Угловые компенсаторы

Компенсаторы угловые применяются в следующих областях:

• в непрямолинейных трубопроводах, имеющих колена в одной или более плоскостях. В случаях тепловых расширений прямолинейных отрезков труб, отрезки смежные с ними и расположенные под углом по отношению к трубам, получают изгибающие моменты, которые приводят к изгибу труб. В этом случае анкерные крепления трубопровода могут испытывать значительные нагрузки, которые даже могут привести к разрушениям креплений;
• при необходимости изменения направления трассы, например, в небольших углах между соединениями трубопровода, возникающие при его укладке.

В случаях, когда затруднительно определить пространственную ориентацию плоскости изгиба компенсатора, возможно применение универсальных компенсаторов в качестве угловых. Однако, при этом, необходимо учитывать необходимость снижения предельного давления, которое допустимо для осевого хода, для того же компенсатора, использующегося в качестве углового.

В свою очередь, используя компенсаторы угловые, предельное давление высчитывается при помощи умножения “коэффициента перерасчета” на величину предельного давления для осевого использования. А угловой коэффициент жесткости и предельное угловое отклонение можно вычислить из значений для коэффициента линейной жесткости и максимального осевого перемещения по формулам каталога Witzenmann.

Компенсаторы угловые, изгибаясь под действием сил, поперечных по отношению к его оси, оказывают, в свою очередь, противодействия на элементы трубопровода в виде момента силы. Если знать величину этого момента, а также расстояния до анкерного или скользящего точек крепления трубопровода, то можно вычислить эпюры или распределение вдоль длины трубы изгибающих моментов, которые воздействуют на трубы, в случаях необходимости, и, таким образом, оптимизировать конфигурацию трубопровода за счет уменьшения механических напряжений в нем.

Составляющие углового момента компенсатора:

• момент трения в шарнирах анкерного подкрепления, в случае, если таковые имеются), пропорционального силе, нагрузки на этот шарнир, то есть, он пропорционален давлению, возникающему в трубопроводе;
•  “сухой” момент изгиба, определяющегося пружинящими свойствами сильфонных частей компенсатора, который пропорционален углу отклонения компенсатора от своей оси;
•  добавочное увеличение коэффициента “сухой” угловой жесткости, возникающего за счёт “надувания” давлением компенсатора в трубопроводе, а также возникающими за счет этого дополнительными механическими напряжениями в сильфонной оболочке компенсатора.