KOMPENSATORY PODRĘCZNIK

Transkrypt

1 KOPENSATORY PODRĘCZNIK KOPENSATORY PODRĘCZNIK Witzenmann Polka Spółka z o.o. Olewin 5A -3 Olkuz Telefon +- ()-73- do Fax +- ()-7-9 wi-pl@witzenmann.com.pl 5pl/5///5

2 PODRĘCZNIK DOTYCZĄCY KOPENSATORÓW Zaktualizowane wydanie podręcznika dotyczącego technik kompenacji, zgodne z nową normą branżową i dyrektywą dotyczącą urządzeń ciśnieniowych. Wydanie: litopad Zmiany techniczne zatrzeżone. Dane techniczne można pobrać w formacie PDF z witryny Zachęcamy również do zamawiania nazego oprogramowania Flexperte, które umożliwia dokonywanie obliczeń i interpretacji wyników. Pozwala ono uzykać wartości wzytkich parametrów technicznych wymaganych do prawidłowego kontruowania kompenatorów, metalowych węży i miezków oraz podpór i zawiei rurociągów. Adre flexperte@witzenmann.com

3 PODRĘCZNIK KOPENSATORÓW Spi treści PODRĘCZNIK KOPENSATORÓW Spi treści Rozdział Witzenmann producent pecjalitycznych metalowych elementów elatycznych Rozdział Zarządzanie jakością Rozdział 3 Kompenator Rozdział Rodzaje kompenacji Rozdział 5 Wybór kompenatorów Rozdział Przegląd programu tandardowego 7 AG/AFG Oiowy kompenator nikociśnieniowy z kołnierzami UG/UFG Uniweralny kompenator nikociśnieniowy z kołnierzami ARG Oiowy kompenator nikociśnieniowy z końcówkami pawanymi URG Uniweralny kompenator nikociśnieniowy z końcówkami pawanymi AN/AFN Kompenator oiowy z kołnierzami UN/UFN Kompenator uniweralny z kołnierzami 7 ARN Kompenator oiowy z końcówkami pawanymi 7 URN Kompenator uniweralny z końcówkami pawanymi WN/WK Kompenator kątowy z kołnierzami obrotowymi WFN/WFK Kompenator kątowy z gładkimi kołnierzami tałymi WRN/WRK Kompenator kątowy z końcówkami pawanymi LR/LFR Kompenator boczny z kołnierzami 7 LRR/LRK/LRN Kompenator boczny z końcówkami pawanymi LS Kompenator z ołoną akutyczną 3 Rozdział 7 Przegląd programów pecjalnych 39 AON Jednościankowy kompenator do kontrukcji aparatów AT Kompenator oiowy z wykładziną PTFE ARH Kompenator oiowy HYDRAAT z automatycznym ytemem blokowania DRD Kompenator oiowy odciążony ciśnieniowo 3 XOZ Kompenator protokątny 3 Rozdział Werje pecjalne Rozdział 9 ontaż kompenatorów Rozdział Zalety wielościankowości Rozdział Właściwości miezków 9 Rozdział Oiowa iła reakcji i kontrukcje odciążone ciśnieniowo 5 Rozdział 3 Drgania i hała 5 Rozdział Wytwarzanie i badanie 5 Rozdział 5 Oznaczanie/zabezpieczanie przed korozją/pakowanie 5 Rozdział Wkazówki dotyczące montażu 53 Załącznik A ateriały 53 Załącznik Odporność na korozję 5 Załącznik C Rury, kołnierze i łuki rurowe 3 Załącznik D Tabele do przeliczeń

4 Witzenmann Producent pecjalitycznych metalowych elementów elatycznych Doświadczenie w opracowywaniu rozwiązań etalowe elementy elatyczne touje ię zawze wtedy, gdy rura jet narażona na odkztałcenia wkutek zmian temperatury lub ciśnienia, kiedy w rurociągu wytępują drgania albo gdy wymagane jet przejęcie dużych obciążeń, przetranportowanie ubtancji bez wycieków lub utrzymanie dużego podciśnienia. Do elementów takich zaliczają ię, oprócz kompenatorów i metalowych miezków, również metalowe węże, części pojazdów i mocowania rurociągów. Najbardziej doświadczonym producentem węży metalowych jet ich wynalazca i pionier w branży węży metalowych i kompenatorów, firma Witzenmann. Jej pierwzym produktem był wąż metalowy wynaleziony i opatentowany w roku 5. W roku 9 firma opatentowała metalowy kompenator. Globalny zaięg działalności Jako międzynarodowa grupa przediębiortw, zatrudniająca łącznie ponad 33 pracowników, firma Witzenmann jet dziś ynonimem innowacji i wyokiej jakości. Najobzerniejzy w branży program produktów firmy Witzenmann obejmuje rozwiązania problemów z zakreu tłumienia drgań, przejmowania przemiezczeń w przewodach rurowych, elatycznego montażu i tranportowania różnych ubtancji. ędąc partnerem rozwojowym klientów z branży motoryzacyjnej, różnych branż z ektora przemyłowego, branży technicznego wypoażenia budynków i wielu innych rynków, firma Witzenmann amodzielnie wytwarza mazyny, narzędzia i wzorce, a także wielofunkcyjne urządzenia tetujące i kontrolne. Itotnym elementem wpółpracy z klientami jet doradztwo techniczne, oferowane przez pecjalityczny ośrodek w zakładzie macierzytym półki w Pforzheim w Niemczech. Wyoko wykwalifikowani inżynierowie w ściłej wpółpracy z klientami rozbudowują w nim produkty i pozerzają zakre ich zatoowań. Począwzy od wtępnego planu, a kończywzy na produkcji eryjnej. Lepze produkty Ta daleko pounięta wpółpraca i wymiana doświadczeń jet formą ynergii, której efekty można rozpoznać w każdym wyrobie. Różnorodność zatoowań jet niemal nieograniczona. Wzytkie łączy jednak jedno: makymalne bezpieczeńtwo, również w określonych ektremalnych warunkach ekploatacji. Jet to cecha charakterytyczna produktów firmy Witzenmann. 5

5 ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ Jakość Zezwolenia zczególne Przed przytąpieniem do produkcji eryjnej nowo opracowany element elatyczny jet poddawany najbardziej rygorytycznym tetom w nazym zaawanowanym technologicznie centrum rozwojowym na tanowikach do elektrodynamicznej kontroli przejmowania drgań, badań przy użyciu gorącego gazu, prawdzania żywotności, jak również badań odporności na korozję i nad ruchomością. Dzięki tym tetom firma Witzenmann może zagwarantować nie tylko to, że jej produkty ą kontruowane w optymalny poób, ale także to, że ą one w tanie bardzo długo wytrzymywać wzelkie potencjalne obciążenia. Dowodem na jej rzetelność jet certyfikat zgodności z normą DIN ISO 9, który otrzymała już w 99 roku, jako jedno z pierwzych przediębiortw w wojej branży. Również w tym obzarze można zaoberwować ciągły rozwój: obecnie firma Witzenmann pełnia wymogi znacznie urowzej normy ISO TS 99. Oba te certyfikaty przyczyniły ię do uzykania przez firmę czołowej pozycji na rynku. Zezwolenia ogólne Sytem zarządzania jakością zgodny z normą DIN ISO 9/EN 9 Niemieckie Stowarzyzenie Kontroli Technicznej dla regionu Südwet (TÜV, Technicher Überwachung- -Verein Südwet e.v.) Kontrola i zaświadczenie dotyczące wykonania produktów zgodnie z intrukcjami HP, W i TRD, opracowanymi przez zepół koordynacyjny d. urządzeń ciśnieniowych Niemieckie Stowarzyzenie Naukowo-Techniczne d. Wody i Gazu (DVGW, Deutcher Verein de Ga- und Waerfache e.v.), Niemcy Autriackie Stowarzyzenie d. Gazu i Wody (ÖVGW, Öterreichiche Vereinigung für da Ga- und Waerfach), Autria GL Germanicher Lloyd AS American ureau of Shipping, USA V ureau Verita, Francja V Det Norke Verita, Norwegia LRS Lloyd Regiter of Shipping, Wielka rytania RINO Regitro Italiano Navale, Włochy Federalny Intytut adania i Tetowania ateriałów (A, undeantalt für aterialforchung und -prüfung) Niemiecki Związek Elektrotechników (VDE, Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationtechnik e.v) intytut kontroli i certyfikacji Związek Ubezpieczycieli ienia (VdS, Verband der Sachvericherer e.v.) F Global, USA LPC Lo Prevention Certification oard, Wielka rytania 7

6 ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ akymalna kontrola ytemu zarządzania jakością W firmie Witzenmann obowiązuje dwupoziomowy ytem zarządzania jakością. Jego trzon tanowi nadrzędna jednotka działu kontroli jakości, odpowiedzialna za ogólne środki organizacyjne i techniczne. Jej oddziały, rozlokowane w pozczególnych zakładach, zajmują ię planowaniem procedur zapewniania jakości oraz kontrolą wykonania takich planów, jak również nadzorem nad jakością w ramach realizacji zamówień. Dział kontroli jakości nie jet częścią działu produkcji. oże on wydawać intrukcje obowiązujące wzytkich pracowników, którzy wypełniają zadania wpływające na jakość wyrobów. Obliczenia i kontruowanie Za obliczanie wartości parametrów wymaganych do kontruowania nazych wyrobów odpowiada dział rozwoju i wytwarzania produktów. Prowadzi on w tym celu zczegółowe teoretyczne badania. Konkretne wymagania kontrukcyjne ą natępnie uwzględniane na etapie wytwarzania pozczególnych egzemplarzy. Ryunek. Struktura metalowego miezka zgodna z normą FE. Staranna kontrola dotawców Firma Witzenmann wpółpracuje tylko z dotawcami, którzy mogą wykazać kuteczność woich procedur zapewniania jakości. W przypadku półproduktów takich jak taśmy, blachy, rury czy pręty wymagamy toownych zaświadczeń o przeprowadzeniu kontroli. Wtępne kontrole towarzyzące przyjmowaniu i obróbce materiałów gwarantują, że wzytkie otrzymy- wane i używane materiały ą zgodne z nazymi zamówieniami i dokumentacją odbiorczą. Ciągła kontrola techniczna produkcji Odpowiedzialność za dozór i konerwację urządzeń wytwórczych oraz za prawidłowe przeprowadzanie proceów produkcyjnych zgodnie z itniejącymi intrukcjami ponoi nadzór zakładowy. Całościowy nadzór nad procedurami pawania Prace pawalnicze wykonywane ą zgodnie z piemnymi intrukcjami. Kwalifikacje pawaczy potwierdzane ą zgodnie z normami EN 7- (EN ISO 9-) oraz EN ISO 9-. Najpopularniejze techniki pawania podlegają weryfikacji w ramach odpowiednich badań. Nadzór nad pracami pawalniczymi pełnia wymogi określone w intrukcji HP3 opracowanej przez zepół koordynacyjny d. urządzeń ciśnieniowych. onitorowanie urządzeń pomiarowych i tetowych Prowadzona jet dokumentacja dotycząca wzytkich urządzeń pomiarowych i tetowych. Urządzenia te ą regularnie prawdzane pod kątem dokładności wyników i niezawodności. oment kalibracji jet oznaczany za pomocą znacznika kontroli. Jakość na tanowiku kontroli Kontrola produktów Regularne, wzechtronne kontrole, które przeprowadzamy od kilku lat, umożliwiły przekucie wiedzy praktycznej na uytematyzowaną wiedzę teoretyczną. Na tym zetawie ogólnych wiadomości opierają ię pracownicy odpowiedzialni za rozwój i optymalizację produkcji. Kompletnych informacji o wzytkich właściwościach pozczególnych produktów, takich jak poziom bezpieczeńtwa czy parametry techniczne, domagają ię też coraz częściej ami klienci, np. firmy z branży tranportu powietrznego i atronautyki czy też z branży motoryzacyjnej. 9

7 ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ Kontrola materiałów Dobór materiałów determinują wymogi związane z produkcją przemyłową. Podobnie jak w przypadku podnozenia jakości i bezpieczeńtwa do ich pełnienia niezbędna jet gruntowna znajomość właściwości materiałów. Półprodukty potrzebne do wytworzenia nazych wyrobów obejmują wyokojakościowe, zwykle cienkie taśmy, pręty, blachy i rury. Wyokie wymagania dotyczące jakości tych półproduktów ą określane każdorazowo w dokumentacji zamówienia i w dokumentacji odbiorczej. Oprócz wymogów wynikających z krajowych i międzynarodowych przepiów i tandardów obejmują one także wewnętrzne utalenia dotyczące proceów wytwórczych i porządzania dokumentacji. Zgodność z dokumentacją zamówienia, a w zczególności z wymaganymi właściwościami geometrycznymi, mechanicznymi, technologicznymi i chemicznymi, jet prawdzana w ramach wtępnych kontroli przeprowadzanych podcza przyjmowania materiałów. Kontrola materiałów obejmuje ponadto przeprowadzanie innych badań właściwości mechanicznych, technologicznych i metalograficznych, a także badania kontrolne i odbiorcze prac pawalniczych. Ryunek. Urządzenie do pomiaru cyklicznych obciążeń przewodów wężowych o więkzych średnicach znamionowych w przypadku montażu kztałtek U poddawanych działaniu ciśnienia wewnętrznego i temperaturze tranportowanej ubtancji do 3 C. Ryunek.3 Urządzenie do pomiaru cyklicznych obciążeń elementów elatycznych w intalacjach wydechowych, w temperaturze do C. Ryunek. Urządzenie do pomiaru cyklicznych obciążeń intalacji z kompenatorem. Ryunek.5 Stanowiko do kontroli przejmowania drgań, umożliwiające ymulację złożonych warunków ekploatacji.

8 ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ Firma Witzenmann przeprowadza również badania nienizczące podzepołów i poin: ą to badania radiograficzne przy użyciu promieniowania rentgenowkiego i badania ultradźwiękowe. adania przeprowadzane przez naze laboratorium materiałowe, zarówno nizczące, jak i nienizczące, ą uznawane przez odpowiednie towarzytwa klayfikacyjne i certyfikacyjne za badania przeprowadzane niezależnie od proceów produkcyjnych, co umożliwia nam wytawianie świadectw kontroli odbioru. Ryunek. Giętarka terowana cyklicznie, toowana do prób zmęczeniowych cienkich taśm i blach. Jakość kompenatorów W troce o zadowolenie woich klientów firma Witzenmann dba o to, by jej kompenatory pełniały najwyżze wymagania w zakreie wydajności, jakości i niezawodności. W tym celu wdrożono procedury zapewniania jakości obejmujące wtępne kontrole używanych materiałów, tały nadzór nad produkcją oraz wzelkie niezbędne kontrole końcowe gotowych wyrobów, przeprowadzane tuż przed wydaniem z zakładu. Jednocześnie przeprowadzane ą badania nizczące kompenatorów z bieżącej produkcji, polegające na ocenie ich działania. Stoowanie materiałów wyokiej jakości, optymalizacja proceu produkcyjnego, tak aby nie nadwerężał materiału, wdrażanie nowoczenych, zmechanizowanych metod produkcji oraz, co równie ważne, zatrudnianie odpowiedzialnych, wykwalifikowanych pracowników, pozwalają zagwarantować najlepzą jakość nazych wyrobów. Analiza wad Kolejnym elementem kontroli materiałów jet analiza wad produktów odrzuconych podcza badania lub ekploatacji. Zwykle przeprowadza ię analizę metalograficzną, a wadę dokumentuje przez jej fotografowanie. Ryunek.7 adanie radiograficzne jako przykład badania nienizczącego. Ryunek. Przekrój pęknięcia zmęczeniowego cienkiej wartwy miezka. Ryunek.9 Obraz pęknięcia zmęczeniowego uzykany za pomocą ratrowego mikrokopu elektronowego. 3

9 ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ W ramach trategii zapewniania jakości firma Witzenmann utaliła minimalne wymagania, jakie muzą pełniać materiały; wymagania te muzą być zawarte w dokumentacji zamówienia i w dokumentacji odbiorczej. Zaświadczenia o przeprowadzeniu kontroli toowanych materiałów ą wytawiane bezpłatnie; kontrola materiału taśmy, który jet zwykle przechowywany w magazynie, może zotać potwierdzona na świadectwie kontroli odbioru (3.) lub w protokole z odbioru (3.) zgodnie z normą DIN EN. Wzytkie zaświadczenia o przeprowadzeniu kontroli, które można uzykać od firmy Witzenmann, wymieniono w normie DIN EN (patrz tabela). Zwracamy przy tym uwagę, iż zakre kontroli materiałów wymagany przez klienta może mieć znaczący wpływ zarówno na kozty zakupu produktu i przeprowadzenia badań, jak i na termin dotawy. Zaleca ię zatem unikanie nieuzaadnionych kontroli i tawiania wygórowanych wymagań dotyczących materiałów. Oznaczenie.. 3. Zaświadczenie o przeprowadzeniu kontroli Zaświadczenie o zgodności z zamówieniem Protokół z badania Świadectwo kontroli odbioru 3. niezczegółowe zczegółowe Treść zaświadczenia Potwierdzenie zgodności z zamówieniem. Potwierdzenie zgodności z zamówieniem na podtawie wyników badania ogólnego. Potwierdzenie zgodności z zamówieniem na podtawie wyników badania zczegółowego. Warunki Na podtawie warunków dotawy określonych w zamówieniu lub na życzenie na podtawie przepiów urzędowych i toownych intrukcji technicznych. Potwierdzenie zaświadczenia przez producenta przez oobę upoważnioną przez producenta do odbioru, niezależną od działu produkcji 3. Protokół z odbioru 3. Na podtawie przepiów urzędowych i toownych intrukcji technicznych. przez oobę upoważnioną przez producenta do odbioru, niezależną od działu produkcji, oraz przez upoważnionego do odbioru pełnomocnika zamawiającego lub przez oobę upoważnioną do odbioru na podtawie przepiów urzędowych 5

10 3 KOPENSATOR Różne modele kompenatorów umożliwiają kompenację różnych przemiezczeń w rurociągach oraz w otoczeniu mazyn i urządzeń. Względne przemiezczenia między dwiema częściami intalacji mogą przy tym wynikać z rozzerzalności cieplnej, odkztałceń pod wpływem ciśnienia, działania ił maowych, nierówności montażowych lub oiadania fundamentu (patrz ryunki 3. i 3.). udowa i działanie Ryunek 3. Kompenator oiowy. Ryunek 3.3 Końcówka pawana. iezek i jego działanie Podtawowym elatycznym elementem kompenatora jet metalowy miezek, który dzięki pofalowaniu całej wojej powierzchni cechuje ię elatycznością we wzytkich kierunkach, wykorzytywaną zgodnie z typem kontrukcji (patrz ryunek 3.). Elatyczność kompenatora wynika z elatyczności fal, które ą protopadłe do długości kompenatora (patrz ryunek 3.7). Przyłącza Kompenatory ą przymocowywane do rur lub do ścianek zbiorników za pomocą poin lub kołnierzy, np. na wpornikach mazyn. W tym celu zaopatruje ię je zwykle w końcówki pawane lub w kołnierze, a w zczególnych wypadkach również w śrubunki (patrz ryunki od 3.3 do 3.5). Ryunek 3. Kołnierz z wywijką. oiowy kątowy boczny Ryunek 3. Ruchy miezka. Ryunek 3. Kompenator uniweralny. Ryunek 3.5 Złączka wkrętna. Ryunek 3.7 Zaada działania fali miezka. 7

11 3 KOPENSATOR 3 KOPENSATOR Oprócz elatyczności metalowy miezek mui ię również cechować określoną odpornością na ciśnienie. Elatyczność i wytrzymałość na cinienie ą podcza opracowywania pofalowanej kontrukcji miezka uwzględniane w równym topniu. Kztałtem pofalowania zapewniającym pełnienie wymogów dotyczących obu tych parametrów, tj. dużą elatyczność i wytarczającą odporność cinieniową, jetkztałt liry (patrz ryunki od 3. do 3.). Pofalowanie w kztałcie liry, które opiano dokładniej w dalzej części podręcznika, można z lepzym lub gorzym kutkiem dotoować do konkretnej intalacji. ożna również zwiękzyć liczbę jego wartw, wytwarzając w ten poób miezek wielościankowy, który przyczynia ię do poprawy parametrów technicznych kompenatora (patrz rozdział, Zalety wielościankowości ). Dotępne werje miezka przedtawiono na ryunkach od 3. do 3.3. Ryunek 3. Kztałt torua, umożliwiający zachowanie dużej odporności na ciśnienie. dużą elatycznością.rana, charakteryzująca ię dużą ruchomością. Ryunek 3. iezek jednościankowy. Ryunek 3. iezek kilkuściankowy. toowany w nazych kompenatorach. Ze względu na woje korzytne cechy już od wielu lat prawdza ię on najlepiej zwłazcza w intalacjach poddawanych oddziaływaniu wyokiego ciśnienia. Zakotwiczenia W celu przejmowania oiowej iły reakcji pozczególne modele kompenatorów przegubowych ą zaopatrywane w zakotwiczenia (uchwyty) toownie do funkcji, jaką mają pełnić, przy czym uchwyty te nie przezkadzają w przejmowaniu przemiezczeń kątowych ani bocznych. Najważniejze zakotwiczenia przedtawiono na ryunkach od 3. do 3.7. Struktura danego zakotwiczenia zależy od typu kompenatora (patrz ryunki pozczególnych typów kompenatorów). Chociaż opracowanie i wytworzenie miezka wielościankowego jet proceem bardzo komplikowanym, to właśnie ten element elatyczny jet najczęściej Ryunek 3. Kztał liry, umożliwiający zachowanie wytrzymałości na ścikanie i ruchomości. Ryunek 3.3 iezek wielościankowy. Ryunek 3. Kompenator kątowy, typ WRN. 9

12 3 KOPENSATOR 3 KOPENSATOR Ryunek 3.5 Kompenator jako przegub Cardana, typ WRK. Ryunek 3. Kompenator boczny z kotwami okrągłymi i przegubami kulowymi, typ LRR. Ryunek 3.7 Kompenator boczny z przegubami uniweralnymi, typ LRK. Części montażowe W niektórych przypadkach może być konieczne zatoowanie dodatkowych elementów montażowych; najpopularniejze z nich wyzczególniono poniżej. Rura prowadnikowa Jet to wewnętrzna rura wykonana przeważnie ze tali zlachetnej. Jej zadaniem jet zabezpieczenie miezka przed bezpośrednim kontaktem z tranportowaną ubtancją oraz ograniczenie oporu przepływu. Rura prowadząca Jet to rura, która znajduje ię po wewnętrznej lub zewnętrznej tronie miezka. Chroni ona określone odcinki miezka lub cały miezek przed wychyleniami (wyginaniem ię na boki). Rura ochronna Jet to rura po zewnętrznej tronie kompenatora. Zabezpiecza ona miezek przed uzkodzeniami mechanicznymi i zanieczyzczeniem pozczególnych fal, a także umożliwia montaż izolacji cieplnej. Pierścienie wzmacniające Są to pierścienie w nieckach pozczególnych fal miezka, które zwiękzają jego odporność na ciśnienie. Właściwości techniczne Kompenatory HYDRA ą wytwarzane zgodnie z najnowzymi oiągnięciami w zakreie technologii i produkcji i tanowią zaawanowane, wielofunkcyjne metalowe elementy elatyczne do zatoowań w nowoczenych rurociągach i intalacjach. Ich dokonałe właściwości wynikają z optymalnego połączenia elementów kontrukcyjnych w natęptwie intenywnych prac rozwojowych oraz przy wykorzytaniu doświadczenia zgromadzonego przez dzieięciolecia działalności. iezek wielościankowy Niezależnie od typu kompenatora wpomniany już miezek wielościankowy determinuje zereg korzyści (np. ułatwia przeprowadzenie intalacji i przyczynia ię do redukcji koztów), które opiano zczegółowo w rozdziale, Zalety wielościankowości. Oto tylko niektóre z nich: Wytrzymałość na ciśnienie o wartościach wyokich i najwyżzych Duży zakre kompenacji Niewielkie wymiary ała ztywność Optymalne działanie nawet na niewielkiej przetrzeni Wczene powiadamianie o wyciekach w przypadku awarii dzięki otworom rewizyjnym dotępnym we wzytkich typach akymalna wytrzymałość na rozerwanie ożliwość prowadzenia ciągłej kontroli zczelności w przypadku agreywnych ubtancji Zatoowanie przemyłowe wyokojakościowych materiałów odpornych na korozję, takich jak tantal, tytan czy topy Inconel, Incoloy lub Hatelloy Redukcja hałau do d. Ryunek 3. iezek wielościankowy (przekrój).

13 3 KOPENSATOR 3 KOPENSATOR Złącze pawane Już wykonanie ściegu pawalniczego między wielościankowym miezkiem ze tali zlachetnej zawierającej autenit a końcówką pawaną (lub kołnierzem) ze tali ferrytycznej wymaga zatoowania pecjalnej techniki pawania. Spoina łącząca element ze topu pecjalnego tanowi jezcze więkze wyzwanie, zarówno pod względem obzaru pawania, jak i amej procedury. Wprawdzie zew jet obciążany mechanicznie tylko częścią oiowej iły reakcji (t.j. niewielkimi iłami odkztałcającymi miezka ciągnącymi i ścinającymi wywieranymi w pierścieniu kołowym pofalowania), jednak mui on być całkowicie zczelny przez cały okre ekploatacji i dlatego w decydujący poób wpływa na jakość kompenatora. Z tego względu touje ię zczególne środki obniżające poziom naprężeń. oment zginający, który powtaje w falach wkutek ruchu miezka, maleje jezcze przed obzarem ściegu: Rozciągnięta krawędź miezka wytwarza przeciwny moment odciążający. Docinięcie pierścieni wzmacnia końcówki miezków i zmniejza napężenia Cylindryczny kztałt końcówek powoduje W przypadku kompenatorów o małych wymiarach miezka ścieg na wywijce wykonuje ię w okolicy środka kompenatora, gdzie moment zginający jet bliki zeru, co oznacza, że moment ten praktycznie nie oddziałuje na zew. Na ryunku 3.9 przedtawiono tandardowy zew, którego zczelność prawdza ię w badaniu nienizczącym. Z powodu nikiego poziomu naprężeń można jednak zrezygnować z tego koztownego badania, które w przypadku innych poin jet wymagane do zapewnienia jakości. W tym wypadku wytarcza tandardowa kontrola zczelności. Ryunek 3.9 Spoina łącząca miezek z końcówką pawaną. Kołnierz wywijany Podobnie do kołnierzy tałych przyłącza w potaci kołnierzy wywijanych cechują ię możliwościami zybkiego montażu i łatwej wymiany oraz innymi zaletami. ają one jednak znaczącą przewagę nad elementami tałymi, a mianowicie nie ą przypawywane do miezków, tylko ą na nich zatrzakiwane i mogą ię na nich wobodnie obracać (patrz ryunek 3.). Oto właściwości takich kołnierzy: ożliwość obrotu ułatwia montaż w przypadku otworów niewpółoiowych. Kontakt z potencjalnie niebezpieczną ubtancją tranportowaną jet wyeliminowany, co oznacza, że kołnierz może być wykonany ze zwykłej tali lub z innych materiałów, takich jak aluminium czy tworzywa ztuczne. Zabezpieczenie kołnierza przed korozją jet prote i niedrogie: wytarczy pokryć go wartwą odpowiedniego środka lub cynku. Pozczególne wartwy miezka można wykonać z materiałów pecjalnych, które nie będą przypawane ani do kołnierza, ani do pozotałych wartw miezka. Ze względów produkcyjnych kompenatory o mniejzych średnicach znamionowych dotarczane ą z oddzielnymi kołnierzami wypoażonymi w wywijane pierścienie, które mają zaadniczo te ame zalety. Kryza odległościowa widoczna na ryunku 3. daje miejce do zaoowania śrub, eliminuje natomiat ryzyko uzkodzenia pofalowania miezka podcza montażu. Kontrukcja ta gwarantuje ponadto wobodę ruchu fal brzegowych. Ryunek 3. Złącze zatrzakowe miezka i kołnierza wywijanego.

14 3 KOPENSATOR 3 KOPENSATOR Rura prowadnikowa Rury prowadnikowe touje ię wtedy, gdy kompenatory należy zabezpieczyć przed natępującymi czynnikami. Nizczenie przez cząteczki ciał tałych w przepływającej ubtancji Powtawanie oadów na falach Wzbudzanie drgań wkutek dużych prędkości przepływu Rury prowadnikowe teoretycznie przyczyniają ię również do ograniczenia padków ciśnienia w rurociągu, które wytępują wkutek zamontowania kompenatorów. W rzeczywitości padki te ą jednak tak małe ( dwa razy więkze niż padki w przypadku rury o tej amej długości), że nie opłaca ię toować rur prowadnikowych w tym celu. Kompenatory z kołnierzami wywijanymi ą przez na zaopatrywane w rury prowadnikowe zamontowane zatrzakowo (patrz ryunek 3.), które jednak nie odczepiają ię nawet w przypadku obciążeń wahadłowych. Ryunek 3. Rura prowadnikowa zamontowana zatrzakowo. Opatentowane zakotwiczenie Kotwy z łbami młotkowymi, mocowane do płyt kołnierzowych (patrz ryunek 3.) umożliwiają makymalne ograniczenie długości zabudowy kompenatorów przegubowych HYDRA z miezkami wielościankowymi. Zaletę tę można w pełni docenić w przypadku układów przegubowych obejmujących kompenatory kątowe, ponieważ kutkuje ona zmniejzeniem łącznych wymiarów całego układu przegubowego i ewentualnych budów. Podobnie jak ama płyta (w dużym topniu okalająca rurę), kotwy z łbami młoteczkowymi połączone zatrzakowo z dykami przenozą korzytne iły i dobrze rozdzielają naprężenia. Dzięki temu zmniejza ię negatywne oddziaływanie ewentualnych niezamierzonych przeciążeń zakotwiczenia, np. wkutek nagłych wzrotów ciśnienia po uderzeniu wody. Płyty ulegają odkztałceniu, nie przekazując naprężeń na rurociąg. cza nadmierne naprężenia w rurach. Ryunek 3. Kotwa naciągowa z łbem młoteczkowym. W połączeniu z dużą wytrzymałością na rozerwanie, charakteryzującą miezki wielościankowe, cecha ta zapewnia wyjątkowe bezpieczeńtwo intalacji.

15 3 KOPENSATOR 3 KOPENSATOR Ogólne wkazówki dotyczące wyboru materiałów Różnorodność zatoowań nazych miezków prawia, że właściwy dobór materiałów jet kwetią kluczową. Aby ułatwić wybór odpowiednich materiałów, w tabelach zamiezczonych w załączniku A wyzczególniliśmy materiały, które zazwyczaj wykorzytuje firma Witzenmann oraz częto używane materiały pecjalne z wzytkimi wymaganymi informacjami. Najważniejze wymagania dotyczące materiałów: Odporność na korozję Odporność na działanie wyokiej temperatury Trwałość ożliwość zepawania Platyczność ateriały do produkcji miezków ateriały do zatoowań ogólnych Standardowe materiały z grupy niekorodujących tali z autenitem obejmują tale.3,.5,.57 oraz.. ateriały te pełniają wyjątkowo wiele pośród wymagań tawianych przez firmę Witzenmann. Ze względu na dużą dotępność i optymalne warunki kładowania firma Witzenmann wytwarza miezki głównie ze tali zlachetnej.5. ateriał.5 tandardowy materiał do produkcji miezków Stal.5 touje ię w przemyśle chemicznym i pożywczym, w intalacjach wydechowych, w intalacjach centralnego ogrzewania, w intalacjach kompenacyjnych oraz w intalacjach kriogenicznych. Ponieważ w przeciwieńtwie do tali.3 tal.5 zawiera domiezkę tytanu, cechuje ię ona lepzą odpornością na korozję międzykrytaliczną do temperatury C. ateriał.57 Podobnie jak tal.5 tal.57 jet toowana w przemyśle chemicznym i pożywczym, w intalacjach wydechowych, centralnego ogrzewania oraz kompenacyjnych, a także w intalacjach kriogenicznych. Stal.57 prawdziła ię zczególnie dobrze w przypadku odgraniczników w intalacjach wydechowych pojazdów oraz w intalacjach wody pitnej. Stal.57, podobnie do tali.5, jet tabilizowana tytanem, co zwiękza jej odporność na korozję międzykrytaliczną. Stal.57 jet jednak również domiezkowana molibdenem, co prawia, że jet ona bardziej niż tal.5 odporna na korozję wżerową, która może wytąpić w obecności chlorków. ateriał.3 Odporność wyokotopowej tali.3 na korozję jet wytarczająca w przypadku węży zwijanych, używanych w intalacjach wydechowych amochodów ciężarowych. Odporność tę gwarantują domiezki chromu i niklu. ateriał. Stal. jet toowana do wytwarzania części intalacji podciśnieniowych; prawdza ię także w przypadku metalowych węży. Zaadniczo można ją toować tak amo, jak tal.57. Jej kład chemiczny w dużym topniu pokrywa ię ze kładem tali.57. W porównaniu ze talą.57 tal. nie jet tabilizowana tytanem. Dzięki obniżonej zawartości węgla, ięgającej poniżej,3%, wykazuje ona jednak podobną odporność na korozję międzykrytaliczną. Ze względu na tę obniżoną zawartość węgla jej wkaźniki wytrzymałości ą nieco niżze niż w przypadku tali.57. ateriały odporne na działanie wyokiej temperatury W przypadku oddziaływania wyokiej temperatury (> 55 C) i intalacji, w których wymagana jet wyoka żaroodporność, należy wybierać tale wytrzymałe lub odporne na wyoką lub najwyżzą temperaturę, pamiętając przy tym o zachowaniu odpowiedniej platyczności (np. tale.,.7 czy.5). 7

16 3 KOPENSATOR 3 KOPENSATOR ateriał. Stal. nadaje ię do produkcji węży zwijanych dla elementów odprzęgających wydechów ilnikowych oraz do elatycznych kolektorów ilnikowych. Ze względu na wyoką zawartość krzemionki tal. charakteryzuje ię dużą żaroodpornością. ateriał.7 (Incoloy H) Stal.7 jet wykorzytywana w intalacjach wymagających odporności nie tylko na wyoką temperaturę, ale także na wyokie ciśnienie, np. do produkcji przewodów doprowadzających i odprowadzających do turboprężarek ilników. Domiezkowana aluminium tal.7 jet jezcze bardziej żaroodporna niż tal., a ponadto charakteryzuje ię więkzą zawartością chromu i niklu, co przekłada ię na jej wyżzą cenę i mniejzą platyczność. Stal.7 jet niezwykle wytrzymała i można ją toować do wytwarzania elementów poddawanych oddziaływaniu wyokiego ciśnienia w temperaturach przekraczających 55 C. ateriał.5 (Inconel ) Jeśli oprócz wyokiej temperatury intalacja będzie narażana również na czynniki korodujące, np. chlorki, najlepzym rozwiązaniem jet użycie tali niklowej.5. ateriały do tranportu ubtancji korodujących W przypadku ektremalnie trudnych warunków ekploatacji wymagane jet zatoowanie materiałów pecjalnych, które cechują ię co najmniej taką odpornością na korozję, jak podłączane rury lub zepoły urządzeń. W razie wątpliwości należy wybrać materiał zlachetny. W wielu ytuacjach odpowiednie ą topy niklu, które prawdziły ię już w różnych okolicznościach. Do innych nietypowych zatoowań nadają ię jedynie elementy tytanowe lub tantalowe. W przypadku miezków kompenatorów zaleca ię wybór tali.5 (Inconel ) lub. (Hatelloy C), a w przypadku miezków o małych wymiarach (średnica < ) tali.9 (Hatelloy C7). ateriał.5 (Inconel ) iezki kompenatorów, które będą narażane na oddziaływanie wody morkiej, powinny być wykonane ze tali Inconel. Zawierająca molibden tal.5 cechuje ię dokonałą odpornością na korozję wżerową, zczelinową oraz naprężeniową. ateriał. (Hatelloy C/C7) iezki z obu tych tali ą toowane w intalacjach w przemyśle chemicznym i w innych branżach technologicznych. Są one wyjątkowo odporne na gorące kway, roztwory chlorków i gazy zawierające chlor, do temperatury C. Kompenatory do tranportu ubtancji agreywnych Zatoowania metalowych kompenatorów Kompenatory wykonane z metalu ą zaadniczo przeznaczone do tranportowania ubtancji niebezpiecznych pod wyokim ciśnieniem i w wyokiej temperaturze. Do zachowania elatyczności pofalowanego miezka kompenatora wymagane jet zazwyczaj znaczne zredukowanie grubości ścianki w tounku do pozotałych części intalacji. Ponieważ pogrubienie ścianki miezka nie przyczynia ię do wyeliminowania uzkodzeń wkutek korozji, miezek powinien zotać wykonany z takiego materiału, który cechuje ię wytaczającą odpornością na wzytkie ubtancje agreywne, które mogą w dowolnym momencie ekploatacji być tranportowane ytemem rur. Częto konieczne jet wykonanie miezka z materiału o odporności na korozję wyżzej niż odporność materiału, z którego wykonane ą przyłączane elementy intalacji. Nie wolno też zapominać o korodujących czynnikach w środowiku naturalnym. Podcza wyboru materiału należy uwzględnić wzytkie możliwe rodzaje korozji, w zczególności korozję wżerową, międzykrytaliczną, zczelinową oraz naprężeniową. 9

17 3 KOPENSATOR 3 Wybór odpowiedniego materiału ateriał, z którego zotaną wykonane wartwy miezka, należy wybrać na podtawie określonej agreywności tranportowanej ubtancji lub warunków atmoferycznych na miejcu intalacji. Zalecenia dotyczące wytrzymałości materiału można znaleźć w tabelach w załączniku. Odpowiedzialność producenta za odpowiednie właściwości kompenatorów Producent kompenatorów odpowiada za kontruowanie kompenatora na podtawie otrzymanych danych dotyczących ciśnienia i temperatury, a także za dobór materiału pod kątem platyczności i możliwości zepawania. Opierając ię na woim bogatym doświadczeniu, firma Witzenmann doradza klientom na etapie wyboru odpowiednich materiałów. Porady dotyczące wpływu montażu kompenatora na intalację, za który to wpływ odpowiada wyłącznie klient, ą niewiążące, tj. producent kompenatorów nie bierze na iebie odpowiedzialności za dobór materiału w danej intalacji i nie gwarantuje, że wybrano odpowiedni materiał. ateriały do wykonania armatury, kołnierzy i zakotwiczeń Najważniejzymi apektami wyboru materiałów, z których zotaną wykonane części przyłączy, ą wytrzymałość i możliwość przypawania. W przypadku kołnierzy i armatury touje ię zazwyczaj tale nietopowe i zwykłą tal budoaną. Jeśli intalacja będzie poddawana oddziaływaniu wyokiej temperatury, toowana jet tal wytrzymała na wyoką temperaturę. W przypadku wyżzych wymagań lub wartości temperatury korzyta ię ze tali drobnoziarnitej lub mrozoodpornej. W warunkach intenywnej korozji armatura jet wytwarzana ze tali duplex, tali niekorodujących, ferrytycznych lub autenicznych albo ze tali niklowych.

18 RODZAJE KOPENSACJI ezpieczeńtwo i ozczędność dzięki kompenatorom Niemal we wzytkich technicyzowanych gałęziach przemyłu kompenatory ą niezbędne do bezpiecznej ekploatacji urządzeń. Oto przykładowe zadania kompenatorów: Przejmowanie efektów rozzerzalności cieplnej w rurociągach lokowanie przenozenia drgań z elatycznie łożykowanych agregatów na podłączone intalacje Niwelowanie przemiezczeń pozczególnych elementów intalacji względem iebie Eliminowanie drgań mechanicznych Redukowanie ił i momentów na przyłączach wyzwaniom tojącym przed wzytkimi przediębiortwami niezależnie od branży. Są to: Duża opłacalność Ograniczenie rozmiarów kontrukcji Łatwy montaż ezproblemowa ekploatacja ezpieczeńtwo w razie awarii Kompenatory HYDRA pełniają wzytkie te wymagania i pod warunkiem doboru właściwego modelu oraz profejonalnego montażu zachowują natępujące właściwości: Odporność na ciśnienie Odporność na podciśnienie Odporność na temperaturę Odporność na korozję Długi cza ekploatacji ezpieczeńtwo pracy rak konieczności konerwacji Standardowy program produkcji obejmuje wiele różnych modeli kompenatorów. W przypadku nietypowych zapotrzebowań nai inżynierowie rozważają możliwości dotawy kompenatorów w werjach pecjalnych, powołując ię przy tym na wieloletnie doświadczenie praktycznie we wzytkich gałęziach przemyłu. Nietypowe rozwiązania kontrukcyjne Firma Witzenmann jet zawze gotowa wpierać woich klientów w utalaniu optymalnych wartości parametrów kompenacji, o ile tylko jet to możliwe przy użyciu dotępnych środków. Ponadto firma Witzenmann oferuje pecjalityczne uługi projektowe w natępującym zakreie: Optymalizacja układów kompenatorów przy użyciu nowoczenych procedur obliczania wartości parametrów rurociągów Optymalizacja kontrukcji miezków i przyłączy do zatoowań pecjalnych za pomocą metody elementów kończonych Opracowywanie werji pecjalnych, łącznie z wymaganymi proceami produkcyjnymi (formowanie, pawanie itd.) Przeprowadzanie erii tetów produktów w werjach pecjalnych lub do zatoowań pecjalnych Wparcie podcza rozwiązywania problemów, które dotyczą korozji, w tym doradztwo związane z materiałami i próbami korozyjnymi ontowanie elatycznych kompenatorów metalowych w nowoczenych intalacjach i układach urządzeń jet wymagane nie tylko ze względów technicznych, ale także do protania 33

19 RODZAJE KOPENSACJI RODZAJE KOPENSACJI Rodzaje kompenacji i kryteria wyboru Zaadniczo można wyróżnić trzy rodzaje kompenacji, które ą brane pod uwagę podcza wyboru kompenatorów: Elatyczne uginanie itniejących odnóg rurociągu (tzw. kompenacja naturalna) Kompenatory oiowe Kompenatory zakotwiczone (kompenatory przegubowe) Rozważane kryteria wyboru: Rozmiar i rodzaj przemiezczeń, które wymagają kompenacji Przepływ ubtancji Siły i momenty działające na mocowania i przyłącza Przetrzeń na montaż kompenatorów Łączne kozty kompenacji ożliwe trudności związane z montażem Uwzględnienie tych kryteriów w jakościowej ocenie kompenatorów oiowych i przegubowych może mieć decydujące znaczenie podcza wyboru pośród dotępnych kontrukcji. Kompenacja przez ugięcie rury ożliwość przejmowania przemiezczeń (np. powtających wkutek rozzerzalności cieplnej) przez rury przy wykorzytaniu ich elatyczności jet zazwyczaj automatycznie odrzucana choćby z tego powodu, że w przypadku dużych średnic wymagane ą do tego celu duże długości odnóg, które rzadko wytępują (patrz ryunek.). Sztuczne wydłużenie rur i zmiana układu łuków ą z reguły zbyt koztowne, na co wkazują wyniki przeprowadzonych badań. (Wyjątek mogą tanowić intalacje parowe pod wyokim ciśnieniem w elektrowniach, w których decydujące znaczenie mają względy techniczne.) Rozpatrzenie tego rodzaju kompenacji jet zalecane w zaadzie tylko w przypadku rur o średnicach mniejzych niż i wówcza, gdy oprócz naprężeń wynikających z działania ciśnienia wewnętrznego rury mogą również przejmować znaczne naprężenia zmienne wynikające z ich ruchomości, nie ulegając przy tym przedwczenemu zużyciu. Wymagany odcinek ugięcia L m Wydłużenie w Ryunek. Kompenacja przez ugięcie odnogi rurociągu (kompenacja naturalna). Układ zatępczy z oznaczeniami Założenia: St 37. = 3 C dop. = N/ ez naciagu wtępnego*) Dla naciągu wtępnego 5%, odcinek ugięcia może być krócony o 3% 35

20 RODZAJE KOPENSACJI Porównanie rodzajów kompenacji RODZAJE KOPENSACJI Porównanie rodzajów kompenacji Kompenatory oiowe Przejmowanie przemiezczeń Niewielkie i średnie przemiezczenia oiowe, do ożliwość przejmowania dodatkowo przemiezczeń bocznych i kątowych Konieczność zatoowania więkzej liczby kompenatorów oiowych w przypadku więkzych przemiezczeń (na dłużzych odcinkach) Przepływ ubtancji rak zmiany kierunku przepływu ocowania i podpory Wzrot ił oddziałujących na punkty podparcia wraz ze wzrotem ciśnienia i średnicy znamionowej (patrz ryunek.) Konieczność rozmiezczenia punktów podparcia w kątach intalacji Konieczność zatoowania punktów pośrednich na długich odcinkach rur z kilkoma kompenatorami Konieczność zatoowania dodatkowych prowadnic w bezpośrednim otoczeniu kompenatora Przetrzeń na montaż Niewielkie wymagania; średnica zewnętrzna tylko nieznacznie więkza niż średnica rury Kozty Nikie kozty jednotkowe (na długim odcinku rury wymagane jet zatoowanie kilku kompenatorów) Potencjalnie wyokie kozty rozmiezczenia punktów podparcia i montażu prowadnic ontaż Łatwy montaż i łatwe naprężanie kompenatorów Wymóg dokładnego wyrównania prowadnicy z rurą ożliwość przeprowadzenia próby ciśnieniowej dopiero po całkowitym przymocowaniu do podpór. Kompenatory przegubowe Przejmowanie przemiezczeń Średnie i duże przemiezczenia protopadłe do oi kompenatora, w jednej płazczyźnie lub we wzytkich kierunkach (główne przemiezczenie przejmują kompenatory równoległe, a małe przemiezczenia poboczne rura) Przepływ ubtancji Wymagana zmiana kierunku przepływu ożliwość zatoowania kompenatorów przegubowych w przypadku intalacji kątowych ocowania i podpory Względnie małe obciążenie punktów podparcia nawet w przypadku wyokiego cinienia; przejmowanie oiowej iły reakcji (ramy lub ciegna). Konieczność uwzględnienia wyłącznie ztywności kompenatorów i ił tarcia w podporach (w przypadku długich rur iły tarcia mogą negatywnie wpływać na kontrukcję punktów podparcia) ożliwość ograniczenia liczby prowadnic do tandardowych prowadnic rurociągu (po zamontowaniu kompenatorów bocznych na punkty podparcia i prowadnice oddziałują dodatkowe iły i momenty wkutek przemiezczeń pobocznych) Przetrzeń na montaż W razie konieczności zmiany kierunku przepływu wymagania dotyczące przetrzeni wyżze niż w przypadku kompenatorów oiowych Kozty Kozty jednotkowe wyżze niż w przypadku kompenatorów oiowych Konieczność montowania parami w razie wyboru werji z kompenatorami kątowymi W przypadku dłużzych odcinków rur kozty porównywalne do kompenatorów oiowych przejmujących te ame przemiezczenia Tańze punkty podparcia ontaż ożliwe trudności podcza montażu przegubów Konieczność dokładnego dopaowania oi obrotu i mocowań ram lub cięgien. Standardowy montaż prowadnic rurowych ożliwość przeprowadzenia próby ciśnieniowej bez punktu podparcia 37

21 RODZAJE KOPENSACJI RODZAJE KOPENSACJI Ograniczenia dotyczące zatoowań kompenatorów oiowych Podumowanie zatoowań kompenatorów oiowych w intalacjach rurowych przedtawiono na ryunku.. Należy zwrócić uwagę na założenia przyjęte w tym zetawieniu. W więkzości przypadków przed podjęciem otatecznej decyzji warto przeprowadzić dokładniejzą analizę technicznych warunków brzegowych oraz zczegółową analizę koztów. Najwięcej uwagi wymaga przy tym iła oddziałująca na punkty tałe. Ciśnienie znamionowe PN Założenia: - dla "lekko" obciążonych punktów tałych założono zależne od średnicy dopuzczalne obciążenie - kn (budynki, etakady rurowe, podpory) - dla "mocno" obciążonych punktów tałych przyjęto zależne od średnicy obciążenie - kn (np. rurociągi w kanałach rurowych) Kompenatory przegubowe Podparcia mocno obciążone Kompenatory oiowe Podparcia łabo obciążone 3 Ryunek. Zakre zatoowań kompenatorów oiowych. 39

22 RODZAJE KOPENSACJI RODZAJE KOPENSACJI Sily działające na mocowania Siła działająca na mocowania w przypadku kompenatora oiowego kłada ię z oiowej iły reakcji F P, z oiowej iły odkztałcającej (ztywności oiowej) F oraz z ił tarcia na podporach, F R ; iły te oblicza ię w natępujący poób: Oiowa iła reakcji w kn (patrz także ryunek.3) (.) F p =, A p Przekrój kuteczny w cm (patrz tabela z wymiarami kompenatorów oiowych) Ciśnienie p w barach (mak. ciśnienie, np. ciśnienie badania) Sztywność oiowa w kn (.) F =, c Połowa całkowitej drogi w (przy wtępnym naprężeniu równym 5%) Siły tarcia na podporach w kn (.3) F R = F L K L Obciążenie podpory F L w kn Wpółczynnik tarcia K L Wartości empiryczne K L : Stal/tal:,,5 Stal/PTFE:,, Podpory rolkowe:,5, ) Najwiękzą część iły oddziałującej na punkt tały w przypadku intalacji z kompenatorami oiowymi tanowi oiowa iła reakcji. Sztywność oiowa daje relatywnie mniejze obciążenie, pod warunkiem że zotaną zatoowane miezki wielościankowe. Oiowa iłą reakcji F p w kn Cinienie znamionowe PN Oiowa iła prężytości c w N/ (patrz tabela z wymiarami kompenatorów oiowych) Ryunek.3 Oiowa iła reakcji

23 RODZAJE KOPENSACJI RODZAJE KOPENSACJI Siły i momenty prężytości Siły i momenty prężytości kompenatorów oblicza ię na podtawie odpowiednich wpółczynników (wpółczynnik iły prężytości i wpółczynnik momentu prężytości), podanych w tabelach z wymiarami. Wartości tych wpółczynników ą podane dla temperatury otoczenia; (temperatury pokojowej); po rozruchu Czynniki redukujące wpółczynniki ił Temperatura robocza w C Wpółczynnik redukujący K c Wpółczynniki ił w zależności od temperatury c i = K c c i Wpółczynnik prężytości, łącznie c i (patrz tabela z wymiarami) intalacji wartości te zwykle maleją. W przypadku temperatury do 3 C odchylenia ą nieitotne tatytycznie. W przypadku wyżzych wartości temperatury należy zatoować czynniki redukujące wyzczególnione w natępującej tabeli, które opracowano pod kątem tandardowych materiałów (tal.5 lub.7) ,93,9,,3,,75,7,7 Kompenatory przegubowe W przypadku zatoowania kompenatorów przegubowych oiowa iła reakcji nie obciąża mocowań. Przejmują ją wówcza ramy kompenatorów. Na mocowania oddziaływują natomiat iły prężytości wywierane przez kompenator oraz iły tarcia wywierane na podpory, a także mogąna nie oddziaływać iły i momenty wynikające z przemiezczeń pozczególnych odnóg, jeśli wkutek zamontowania kompenatorów bocznych w rurociągu wytępują przemiezczenia poboczne. W takiej ytuacji iły tarcia na podporach mogą przyjmować duże wartości, ponieważ rozzerzalność na długich odcinkach rur jet przejmowana tylko przez jeden układ przegubowy, co powoduje przemiezczenie na więkzej liczbie podpór. Kompenacja za pomocą kompenatorów bocznych Kompenatory przegubowe były do tej pory omawiane ogólnie, tj. bez rozróżnienia na kompenatory kątowe i równoległe. Powtaje jednak pytanie, czy układ kładający ię z dwóch przegubów zapewnia wytarczającą kompenację, czy do przejmowania wzytkich przemiezczeń wymagane ą trzy przeguby. Dwa przeguby (dwa kompenatory kątowe lub jeden kompenator boczny) ą odpowiednie, kiedy rozzerzalność reztkowa (przemiezczenie poboczne) na ukoku rury oraz odchylenie tych przegubów od oi ruchu (wydłużenie poprzeczne) mogą zotać przejęte przez odnogi rurociągu (ugięcie rury patrz także ryunek.) oraz kiedy układ tych przegubów jet w tanie wytrzymać oddziaływanie ił i momentów towarzyzących takim przemiezczeniom. Wybór między dwoma kompenatorami kątowymi a jednym kompenatorem bocznym zależy zwykle wyłącznie od koztów. 3

24 RODZAJE KOPENSACJI RODZAJE KOPENSACJI Kompenacja za pomocą kompenatorów odciążonych cinieniowo W niektórych przypadkach zaadne jet zatoowanie kompenatorów niepoddawanych oddziaływaniu ciśnienia (odciążonych) i pecjalnych prowadnic, które mogą ię jednak okazać drogim rozwiązaniem. ożliwości w zakreie montażu tych produktów przedtawiono w rozdziale - "Oiowa iła reakcji i kontrukcje odciążone ciśnieniowo". W więkzości wypadków kryteria wyboru omówione w tym rozdziale powinny wytarczyć do utalenia rodzaju kompenacji wymaganego w danej intalacji. Na otateczną decyzję mogą mieć jednak wpływ dodatkowe wymagania (np. dotyczące długości zabudowy kompenatorów), które pojawią ię na dalzych etapach planowania. ogą one oznaczać konieczność zrewidowania wcześniejzych utaleń. W wyborze najozczędniejzej werji układu kompenatorów pomaga porównanie koztów wdrożenia tych układów. Nie wolno ię przy tym ograniczać jedynie do koztów związanych z amymi kompenatorami, lecz należy również uwzględnić inne kozty wynikające z montażu kompenatorów w intalacji. ocowania (kotwy) Prowadnice i podparcia udowy/kanały/wały Nakłady związane z montażem Inne W razie wątpliwości lub zczególnych warunków ekploatacji klienci powinni ię zwracać po poradę do pecjalitów zatrudnionych w firmie Witzenmann. Symbole wytępujące na ilutracji układu Symbole dotyczące kompenatora ryunek. Oznaczenie Ilutracja płazczyzny przejmowania przemiezczenia Izometryczna W płazczyźnie ryunku Protopadła do płazczyzny ryunku Ilutracja Kompenator oiowy Kompenator kątowy w charakterze przegubu protego Kompenator kątowy w charakterze przegubu Cardana Kompenator boczny ruchomy w jednej płazczyźnie Kompenator boczny ruchomy w trzech płazczyznach Symbole dotyczące mocowań ryunek.5 Oznaczenie Punkt tały FP Pośredni punkt tały ZFP Podpora ślizgowa GFP Ilutracja Oznaczenie Podpora Podpora rolkowa AL RL Ilutracja Prowadnica ślizgowa FL Zawiezenie prężynowe FH Prowadnica krzyżowa ślizgowa KGL Zawiezenie tałoiłowe KH 5

25 RODZAJE KOPENSACJI RODZAJE KOPENSACJI Przegląd najważniejzych rodzajów kompenacji Podtawowe cechy Kompenacja oiowa ryunek. Prota kontrukcja Przejmowanie niewielkich i średnich przemiezczeń ożliwa ruchomość we wzytkich kierunkach rak zmiany kierunku przepływu Duże iły oiowe w intalacjach wyokociśnieniowych Wymagane mocne punkty podparcia i prowadnice Kompenacja kątowa ryunek.7 Skomplikowana kontrukcja Przejmowanie średnich i dużych przemiezczeń rak możliwości kompenacji oiowej Wymagana zmiana kierunku przepływu Stounkowo niewielkie obciążenie punktów podparcia rak konieczności toowania pecjalnych prowadnic Kompenacja boczna ryunek. Względnie prota kontrukcja Przejmowanie niewielkich i średnich przemiezczeń rak możliwości kompenacji oiowej Wymagana zmiana kierunku przepływu Stounkowo niewielkie obciążenie punktów podparcia Dodatkowe obciążenie w potaci przemiezczeń pobocznych rak konieczności toowania pecjalnych prowadnic (wymagane dotoowanie luzu w itniejących prowadnicach) Ryunek. Ryunek.7 Ryunek. 7

26 5 WYÓR KOPENSATORÓW Wprowadzenie Naz obzerny program tandardowy obejmuje wiele różnych kompenatorów, których zeregi typologiczne (typy) ą uporządkowane według wartości średnicy znamionowej, ciśnienia znamionowego oraz drogi znamionowej przemiezczenia. Pozwala to na dokonanie zybkiego i trafnego wyboru, gwarantuje uzykanie ozczędnego i niezawodnego rozwiązania, a firmie Witzenmann umożliwia zybką dotawę. Jeśli kompenator zotanie zamontowany w itniejącej intalacji, nai inżynierowie optymalizują go pod kątem parametrów technicznych tej intalacji. Dokładne wymiarowanie odbywa ię jezcze na etapie kładania oferty przy użyciu programu komputerowego. Wybór kompenatorów Przepiy dotyczące kontrukcji i właściwości Za rzetelne utalenie wymiarów kompenatorów odpowiada ich producent. Stoowne obliczenia muzą być zgodne z aktualnym tanem techniki oraz obowiązującymi krajowymi i międzynarodowymi przepiami. Ponieważ w dyrektywie w prawie urządzeń ciśnieniowych uwzględniono wiele różnych rurociągów i intalacji poddawanych oddziaływaniu ciśnienia, przyjmuje ię, iż kompenatory również ą urządzeniami ciśnieniowymi w znaczeniu określonym w tej dyrektywie i muzą być opatrywane znakiem CE. Dyrektywa w prawie urządzeń ciśnieniowych Dyrektywa w prawie urządzeń ciśnieniowych ma zatoowanie do wzytkich kompenatorów, których makymalne dopuzczalne ciśnienie (PS) jet więkze niż,5 bara, chyba że w toownej dokumentacji dotyczącej przeznaczenia danego kompenatora wyraźnie zaznaczono inaczej. Kompenatory z programu tandardowego firmy Witzenan muzą zatem pełniać dodatkowe wymagania wyzczególnione w dyrektywie w prawie urządzeń ciśnieniowych. Jako że kompenatory te ą wykorzytywane w bardzo wielu różnych intalacjach, ze względu na woją kontrukcję mogą ię one kwalifikować do wzytkich kategorii urządzeń ciśnieniowych, łącznie z kategorią IV. Sytem zapewniania jakości opracowany przez firmę Witzenmann pełnia wymogi określone w PED 97/ EC Anek III, oduł H/H w zakreie projektowania, wytwarzania i wprowadzania na rynek kompenatorów oraz metalowych miezków. Sytem ten reguluje również inne apekty produkcji, takie jak wymogi dotyczące materiałów podawanych, toowanie odpowiednich procedur czy kwalifikacje pracowników. Dzięki temu klienci firmy Witzenmann mogą być pewni, że kontruowanie i wytwarzanie kompenatorów przebiega zgodnie z dyrektywą w prawie urządzeń ciśnieniowych. Zgodność z przepiami prawdzana jet każdorazowo w odnieieniu do modułu właściwego w przypadku danej kategorii urządzenia. Również badania i dokumentacja ą zgodne z odpowiednim modułem. Witzenmann członek towarzyzenia EJA Firma Witzenmann jet członkiem towarzyzenia Expanion Joint anufacturer Aociation (EJA, Stowarzyzenie Producentów kompenatorów). Każdy kompenator produkowany przez firmę Witzenmann jet kontruowany i wytwarzany ściśle według wytycznych tego towarzyzenia. Szczegółowe obliczenia udotępniane wzytkim klientom umożliwiają wykonanie modelu kompenatora zgodnie z praktyką aktualnie obowiązującą w towarzyzeniu EJA. 9