Трубопроводные системы всех типов конструкций испытывают деформации, возникающие вследствие изменения температуры транспортируемой и окружающей сред, механических воздействий, а также вибрационных нагрузок от работающего оборудования и потоков транспортируемых сред.
Постоянное напряженно-деформированное состояние элементов трубопровода снижает степень надежности и срок службы всей трубопроводной системы.
Сильфонные компенсаторы приняты во всем мире как основной и наиболее эффектный способ снижения нагрузок в трубопроводных системах за счет поглощения деформации трубопроводов, обеспечивая тем самым повышение ресурса и надежности трубопровода. Хотя с теоретической точки зрения сильфонные компенсаторы и являются одним из самых чувствительных мест трубопроводов, вследствие того, что их основной элемент (сильфон) изготавливается из тонкого листового материала, который гораздо тоньше материала самого трубопровода, куда они встраиваются, они находят широкое применение из-за целого ряда преимуществ. Сильфонные компенсаторы имеют сравнительно малые габаритные размеры, просты при монтаже, не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Срок службы компенсаторов, как правило, соответствует сроку службы основного трубопровода. Отличительными свойствами сильфонных компенсаторов являются прочность, герметичность, долговечность и надежность.
Применение сильфонных компенсаторов позволяет:
- Увеличить срок службы трубопровода, агрегатов, механизмов и прочих устройств, входящих в состав трубопроводной системы;
- Упростить монтаж системы и, как следствие, снизить себестоимость монтажных работ;
- Улучшить компоновку трубопроводной системы;
- Снизить металлоемкость трубопроводной системы;
- Снизить стоимость ремонтных работ трубопроводной системы.
Основной принцип производства компенсаторов несложен: изготовление сильфона и соединение его с теми или иными деталями, обеспечивающими возможность соединения и установки компенсатора в трубопроводную систему. Для изготовления сильфона необходимо специализированное оборудование, в то время как изготовление всех прочих деталей, а также сборка их с сильфоном могут быть осуществлены на обычном металлообрабатывающем и сварочном оборудовании.
При изготовлении сильфона листовой металл соответствующей марки (обычно нержавеющая сталь) выбирается так, чтобы он отвечал по своим требованиям давлению и температуре и был стойким к коррозионному воздействию среды. Затем листовой металл разрезается, свертывается в форме трубы требуемого диаметра и сваривается продольно. Качество этого сварного шва имеет огромное значение для долговечности сильфона и соответственно компенсатора. Отклонение от этого важного качества может серьезно влиять на долговечность компенсатора. Способом повышения качества, долговечности и гибкости компенсатора является применение многослойной трубы-заготовки, собранной из нескольких слоев тонкого металла.
Следующим шагом является изготовление волнообразной или гофрированной части на собранной многослойной трубе-заготовке. Это выполняется при помощи гидравлической нагрузки давлением в специализированной оснастке, обеспечивающей соответствующие геометрические размеры и профиль каждой волны (гофра).
Все сильфоны и компенсаторы при изготовлении подвергаются комплексу испытаний, в который в зависимости от области применения компенсатора, входят испытания сварных швов капиллярными проникающими жидкостями, рентгенографические испытания, гидравлические или воздушные испытания на прочность и герметичность.
