КОМПЕНСАТОР

Полезная модель относится к компенсационным устройствам и применяется для устранения вибрационных нагрузок, компенсации осевых, угловых, сдвиговых перемещений трубопроводов и оборудования, а также теплового расширения трубопроводов.
Известно аналогичное устройство - эластичный компенсатор, выполненный с возможностью закрепления между двумя трубопроводами, включающий корпус из эластичного материала, армированного кордом, выполненный в виде оболочки вращения, ось которой совпадает с продольной осью вставки, состоящей из центральной части в виде дуги выпуклостью, обращенной наружу, сопряженной с обоих концов с боковыми цилиндрическими частями, свободные края которых отогнуты наружу в радиальном направлении с образованием кольцевых бортовых элементов, на боковых цилиндрических частях оболочки установлены металлические фланцы, предназначенные для обжатия бортовых элементов посредством болтового соединения с соответствующими фланцами трубопроводов; между цилиндрическими боковыми частями и бортовыми элементами оболочки дополнительно размещены металлические фланцы с патрубками, вулканизированными вместе с оболочкой при ее изготовлении (DE 3442127 А, 1986, кл. F16L 51/02, 1986).
Недостатком известного решения является повышенная металлоемкость компенсатора, дополнительные трудозатраты при его изготовлении, а также возможность разрушения компенсатора в наиболее напряженной опорной зоне выпуклой части оболочки из-за образования острого угла между краем патрубка дополнительного фланца и поверхностью оболочки в месте перехода ее образующей от дуги к прямой. Еще одним недостатком является отсутствие возможности идентификации критического уровня износа компенсатора.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является вставка компенсационная, которая включает корпус из эластичного материала, армированного обрезиненным кордом и установленные по краям корпуса металлические фланцы. Корпус выполнен в виде оболочки вращения, ось которой совпадает с продольной осью вставки, и состоит из центральной выпуклой части, плавно сопряженной с обоих краев с цилиндрическими боковыми частями, имеющими на концах отогнутые наружу в радиальном направлении кольцевые бортовые элементы.
Недостатком известного решения является отсутствие возможности идентификации критического уровня износа вставки.
Технический результат полезной модели заключается в возможности идентификации приближающегося состояния критического уровня износа компенсатора.
Указанный технический результат достигается за счет того, что компенсатор включает корпус из эластичного материала, армированного кордом, выполненным в виде оболочки вращения, состоящей из центральной выпуклой части, плавно сопряженной с обоих краев с цилиндрическими боковыми частями, на каждой из цилиндрических боковых частей оболочки установлен металлический фланец, и в отличие от прототипа компенсатор имеет стальную сетку, вулканизированную между слоем износа и армирующими слоями нейлонового корда, соединенную с сигнальным кабелем методом пайки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен общий вид компенсатора;
на фиг.2 - компенсатор в разрезе.
Компенсатор выполнен с возможностью его закрепления между двумя секциями трубопроводов и включает корпус 1 из эластичного материала, армированного слоями нейлонового корда 2, выполненного в виде оболочки вращения 3, и металлические фланцы 4. Оболочка вращения 3 состоит из центральной выпуклой части, образующая которой имеет дугообразную форму, плавно сопряженной с обоих краев с цилиндрическими боковыми частями 5. Цилиндрические боковые части 5 имеют на свободных кромках отогнутые наружу в радиальном направлении кольцевые бортовые элементы 6. Металлический фланец 4 установлен на каждой из цилиндрических боковых частей оболочки и предназначен для обжатия, примыкающего к нему бортового элемента 6. Это обеспечивает сохранение контакта между металлическим фланцем и бортовым элементом и надежную фиксацию армирующих элементов корпуса в зоне перехода от цилиндрической боковой части оболочки к бортовому элементу. Металлический фланец 4 соединяется с соответствующим фланцем трубопровода посредством болтового соединения. Компенсатор имеет стальную сетку 7, вулканизированную между слоем износа и армирующими слоями нейлонового корда, соединенную с сигнальным кабелем 8 методом пайки. Сигнальный кабель подключается к блоку сигнализации аварийного состояния 9.
Корпус компенсатора изготавливают из износостойкой резины и корда с использованием армирующих элементов методом вулканизации заготовок, состоящих из резиновых смесей, армируемых слоями нейлонового корда. Между слоем износа и армирующими слоями нейлонового корда внутри корпуса компенсатора внедряется стальная сетка методом вулканизации. Стальная сетка имеет ячеистоподобную структуру в виде квадратных ячеек, что обеспечивает повышение жесткости конструкции. Стальная сетка расположена по всей поверхности корпуса, повторяя его геометрические формы. В центральной выпуклой части оболочки вращения к стальной сетке присоединяется сигнальный кабель методом пайки для возможности передачи сигнала в блок сигнализации для идентификации приближающегося состояния критического уровня износа компенсатора.
Предлагаемый компенсатор работает следующим образом.
При монтаже компенсатор устанавливают между двумя секциями трубопроводов, снабженных концевыми фланцами. Затем производят стягивание конструкций, предварительно пропустив болты в сцентрированные отверстия фланцев компенсатора и секции трубопровода. По мере стягивания трубопровода и компенсатора выступы металлических фланцев (лапки) вступают во взаимодействие с кольцевыми выемками бортовых элементов и опорной поверхностью центральной выпуклой части оболочки (зоной ее перехода в цилиндрическую часть), обеспечивая прочность компенсатора за счет исключения выхода корда из своего установленного положения и плотность соединения, не вызывая протечек между соединяемыми секциями трубопровода и компенсатора. При работе центральная выпуклая часть оболочки вставки воспринимает осевые деформации удлинения или сжатия, радиальные и угловые деформации без передачи сил реакции на соединяемые секции трубопроводов.
Износ внутреннего слоя компенсатора позволяет рабочей жидкости контактировать со стальной сеткой, что создает изменение проводимости между трубопроводом и сеткой. Это изменение проводимости будет обнаружено с помощью сигнального кабеля и передано через сигнальный кабель в блок сигнализации для информирования обслуживающего персонала. Сетка обеспечивает проводимость через сеть соединений и чрезвычайно надежна в применениях с высокой цикличностью. Блок сигнализации может быть установлен как непосредственно на фланце компенсатора, так и в любом другом месте, удобном для обслуживания (в помещении или на установке).
Возможность идентификации приближающегося состояния критического уровня износа компенсатора позволяет проинформировать обслуживающий персонал и предотвратить полное разрушение компенсатора, тем самым избежать материальных потерь, связанных с внеплановой остановкой оборудования на производстве, а также свести к минимуму материальные потери в случае внеплановых остановок из-за разрыва корпуса компенсатора в период его эксплуатации, которые включают в себя дополнительную работу специалистов по устранению последствий при образовании внеплановой ситуации - устранение протечки и ее последствий.
Техническое решение позволяет планировать своевременную замену компенсаторов, которые могут выйти из строя в ближайшее время, в штатном режиме.