Даже для людей, которые знакомы с физикой материалов исключительно из школьного курса, совсем не секрет, что действия внешней среды, температуры и нагрузки могут вызывать деформации конструкций трубопроводов и воздуховодов, их смещение или вибрацию.
Для устранения этих негативных эффектов в конструкциях применяются различного вида компенсаторы. Компенсатор давно нашел своё место в жилищном хозяйстве, на стройке, в газовой и нефтяной сферах, судостроении и даже атомной энергетике.

Основные виды компенсаторов

Компенсаторы линзовые

Линзовый компенсатор представляет собой устройство из стали, которое применяется для устранения угловых или осевых смещений оси трубопровода. Такие смещения вызываются обычно тепловыми факторами. В зависимости от видов смещений, которые нивелирует компенсатор, устройства делятся на два основных вида

Компенсатор линзовый осевой

Компенсатор линзовый угловой

Главной частью такого устройства является специальная линза. Выполняться она может как цельной, так и сварной из двух полулинз. Устанавливается компенсатор линзовый обычно при помощи сварки, хотя могут использоваться также и устройства с фланцевым способом крепления.

Особенности конструкции и применения компенсаторов данной системы позволяют разделить их на несколько основных видов.
Компенсатор линзовый ОСТ. Область его применения обычно ограничивается промышленными предприятиями, где они используются в системах технических водопроводов, водонагревательных и газовых устройствах.

Компенсаторы ОСТ имеют круглое поперечное сечение и обладают довольно значительными размерами. Они также отличаются повышенной надежностью, а хранение и транспортировка их может осуществляться в любом положении. Когда установка компенсатора полностью выполнена, для того, чтобы максимально использовать его компенсирующие возможности, агрегат растягивают примерно на 50% своей компенсирующей способности;

Компенсатор линзовый ПГВУ. Применяется как на гражданских объектах, так и промышленных, с небольшим давлением рабочей среды. Предназначается для устранения вибраций и температурного расширения. Особенно широко применяется в системах воздухотведения. Компенсаторы ПГВУ рассчитаны на максимальное рабочее давление в 0,015 МПа и температурный диапазон от -20 до 420 градусов Цельсия.

Компенсаторы сальниковые

Данная система применяется в трубопроводах и предназначена для недопущения аварий, которые может вызвать тепловое расширение устройства. Обычно сальниковый компенсатор применяется на длинных прямых участках теплотрасс, где изменение длины из-за тепловых факторов сказывается особенно сильно.

Агрегат представляет собой систему, которая складывается из двух «собачек» различного диаметра, между ними находится особая прослойка, которая обеспечивает перемещение элементов и герметичность всего устройства.

В зависимости от количества направлений трубопровода, относительно которых может производиться компенсация, приспособления данного вида делятся на:

Компенсаторы сальниковые односторонние. Устанавливаются на паропроводах или водопроводах с температурой до 300 и до 200 градусов соответственно. Монтаж компенсаторов производится при помощи хомутов или болтов;

Компенсаторы сальниковые двухсторонние, в отличие от предыдущего вида устройств данного типа, способны компенсировать большие тепловые расширение сразу в обеих ветвях теплотрассы. Применяется как в наземных, так и подземных конструкциях. 

Компенсаторы сильфонные

Использование их обусловлено не только стремлением минимизировать воздействие температурного расширения и защитить систему от повышенных нагрузок, но и устранением негативного воздействия вибрации и защитой от гидроударов. Компенсатор сильфонный имеет основным своим рабочим компонентом так называемый сильфон, гофрированную оболочку, которая и воспринимает температурные деформации. Но использование их не ограниченно промышленностью, применяются компенсаторы сильфонные и для стояков системы отопления в гражданских и общественных зданиях.

Номенклатура компенсаторов КСО весьма широка. Устройства изготовляются самого разного (от 15 миллиметров до 12 метров) размера, при этом они работают в диапазоне от 260 до 850 градусов, рабочее давление устройства может достигать двухсот бар. Основные виды компенсаторов данного типа:

Компенсатор сильфонный КСО. Используется для перемещения трубопровода вдоль его оси. Различаются по рабочему диаметру, давлению и способности компенсировать температурные расширения. Очень долговечны и не требуют замены на протяжении всего срока службы трубопровода;

Компенсаторы в ППУ изоляции. Устройства этого типа являются обычными сильфонными осевыми КСО, которые имеют дополнительную изоляционную оболочку из полиуретана. Используются они исключительно на прямолинейных участках. Полиуретан защищает от низких температур, а наружный защитный слой полиэтилена или металла предотвращают механические повреждения. Долговечен, не требует профилактики и ремонтов при длительном использовании;

Компенсаторы в ППМ изоляции в целом схожи с предыдущим видом сильфонных компенсаторов. В данном случае сам компенсатор скрыт защитным кожухом, который защищает устройств от поперечных усилий, механических повреждений и грунта. Пенополиминеральная изоляция дешева и очень удобна при канальной прокладке труб.

Если сильфонному компенсатору требуется особая защита от изгиба и внешних воздействий, то он может закрываться кожухом из металла толщиной 4-8 мм. Компенсаторы 1КСО в жестком кожухе и компенсаторы 2КСО в жестком кожухе применяются в установках водонагрева и теплосетях.

Для устранения угловых смещений, в том числе смещений сразу в нескольких плоскостях, применяется компенсатор карданный. Использование его повышает стабильность всей системы и избавляет от необходимости установки дополнительно крепежа для противодействия силам смещения.