где нет больших температурных расширений. Но подходят и для стальных продувочных магистралей. Чаще встречаются рядом с насосным оборудованием для горячего водоснабжения.

Эффективнее всего справляются с осевыми и угловыми перемещениями сети, вызванными повышениями температуры. Способны стабильно работать при больших ее показателях. И этим выгодно отличаются от сильфонных собратьев. Но не могут обеспечить длительное функционирование на высоком уровне. Хотя намного жестче других видов.

Штампуют полулинзы из стального листа, а затем сваривают по гребню. Непосредственно в механизм устанавливается от одной до четырех линз. А в трубопровод конструкция врезается либо сваркой, либо при помощи фланцевого соединения.

Способ изготовления хорош тем, что позволяет производить компенсаторы для трубопровода, практически, любого диаметра. И это помогает охватить сети состоящие из небольшой трубы в 100 мм до громадных конструкций обхватом более чем в два метра. Существуют квадратные и прямоугольные линзовые механизмы, которые применяют для горячего воздуховода.

Сильфонные

Современный вид устройств представляет собой гофрированное изделие, выполненное из стали. Причем конструкция делается двухслойной и внутренняя стенка гофры чуть ли не в два раза тоньше внешней. Такая особенность позволяет достигнуть значительной прочности и сохранить рабочие качества.

Существует сильфонный компенсатор для полипропиленовых труб. Для его изготовления подбирают специальный пластик, способный выдерживать большие температурные перепады. Такие конструкции более компактны и это обстоятельство позволяет снизить земляные работы.

Видео описание

Про то, какие бывают компенсаторы отопления, расскажет следующее видео:

Другие виды устройств

Если магистраль отопления или водоснабжения проложена зигзагами, либо имеет изогнутые участки, то применяются радиальные варианты компенсирования. В этом случае происходит естественное сглаживание благодаря смещению в районе поворотов трассы.

Такие же функции выполняют П-образные компенсаторы. И это не отдельные элементы. Просто магистраль через равные промежутки имеет П-образные отходы. Именно они позволяют сгладить температурные расширения. Но для работы такой системы требуется выполнение одного условия.

Все повороты трубопровода укладываются в специальный короб. Его ширина должна быть достаточной, чтобы хватило места для удлинения магистрали при нагревании. Для этого предварительно производят расчеты будущих нагрузок, а затем обустраивают место для поворота.

По подобному принципу действует компенсатор полипропиленовый. Это кусок обычной пластиковой трубы, закрученный в кольцо. Такой элемент не закапывают в землю. Его обычно устанавливают в помещениях. Он создает подвижность в системе и это компенсирует расширения или сжатия.

В этом видео показаны компенсаторы для полипропиленовых труб отопления:

Коротко о главном

Прежде чем обустраивать магистраль, связанную с отоплением, необходимо позаботиться о ее защите. Работа под высоким давлением и периодично меняющаяся температура приводит к регулярным сжатиям и расширением системы. Это чревато скорейшему выходу из строя соединительных узлов трубопровода.

Существует достаточно много специальных компенсаторов, которые способны сглаживать, как вибрации в трубах от работы оборудования, так и расширение магистрали при повышении температуры. Но прежде чем устанавливать защитный предохранитель, необходимо произвести расчеты нагрузок на теплосеть. Опираясь на полученные данные следует выбрать компенсатор нужной конструкции и из подходящего материала. Это обеспечит надежность в дальнейшей работе всей системы.

Компенсатор на стальном трубопроводе горячей воды

P.S. Кнопочку "поиск" использовал. Про расчет компенсаторов тем много, но именно про РАСЧЕТ, а про то как определить при каких удлинениях их ставить, а при каких можно обойтись без них, к сожалению не нашел.
Подобрать компенсатор смогу самостоятельно, интерисует лишь целесообразность их установки.
Особо рад буду ответам с сылками на конкретные нормативные документы или справочники.

А где уверенность, что эту трубу будут монтировать при температуре +20град?
По СТАРТу:
"Пример определения монтажной (начальной) температуры
Исходные данные: город - Санкт-Петербург. Сталь углеродистая с содержанием углерода не более 0.24%. Расчетная температура в рабочем состоянии равна Траб=150°С.
Определим монтажную (начальную) температуру Тмонт.
Если монтажные работы ведутся без специальных укрытий и предварительного подогрева свариваемых стыков, то согласно СНиП 3.05.03-85 сварку разрешается производить:
при температуре наружного воздуха до -20°С для труб из углеродистой стали с содержанием углерода не более 0.24% (независимо от толщины стенки труб), а также труб из низколегированной стали с толщиной стенки не более 10 мм;
при температуре наружного воздуха до -10°С для труб из углеродистой стали с содержанием углерода свыше 0.24%, а также труб из низколегированной стали с толщиной стенки свыше 10 мм.
Следовательно Тстроит = -20°С.
Согласно п. 8.6 [1] t0с = 0.2tVII + 0.8tI = 0.2·15 + 0.8·(-10) = -5°С.
Температурный перепад с учетом коэффициента надежности согласно п. 8.7 [1] должен быть равен Δt = 1.1(Траб - t0с) = 1.1(150 - (-5)) = 1.1·155 = 170.5 °С (169.4)
Отсюда Твозд = Траб - Δt = 150 - 170.5 = - 20.5°С.
Монтажную (начальную) температуру принимаем Тмонт = max(Тстроит, Твозд) = max(-20, -20.5) = -20°С"

А что касается расстановки ваших компенсаторов, то их, как я считаю, необходимо сдвинуть в средней неподвижной опоре, дабы на ней не заворачиваться на этажах.

сколько проектов со сталью на ГВС видел, ни в одном на стояках Т3 и Т4 компенсатор не было. В типовых на жилые дома компенасторов на стальных стояках так же нет (смотрел серию 5.100.9-1).

На десятиэтажке одной пришлось поставить, поскольку П\с врезались(по просьбе Эксплуатирующей службы) уже после сдачи дома. Стояки повыгнуло неплохо.Монтаж был зимой.
А в типовушках П\с компенсатором работает, как правило.И соединение кабин сантехнических идет с длинной гильзой.

Компенсатор идёт на главном стояке второй зоны в типовых зданиях выше 20 этажей.
Т.к. такие здания имеют двузонную систему ГВС, то на стояках поквартирных ставить нет нужды. А вот на главном стояке надо,т.к. выше температура + метраж самый большой.
На 17 этажках и ниже никогда не видел.

Дело в том, что дом уже стоит, в нем уже работает система отопления.

Насколько я понял, Вы имели ввиду, что удобней все монтировать (да и обслуживать), когда все находится в одном месте. Согласен. Учту.

Глянул. Действительно, на стояках высотой 25.200 ни одного компенсатора! Но в моем случае стояки в два раза выше!

За стояки с полотенцесушителями я не волнуюсь, но на стояках, которые проходят по кухням их нет.

Вот метраж с которого необходимо устанавливать компенсаторы (а точнее удлиннение трубопровода на определенном участке трубы) мне и интересен. Хотелось, надеятся, что может таблички какие существуют. На один метр такой-то трубы, такие-то удлиннения, если больше - извольте компенсатор поставить. Я и сам склонен к тому, что в данном случае можно обойтись и без компенсаторов. Чтобы застраховаться от передачи усилий на трубопроводы чердака и подвала, поставил неподвижные опоры, а удлиннения 1,62мм на этаж, которые в этом случае появятся, судя по всему не критичны. (хоть в сапромат лезь. ) Кстати. При своих рассуждениях я допускал, что заделка в междуэтажных перекрытиях - подвижная опора. Я ведь прав?

Спасибо всем огромное.

А почему вы не волнуетесь за стояки с полотенчиками?
Вообще-то, они делаются с перемычкой и отключающей арматурой. Какая же там компенсация?

Боюсь вызвать шквал эмоций и возмущений, но в проекте не ни перемычек, не отключающей арматуры на них.

Компенсатор работает на сжатие - 35 мм, на растяжение 15 мм.
Эти характеристики перекрывают величину деформации стальной трубы при нагреве или охлаждении.

На медной трубе - деформации больше и компенсаторов больше.

А я в Питере ни одной 9-ти этажки, построенной за последние 10 лет не видел.
А на 15, 17, 22-этажных стоят.

так же стоит учитывать, что и верхняя граница температуры воды может хорошо уйти за расчетную, скажем при неисправности автоматики ИТП, да и в рабочем режиме бывают превышения. например при летней подаче по одной трубе котельная может спокойно под 80 жарить.

На сериях используется однотрубная разводка. Здесь достаточно самокомпенсации.
При двухтрубной - от 9 этажей и выше без компенсаторов не обойтись.

Возник вопрос, читаю 65-04 ТК, там есть строчка: 2.13 Средства крепления стояков из стальных труб в жилых и общественных зданиях при высоте этажа до 3 м не устанавливаются, а при высоте этажа более 3 м средства крепления устанавливаются на половине высоты этажа.

Непонятно, как будет стояк держаться и не падать вниз, если на этажах нет креплений (допустим этаж по высоте 2,9м)?

Ветки длиннее, не хватит самокомпенсации.

т.е. в серийных домах стояк Т3 в 17 этажей короче чем аналогичный стояк в 17-ти этажке с парными стояками Т3,Т4?

вопрос: кто как и по какому принципу расставляет крепления на стояках ГВС и ХВС? Где подвижные, гле неподвижные опоры и т.д.?

вы это ГУП "ТЭК"у скажите . могу отчеты покопать, если нужны доказательства.
да и опять же, при выходе из строя автоматики или просто ошибке наладчика может хоть температура Т1 в ГВС пойти - были случаи .

опять же повторюсь - нерасчетный случай. То что не выдерживается температурный режим ГВС есть разгильдяйство и должно быть наказуемо точно так же при расчете конструктива жилого дома можно рассчитывать толщину стены с учетом выстрела по ней танком. А что, мало ли?
Если рассчитывать на поломку автоматики и то что Т1 пойдет в ГВС то и пластик нельзя применять в принципе.

На мой взгляд, правила расстановки компенсаторов на стояках отопления и водоснабжения примерно одинаковые, и СТАРТы здесь применять не обязательно, если вы знакомы с общими принципами применения.
Поделюсь опытом.
Стояк с полотенцесушителями зачастую - аналог однотрубки отопления, где компенcаторы нужны только на главном стояке.
Если полотенцесушитель может десятилетия гнуться, воспринимая небольшое температурное удлинение трубопровода этажестояка, и это не приведет к поломке полотенцесушителя - то он фактически П-образный компенсатор. Этот полотенцесушитель обеспечивает самокомпенсацию. Сильфонный компенсатор в данной ситуации не нужен.
Если полотенцесушитель и подводка к нему не могут гнуться по каким-либо причинам, то сильфонный компенсатор нужен в 10-и и более этажных зданиях.
Прямолинейный стояк без изгибов - самокомпенсации нет. Компенсаторы нужны по немецким данным, ИХМО, в 4-х и более этажных домах. Но, на мой взгляд, если в здании до 9-и этажей, можно поставить одну неподвижку на стояке - на 5-м этаже. То есть, разбиваем стояк неподвижкой на две части, каждая из которых не требует установки компенсатора.
При этом:

С 1 по 5-й этаж - самокомпенсация за счет Г-образной врезки стояка в подвале.
С 5-го по 9-й этаж - удлинение слишком мало, и компенсатор не нужен. Тем более, в 9-этажном доме диаметр труб небольшой, и они относительно гибкие.
10 и более этажей - компенсаторы на стояках отопления и водоснабжения нужны.

спасибо за ссылку интересно будет почитать.
вопрос - исходя из чего вы пишете про одну неподвижку на стояке ГВС в 9-ти этажке, каким документом это регламентируется? Я как не пытался найти где и сколько неподвижек на ГВС ставить - так и не нашел. И еще вопрос - стояк стальной пропускаем через гильзу в прекрытии, зазор заполняем ЦПР, получается стояк естко защмлен в каждом перекрытии? Или я не прав?

Young, в гильзах стояк жестко защемлять не нужно. Должен быть небольшой зазор. Стояк должен "ходить". Иначе в каждом перекрытии будет неподвижная опора, а как компенсировать температурное удлинение каждого этажестояка? Ставить компенсатор? - Слишком дорого.

По поводу определения места установки и количества Н.О. - с нормативами в данном вопросе я тоже не знаком, да и есть ли такие современные российские нормативы? Предлагаю свой практический опыт.

Российские нормативы далеко не всегда и не на все можно найти, так как их может "не быть в природе". Отечественные стандарты на компенсаторы для систем отопления и водоснабжения вообще не разработаны. При этом, года три назад, текли компенсаторы, устаноленные на ул. Улофа Пальме д.1 - в этом доме проживают народные депутаты РФ. Подобные проблемы были в гостинице "Космос" и многих других зданиях. В общем, пока нет нормативов, будет народ мучиться.

Стояк должен "ходить". Иначе в каждом перекрытии будет неподвижная опора, а как компенсировать температурное удлинение каждого этажестояка? Ставить компенсатор? - Слишком дорого.

я вот не могу понять, исходя их чего определять целесообразность? для стояка в 25 этажей сколько НО нужно? Две, три или больше? Для меня очень актуальный вопрос. По ссылке посмотрел где и чего, но непонятно исходя из чего НО расставлены именно так? Просто из опыта?

Yaung, даже минимальное, 3-5 мм удлинение этажестояка надо компенсировать (немецкие специалисты в случае, если неподвижки на каждом этаже, рекомендуют на каждом этаже ставить компенсатор). Гибкость трубы не спасает ситуацию. А иначе зачем вообще применять компенсаторы на стояках - ставили бы на каждом этаже неподвижку.

СНиПы пишут очень грамотные спецы, но они сами друг у друга (многие из них в приятельских отношениях) в СНиПах находят ошибки и по поводу этих ошибок по-доброму подшучивают над коллегами.

Брошюра основана на теоретических выкладках немецких, итальянских, советских разработчиков компенсаторов. Плюс 7-ми летний опыт работы только в области компенсаторов для систем отопления и водоснабжения: разработка моделей компенсаторов, прямые продажи (тендеры), работа с проектировщиками, монтажниками и специалистами по эксплуатации.

Неподвижные опоры в вышеуказанной брошюре расставлены в зависимости от осевого хода и числа циклов срабатывания компенсаторов (эти параметры взаимосвязаны), температуры теплоносителя и температуры монтажа, влияния "врезок". То есть, от величины максимально возможного в каждом конкретном случае компенсируемого участка. Подробно о величине компенсируемого участка написано в брошюре на стр. 9 и в статье в разделе "Пример подбора. ". Если эту информацию сочтете недостаточной или не совсем понятной, напишите, постараюсь ее дополнить.

Если есть необходимость, высылайте данные, я постараюсь предоставить вам расчеты по расстановке компенсаторов, направляющих, скользящих и неподвижных опор.

Yaung, для кухонного стояка ГВС в 25 этажей компенсаторов "Энергия-Аква" с полным осевым ходом 40мм при 1000 циклах срабатывания должно быть 3шт.
Н.О. 3эт., 10эт., 17эт., 23эт.
Компенсаторы - 7эт., 14эт., 20эт.
Расчеты вышлю.

Yaung, высылаю расчеты.

Найти: Места расположения компенсаторов, неподвижных и направляющих опор.

Расчет выполнен на базе евростандарта DIN 1988 (российских нормативов на компенсаторы для вертикальных трубопроводов систем отопления и водоснабжения, к сожалению, не разработано).
Согласно DIN 1988 для компенсаторов, устанавливаемых на трубопроводах систем отопления и водоснабжения, как рабочий осевой ход необходимо использовать осевой ход при 10 000 циклов срабатывания. Для этого полный осевой ход при 1000 циклов необходимо разделить на 1,5.

Для компенсаторов "Энергия-Аква" Ду25 16.0025.0040.2 полный осевой ход при 1000 циклов срабатывания составляет 40мм.

40мм/1,5 = 27мм (при 10 000 циклов срабатывания).

При расчетах температурного удлинения стального стояка используем формулу:

dL = 0,012 х H x N x (Tmax - Tmin),

dL = 0,012 х 3,0 х 8 х (75 - (-15)) = 25,92мм, что меньше, чем 27мм.

Предлагаю следующий вариант расстановки:

Добрый день. ПОдскажите номативы, в которых указано, в каких случаях ставятся компенсаторы на стояках ГВС на СТАЛЬНЫХ трубах. ( В СП30.13330.2012 указано только :п. 5.4.16 При проектировании сетей горячего водоснабжения следует предусматривать мероприятия по компенсации температурного изменения длины труб.
У меня проект по дому 14 этажей, трубы стальные. Смотрю проект точно такого же дома, там предусмотрены сильфонные компенсаторы на стояках горячей воды и циркуляции. Нужны ли они вообще?

Ну коэффициент линейного расширения температурного для стали подставьте. Удлинение увидите. Книги гляньте, ща масса справочников, есть прям книги чисто по ГВС

всем спасибо за советы, применила сильфонные компенсаторы, однако пришли замечания с просьбой заменить на П-образные компенсаторы, запуталась в расчетах. Буду очень благодарна, если кто-то поделится примером расчета П образных компенсаторов для стальных туб.

все элементарно, они же типовые, все по табличкам, никаких расчетов, кроме дельты длины. посмотрите выше предложенной литературе. или для отопления посмотрите.

Читайте также: