Сильфонный компенсатор для полипропиленовых труб
Компенсаторы для полипропиленовых труб
В процессе эксплуатации трубопроводы испытывают механические и тепловые воздействия, которые сокращают срок службы, а порой провоцируют разрывы. Для увеличения надежности и предотвращения аварийных ситуаций используются специальные устройства – компенсаторы. Особенно актуально их применение на коммуникациях из полипропиленовых труб, прочность которых ниже, чем у стальных аналогов.
Что такое компенсаторы
При изменении температуры у трубопроводов происходит линейная деформация. Чтобы ее компенсировать, на коммуникациях устанавливаются гибкие элементы. Они за счет своей упругости возмещают температурное расширение и часть давления при его резком повышении, возвращаясь к первоначальному виду после прекращения воздействия. Устройства для полипропиленовых труб обычно изготавливаются в форме петли, но в зависимости от условий прокладки применяются и другие конструкции. Такие изделия можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно.
Когда нужны компенсаторы
Поскольку у полипропилена высокий коэффициент температурного расширения, трубы из него должны быть оснащены защитными устройствами. Компенсаторы устанавливаются:
- на водопроводе;
- при монтаже теплых полов;
- на канализации;
- в системах отопления и горячего водоснабжения.
Устройства устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубах в жилых домах, зданиях производственного и административного назначения. Их применение обеспечивает:
- длительный безаварийный срок службы трубопровода;
- гашение завихрений;
- стабильность давления в трубах при его скачках;
- защиту от гидроударов;
- отсутствие искажений при температурном расширении.
Классификация компенсаторов
Устройства для борьбы с деформациями подразделяются на два вида: естественные и конструкции из упругих материалов. В первом используются амортизационные свойства труб. Компенсаторы этого типа могут быть:
- Г-образными – устанавливаются на поворотах.
- П-образными – используются для трубопроводов с температурой более 50 ⁰C. Перед установкой рекомендуется растянуть, чтобы увеличить пределы компенсации.
- Z-образными – применяются для присоединения отводов.
- Кольцевыми – благодаря форме обладают повышенными компенсационными свойствами.
К высокотехнологическому классу относятся:
- Сильфонные компенсаторы, защищающие от теплового расширения, вибраций, гидроударов. Выпускаются поворотные, сдвиговые, осевые, универсальные разновидности.
- Линзовые – предназначены для работы на горячих и холодных трубопроводах, системах вентиляции.
- Сальниковые – используются для теплосетей с частыми изменениями температуры. Могут работать в одно- и двухстороннем режиме, если оснащены подвижным стаканом.
Какой вариант лучше установить на полипропилен
Ассортимент устройств, предлагаемый изготовителями, позволяет подобрать нужный тип для полипропиленовых трубопроводов любого назначения и способа прокладки. В зависимости от условий применения используются:
- Осевые компенсаторы сильфонного типа, предназначенные для работы в системах отопления и горячего водоснабжения. С трубами соединяются с помощью муфт. Сильфон из тонкой нержавеющей стали выдерживает давление до 16 атмосфер при температуре 115 ⁰C.
- Сдвиговые устройства с двумя гофрами – компенсируют тепловое расширение одновременно по 2 направлениям.
- Поворотные – применяются в местах изменения линии трубопровода на 90⁰.
- Универсальные разновидности – используются на небольших участках с отводами. Компенсируют поперечные, угловые, осевые смещения. Устанавливаются там, где использовать другие виды нет возможности.
- Фланцевые компенсаторы из мягких материалов – предназначены для смягчения гидроударов. Сгладят небольшие огрехи, допущенные в процессе прокладки труб. Легко устанавливаются и заменяются, так как при монтаже не требуется сварка.
- Компенсаторы в виде змеевиков.
- Петлеобразные – наиболее простые. Их нетрудно изготовить самостоятельно из отрезка полипропиленовой трубы. Несмотря на незамысловатость конструкции, успешно выполняют те же функции, что и заводские аналоги, но занимает больше места.
Монтаж: расчеты и требования
У полипропиленовых труб с алюминиевым армированием коэффициент теплового расширения равен 3×10⁻⁵ 1/°С, а у обычных – 15×10⁻⁵ 1/°С. Из этого следует, что изменение температуры на 10 ⁰C увеличивает длину в первом случае на 0,3, а во втором – на 1,5 мм. Зная протяженность трубы и пределы изменения ее температуры, несложно подсчитать, на сколько она удлинится.
Предположим, система отопления монтируется при температуре 20 ⁰C, нагреваться она будет до 100 ⁰C. Получившаяся разница в 80 ⁰C заставит каждый метр армированных труб увеличиться на 0,3×8=2,4 мм, а обычных – на 1,5×8=12 мм. Если их длина 10 м, общий прирост составит 2,4×10=24 мм и 12×10=120 мм.
Для коммуникаций, предназначенных работать в условиях сильного нагрева, следует выбирать трубы с минимальным линейным расширением. Подойдут варианты, армированные алюминием или этиленвиниловым спиртом. Для подачи холодной воды можно использовать обычные полипропиленовые трубы, поскольку величина изменения температуры невелика. Максимальный перепад составляет 20 ⁰C в холодное время года, если они проходят по неотапливаемому подвалу.
Теплые полы монтируются в стяжках при 16-20 ⁰C, максимальная температура нагрева санитарными нормами допускается до 55 ⁰C. При такой разнице допустимо использование обычных труб. Несмотря на то что тепловое расширение изделий в стяжках и под штукатуркой гасится окружающим материалом, армированные варианты более надежны. Лучше подстраховаться, чтобы потом не долбить пол и стены.
Коммуникации, прокладываемые под штукатуркой, должны закрываться кожухами из вспененного полиуретана или полиэтилена. Этот метод называется «труба в трубе». Его применение снижает потери тепла на нагрев стен, а эластичность кожуха позволяет изделиям расширяться, разгружая тем самым внутреннее напряжение.
Полипропиленовые коммуникации крепятся к стенам на жестких и подвижных опорах. Первые не позволяют изделиям удлиняться при тепловом расширении. Они используются для разбивки водопровода на компенсационные участки. Для защиты стояка от проседания его жестко крепят под тройниками, у отводов и муфт, соединяющих трубы. На середине, между неподвижными креплениями, устанавливаются компенсаторы.
Второй вид крепежа не препятствует удлинению изделий при температурном расширении. С его помощью можно смонтировать коммуникацию, избежав проседания стояка. Поскольку при таком способе ничто не мешает движению труб, установка компенсаторов необязательна.
Прокладывая коммуникации в шахте или канале, необходимо предусматривать компенсацию температурного сдвига на ответвлениях. Ее можно осуществить путем добавления плеча изгиба, если расположить коммуникацию дальше от стены. Увеличение отверстия до размеров, достаточных для свободного перемещения отвода, или установка Г-образного компенсатора также решают проблему. Точки жесткого крепления стояка в шахте и канале должны располагаться на расстоянии не больше 3 метров между ними. На прямых участках коммуникаций из неармированных труб длиной более 10 м компенсаторы обязательно устанавливаются на стояках и отводах.
Чем опасно тепловое расширение
В результате ошибок проектирования, когда не учитывается температурное расширение трубопровода, его участки при нагреве отклоняются в стороны, создавая волнообразную форму. При этом уровень шума от текущей жидкости значительно усиливается. В результате видоизменения труб происходит:
- разрушение опор крепления;
- снижение пропускной способности из-за скопления воздуха в верхних точках;
- падение температуры радиаторов отопления;
- образование трещин на изгибах и утечек через них.
Заключение
Выбирая компенсаторы, предпочтение следует отдавать моделям, которые устанавливаются с помощью сварки – она обеспечивает высокую надежность стыка. Фланцевые крепления сложно монтировать из-за необходимости установки на полипропилен металлических деталей, что по силам только мастерам. Резьбовые соединения не отличаются высокой надежностью. Системы отопления и горячего водоснабжения лучше собирать из армированных труб при любом методе монтажа. В отличие от обыкновенных, они избавят от необходимости придумывать способы компенсации линейного расширения.
Сильфонные компенсаторы для полиэтиленовых и полипропиленовых труб
Современные приборы, материалы и инструменты позволяют самостоятельно монтировать водопроводные, канализационные магистрали, а также магистрали отопления. Во всех перечисленных коммуникациях имеет место эффект теплового расширения.
Коэффициент теплового расширения полиэтилена гораздо меньше, чем у металла, но при длине магистрали, превышающей 10 метров не считаться с ним уже нельзя. В результате изменения геометрических размеров полиэтиленовые трубы могут деформироваться, а нагрузки на стенки порой превышают предельные допустимые значения, в результате чего происходит их разрушение.
Чтобы избежать подобных последствий, необходимо пользоваться специальными устройствами – компенсаторами, позволяющими трубам практически беспрепятственно варьироваться по длине в пределах 5 – 6 см.
Назначение компенсаторов
Простейший компенсатор может быть представлен гибкой полиэтиленовой трубой, способной образовывать петлю.
Такой компенсатор способен не только предохранить трубу от разрушения при тепловом расширении, но равномерно распределить нагрузку при повышении внутреннего давления. Отсюда вытекает главное назначение компенсаторов, которое заключается в повышении срока эксплуатации материалов магистралей, а также в эффективном функционировании всей системы.
Многие люди ошибочно полагают, что пользоваться компенсаторами нужно только при монтаже коммуникационных сетей для частного дома. На самом деле их широко применяют в многоквартирных домах, на производственных предприятиях, а также в местах общественного пользования. Во всех перечисленных случаях их назначение представлено пятью основными решаемыми задачами:
- повышение эксплуатационного срока магистрали;
- предупреждение возникновения вихревых потоков;
- обеспечение целостности и герметичности системы;
- распределение внутреннего давления;
- пресечение последствий теплового расширения материалов.
Типы компенсаторов для полиэтиленовых труб
Практика показывает, что наиболее эффективно обезопасить систему из полиэтилена могут несколько видов компенсаторов. Они же являются топовыми на рынке стройматериалов и оборудования. В качестве общей информации отметим, что помимо приведенной петли бывают еще и компенсаторы – змеевики, сильфонные осевые компенсаторы, устройства патрубкового и фланцевого типа, сдвиговые и поворотные изделия.
Все они отличаются по принципу внутреннего устройства и по способу монтажа. Даже по названию несложно определить, в каких конкретно случаях нужно использовать то или иное устройство. Если поворотные компенсаторы устанавливаются на узлах магистралей, то сильфонный осевой компенсатор монтируется на прямом участке.
Правила выбора сильфонных компенсаторов
Перед приобретением компенсаторов необходимо составить схему системы, а также рассчитать некоторые параметры. У всех устройств есть свои характеристики, поэтому с ними придется считаться. Прежде всего, руководством к установке должно быть определено применение данного сильфонного компенсатора именно к вашей системе.
Площадь поперечного сечения компенсатора не должна быть меньше площади сечения трубы. Допускается определенный перепад, но он исчисляется десятыми долями дюйма. В настоящее время практически невозможно ошибиться при покупке, так как все размеры стандартизированы, так, встречаются компенсаторы на ½, ¾, 1 дюйм.
Необходимо предусмотреть возможности демонтажа компенсатора в случае проведения ремонтных работ. С другой стороны, его крепление должно оставаться герметичным. Для полиэтиленовых труб компенсаторы имеют отводы под специальный сварочный аппарат.
Но самое главное правило – определиться с необходимостью установки компенсаторов, чтобы рассчитать их количество для данной системы.
Порядок монтажа компенсаторов
Монтировать компенсаторы не сложнее, чем сваривать полиэтиленовые трубы. Навык работы со сварочным аппаратом пригодится наверняка, однако следует придерживаться некоторых основных правил, ведь часто по причине халатности мы склонны про них забывать.
- Участок, где планируется проводить монтаж сильфонного компенсатора, застилается асбестовой тканью. Они является отличным теплоизолятором и убережет полиэтилен от случайного попадания сильно нагретых тел на поверхность. Такую ткань рекомендуется подстилать и под низ в целях пожарной безопасности.
- Сильфонный компенсатор монтируется только на прямом участке трубопровода. Длина этого участка превышает размер самого устройства в десятки раз, иначе целесообразность его использования ставится под сомнение.
- После монтажа необходимо всеми силами и средствами проверить герметичность соединения, причем сделать это необходимо сразу, не дожидаясь завершения всех монтажных работ.
- Необходимо помнить, что не все компенсаторы крепятся с помощью сварочного способа. Так называемая «американка» позволяет произвести переход с металла на пластик и наоборот. Эта система с разъемными фитингами с резьбой.
Общий алгоритм монтажа сильфонных компенсаторов можно представить поэтапно, это планировка, вычисление количества компенсаторов, подготовка, разметка элементов и их нарезка, сварка. Правильный монтаж обеспечивает герметичность системы, способной выдерживать давление до 16 бар при температуре теплоносителя до 115°C градусов. Этих параметров более чем достаточно, чтобы обеспечить подачу горячей воды в промышленных целях и для отопления помещений.
Компенсаторы для полипропиленовых трубопроводов — характеристики и способы установки
На сегодня большую часть инженерных коммуникаций можно соорудить самому, своими силами. Все комплектующие, которые для этого требуются, находятся в свободной продаже, а их монтаж во многом напоминает сборку конструктора. И если иметь представление об их техническом предназначении, то можно с легкостью выполнить всю работу, учитывая все технологические этапы. Сегодня речь пойдет про компенсаторы для полипропиленовых труб; мы выясним, для чего они предназначаются, какими бывают, сколько стоят, как их крепить и какова их функция в системе водоснабжения.
Компенсаторы для полипропиленовых труб
- 1 Классификация компенсаторов
- 2 Установка компенсаторов для ПП труб
- 3 Особенности крепления компенсаторов
- 4 Компенсаторы установлены – что же дальше?
- 5 Как грамотно выбрать компенсатор?
- 6 Сферы использования
- 7 Отличительные черты установки труб из полипропилена
- 7.1 Видео – Как выполняется монтаж полипропиленовых труб
- 7.2 Видео – Компенсаторы для полипропиленовых труб
- 8 Когда нужны такие компенсаторы?
- 8.1 Видео – Осевые компенсаторы для ПП трубопроводов
Классификация компенсаторов
Видов компенсаторов есть несколько, давайте вкратце рассмотрим каждый из них.
- Петлеобразный компенсатор для полипропиленовых труб
- Компенсатор типа змейка
- Осевое сильфонное устройство (оно маркируется аббревиатурами ОПН либо КСО). Первые элементы гораздо проще устанавливать, поскольку они оснащаются специальными направляющими узлами. Являются своего рода неподвижными опорами, что существенно облегчает монтаж.
- Фланцевые сильфонные, выполненные из резины. Используются для погашения ударной волны, вызванной внезапным увеличением давления в сети, и компенсации неточностей трубопроводной оси.
- Сдвиговые. Отличаются тем, что компенсируют перемещение сразу в 2-х областях по отношению к главной оси. Состоят из одной или же двух гофр, выполненных из нержавеющей стали, которые соединены между собой посредством крепежной арматуры.
- Универсальные. Как можно судить из названия, такие компенсаторы работают сразу во всех степенях хода – угловом, осевом и поперечном. Применяются преимущественно в небольших трубопроводах или там, где использование сильфонных устройств по той или иной причине ограничивается.
- Поворотные. С помощью данных устройств устраняется расширения там, где трубопровод поворачивается, и фиксируется требуемый угол. Сфера использование – магистрали, в которых направление меняется на 90?.
Установка компенсаторов для ПП труб
До того как приступать к установке, советуем ознакомиться с основными правилами и требованиями. Вот они.
- Перед сварочными работами профессионалы обматывают технические узлы тканью из асбеста с целью предотвращения попадания металлических брызг.
- Компенсатор устанавливается исключительно на прямолинейных участках магистрали.
- Между парой неподвижных крепежей допустим монтаж только одного технического узла.
- Также перед монтажом проверяется то, соответствуют ли технические параметры компенсатора аналогичным параметрам трубопровода.
- Наконец, компенсатор следует заранее проверить на предмет наличия дефектов и повреждений. Если изделие браковано, то использовать его нельзя.
П- и Г-образные компенсаторы для полипропиленовых труб
Компенсаторы: петлеобразный и «змейка»
Температурный перепад, °С | Отношение длины дуги к длине хорды, L/a | Длина дуги, L | Длина хорды, а | Стрела прогиба, h |
---|---|---|---|---|
10 | 1,0022 | 0,2269 | 0,2264 | 0,0064 |
20 | 1,0045 | 0,3316 | 0,3301 | 0,0137 |
30 | 1,0067 | 0,4014 | 0,3987 | 0,0201 |
40 | 1,0087 | 0,4538 | 0,4499 | 0,0256 |
50 | 1,011 | 0,5236 | 0,5176 | 0,0341 |
60 | 1,0131 | 0,5585 | 0,5513 | 0,0387 |
70 | 1,0168 | 0,6109 | 0,6014 | 0,0463 |
80 | 1,0176 | 0,6458 | 0,6346 | 0,0517 |
90 | 1,0196 | 0,6807 | 0,6676 | 0,0574 |
100 | 1,022 | 0,7156 | 0,7004 | 0,0633 |
Таблица Значений геометрических параметров компенсатора «змейка» с диаметром трубы принятом за единицу
Сама технология установки зависит от того, какой именно тип компенсатора был выбран. Что характерно, нарезной метод монтажа устройства в полипропиленовый трубопровод не обеспечивает высокой прочности системы в целом. И это главный его недостаток. А чтобы прочность была на требуемом уровне, рекомендуется прибегнуть к сварочным работам.
Обратите внимание! Большой популярностью пользуется и другой способ установки – так называемая «американка». Заключается он в применении разъемного фитинга, с одной стороны оснащенного железной резьбой, а с другой – полипропиленовым основанием.
Сама процедура сварки для крепления компенсатора к трубам состоит из нескольких этапов.
- Этап первый. Подготовительные мероприятия.
- Этап второй. Планировка всей магистрали.
- Этап третий. Нарезка трубопровода.
- Этап четвертый. Собственно, сварка изделий.
Итак, сварка является самым эффективным методом крепления, для чего, как отмечалось выше, необходим специальный паяльник. Вначале участок компенсатора, который войдет в трубу, тщательно зачищается. После этого труба и примыкающая к ней часть технического узла разогреваются с помощью сварочного аппарата, затем соединяются.
На период остывания оба элемента должны быть надежно зафиксированными, иначе соединение не будет герметичным, и при использовании будет протекать.
А если компенсаторы для полипропиленовых труб устанавливаются по комбинированному методу (с металлическим водопроводом), то соединение должно выполняться несколько по-другому – с использованием не только сварки, но и резьбы. Происходит это следующим образом. Вначале отключаются стояки, а вода из системы сливается. Затем вентили снимаются, а трубы прочищаются посредством троса. Лишь после этого устанавливается комбинированный вариант. Пластиковый компонент приваривают к трубопроводу, а металлический с помощью резьбы соединяют со смесителем.
Монтаж отопления из полипропиленовых труб
Советуем ознакомится с нашим руководством по монтажу системы отопления из полипропиленовых труб. Все подробности смотрите тут
Особенности крепления компенсаторов
Профессионалами выделяется несколько способов крепления, а именно:
- сварное;
- фланцевое.
В первом случае компенсатор фиксируется «намертво». Окончание трубы спаивается с устройством с применением упомянутой выше сварки. Для максимальной герметичности шва диаметры обоих элементов должны совпадать, равно как их сечение либо толщина стенок. Основываясь на этих параметрах, вы сможете с легкостью все рассчитать и подобрать подходящую модель.
При фланцевом креплении устройство фиксируется не на трубопроводе, а на встречном фланце. А благодаря этому соединения получаются разъемными и, если вдруг случится аварийная ситуация, требуемые технические узлы можно будет попросту заменить.
Обратите внимание! Второй вариант крепления достаточно сложен в выполнении, поэтому он под силу лишь квалифицированным специалистам.
Компенсаторы установлены – что же дальше?
Эксплуатационные достоинства, которые обеспечиваются благодаря применению этого устройства, приведены ниже.
- Если монтаж произведен правильно, соединение будет предельно герметичным.
- Вихревые потоки устраняются, а рабочее давление в системе выравнивается.
- Срок эксплуатации водопровода заметно увеличивается.
Компенсаторы сильфонные для полипропиленовых труб ST-B-Pl
Для трубопроводов из армированного полипропилена систем отопления и ГВС.
1 — Муфтовый наконечник «1»
2 — Защитный кожух
3 — Сильфон
4 — Внутренний экран
5 — Муфтовый наконечник «2»
Модель | Резьба в дюймах | В миллиметрах | PN в Бар | Осевая жесткость | Эффективная Площадь | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DN | ØD1 | ØD2 | Осевое перемещение | L | L1 | |||||
ST-B-Pl 15-16-70 | R 1/2″ | 15 | 38 | 35 | 70 (+ 15/- 55 мм) | 360 | 15 | 16 | 11,2 N/mm. | 713,94 мм2 |
ST-B-Pl 20-16-70 | R 3/4″ | 20 | 38 | 35 | 70 (+ 15/- 55 мм) | 360 | 15 | 16 | 11,2 N/mm. | 713,94 мм2 |
ST-B-Pl 25-16-70 | R 1″ | 25 | 48,0 | 44 | 70 (+ 15/- 55 мм) | 405 | 15 | 16 | 11,15 N/mm. | 1213,04 мм2 |
ST-B-Pl 32-16-70 | R 1 1/4″ | 32 | 60 | 54 | 70 (+ 15/- 55 мм) | 440 | 20 | 16 | 17,35 N/mm. | 1643,89 мм2 |
ST-B-Pl 40-16-70 | R 1 1/2″ | 40 | 75 | 69 | 70 (+ 15/- 55 мм) | 495 | 20 | 16 | 54,15 N/mm. | 2664,9 мм2 |
ST-B-Pl 50-16-70 | R 2″ | 50 | 75 | 69 | 70 (+ 15/- 55 мм) | 495 | 20 | 16 | 54,35 N/mm. | 2664,9 мм2 |