
En kompensator er designet til at tillade bevægelser i et rørsystem. Kompensatorer kan alt efter formålet optage enten aksiale-, laterale- eller angulare bevægelser. Bevægelserne i rørsystemet optages i kompensatoren og denne optagelse ses tydeligt ses ved, at kompensatoren begynder at bevæge sig i den retning, som den er designet til. Dette har den effekt at bevægelserne, som under normale omstændigheder ville blive i rørsystemet, nu ledes ind i kompensatoren. Kompensation for de termiske udvidelser kan ske på flere måder. De fleste designere af rørsystemer foretrækker at anvende kompensatorer, idet de optager mindst plads. Ligeledes er de et økonomisk fordelagtigt valg, og kan optage flere typer bevægelser end deres alternativer; rørbøjninger og lyrer. Kompensatorer giver frihed i designet af rørsystemet og de umiddelbare omkostninger til design, kalkulation og bygning af rørsystemet er minimerede. Driftsomkostningerne er endvidere minimerede, da vedligehold er unødvendigt og varme- og gnidningsmodstande ligeledes er minimerede. En stålkompensator er derfor den bedste løsning, når der er behov for et produkt, som er:
- Modstandsdygtig overfor tryk, vakuum og reaktionskræfter.
- Modstandsdygtig overfor temperaturer
- Modstandsdygtig overfor korrosion
- Sikker og pålidelig
- Relativt vedligeholdelsesfri
- Bringer balance mellem fleksibilitet og modstandsdygtighed overfor tryk og reaktionskræfter.
- Fleksibelt.
- Økonomisk fordelagtigt.
Kompensatorens historie Den første kompensator så dagens lys i det 20. århundrede hos tyskeren Heinrich Witzenmann, men siden da er der sket meget.
Tidligere blev bælge produceret som et-lags bælge med en godstykkelse på op til 15mm. Materialet var legeret- eller ikke-legeret stål. Karakteristisk for disse bælge var, at de praktisk talt kun var bevægelige i aksial retning, mens reaktionskræfterne var enorme. Bælgene var endvidere tunge og pladskrævende. Ovenstående er, på grund af ny viden, blevet meget anderledes fra i dag. Bælgen er i dag fremstillet af en eller flere tynde lag rustfri stålplade, som er rullet til bælg. Antallet af bulb og tykkelsen af lagene er afhængig af bevægelserne kompensatoren skal optage og de reaktionskræfter den skal kunne modstå. Ideen med at anvende mere end et lag er baseret på ønsket om, at løse konflikten mellem materialetykkelse og fleksibilitet. Jo tykkere materialet er, jo kortere vil levetiden være. Ved at producere bælge af flere tynde lag opnås både godstykkelse og fleksibilitet.
Kompensatordesign En kompensator er faktisk et samlesæt! Alt efter anvendelsen og omstændighederne kompensatoren skal arbejde under vælges bælgen og komponenterne dertil. På den måde er den optimale kompensator resultatet, Belman designer og producerer præcis den kompensator som er nødvendig til formålet:
Typer af bælge: • Enkeltbælge • Dobbeltbælg 1 • Dobbeltbælg 2
Tilbehør: • Tilslutningsender; flanger og svejseender • Bertelkant • Kappe • Isolering • Kardan • Stag • Sakseled • Hængsler • Lederør
KalkulationsgrundlagFor at Belman kan designe og producere den optimale kompensator bør følgende oplysninger være til rådighed:
1. Operationelle krav til rørsystemet og designet af det. Når det kalkuleres og evalueres hvilken type kompensator, der skal anvendes og hvor denne skal placeres, er det vigtigt at vide mest muligt om rørsystemets design. På den måde sikres den optimale kompensation og den optimale placering af kompensatoren, fikspunkter, forankringer osv. Rørsystemer opdeles ofte i sektioner, og en til flere kompensatorer indsættes i hver sektion – alt efter hvordan bevægelserne bedst muligt optages. Det er for hver sektion vigtigt, at Belman kender temperatur, tryk, bevægelser mm. Ligeledes er det vigtigt for Belman, at kende størrelsen på rørene (den aktuelle udvendige diameter på røret og den aktuelle tykkelse), da størrelse kan påvirke kompensatorens evne til, at optage de givne bevægelser.
2. Driftstryk Der bør tages højde for driftstrykket, når tykkelsen på bælgen og tilslutningsenderne kalkuleres. Jo højere tryk, jo tykkere bør materialet være. Bemærk, at øget tykkelse på materialet betyder kortere levetid. Denne konflikt kan løses ved, at anvende flere tynde lag bælgmateriale frem for få tykke lag. På den måde sikres en stor grad af fleksibilitet i bælgen samtidig med, at en højere godstykkelse opnås. Det forventede driftstryk i rørsystemet under test og drift bør bestemmes ret præcis – en bedre løsning opnås ved, at kalkulere med et større driftstryk end det aktuelle. Modsat kan en overdimensioneret tykkelse på materialet betyde udmattelse.
3. Forventede vibrationer Vibrationerdefineres ud fra deres hyppighed og graden af deres udsving. Vibrationer er en essentiel parameter at oplyse omkring, da vibrationer kan forkorte levetiden på kompensatoren betydeligt, hvis den ikke er designet til at optage de eksisterende vibrationer.
4. Bevægelser Det er vigtigt for Belman, at kende de bevægelser et givent rørsystem har under normal drift. Bevægelserne afgør dels hvilken type kompensator Belman skal designe samt hvilken type tilbehør, der muligvis er nødvendige. Endelig er bevægelserne vigtige for mange andre parametre såsom indbygningslængden.
5. Mediet Mediet har indflydelse på det materiale bælgene er lavet af, da den valgte kvalitet må være modstandsdygtig overfor mediet. Hvis det gennemløbende medie kan sætte sig eller størkne må der laves yderligere designforanstaltninger for, at undgå dette. Sådanne sætninger i bælgen betyder, at bælgen ikke kan arbejde efter hensigten. En løsning kan være et lederør.
6. Driftstemperatur Både den præcise maksimale-, minimale- og installationstemperatur skal oplyses til Belman. Det er vigtigt at kende temperaturen og/eller temperaturudsvingene, som kompensatoren må arbejde under. Det er vigtigt både for driftstrykket og for udvidelserne kompensatoren skal optage. Ligeledes er det vigtigt for valget af materiale, som bælgene skal laves af, fordi materialet skal være modstandsdygtigt overfor de givne temperaturer.
7. Materiale Som før nævnt er valget af materialet afhængig af temperaturer, bevægelser og det gennemløbende medie. Ligeledes er det miljø kompensatoren og rørsystemet opererer i en vigtig faktor for valget af materiale.
8. Fjederkræfter Fjederkræften er nødvendig for, at kompensatoren kan optage de tiltænkte bevægelser. Fjederkræften tilfører rørsystemet modstandsdygtighed nøjagtigt ligesom effekten af en fjeder, som sammentrykkes eller afbøjer. For at moderere denne fjederkraft og forhindre at den beskadiger kompensatoren er kræfterne i forankringerne begrænset. Graden af fjederkræft er bestemt af kompensatorens fjederkræft og af antallet af bevægelser kompensatoren udsættes for.
9. Reaktionskræfter Reaktionskræftener den kræft, som lægger til grund for dimensioneringen af rørsystemets fikspunkter, guides osv. På den måde bestemmes graden af fastholdelse af røret.
10. Isolering Det er vigtigt for Belman at vide om isolering af kompensatoren er nødvendigt. Der er to måder, afhængig af placeringen af lederøret, at isolere en kompensator på. Kompensatoren kan enten isoleres mellem bælgene og lederøret eller imellem kompensatoren og den udvendige kappe. Alt efter designet af rørsystemet vælges den mest optimale løsning.
MaterialerBelman anvender mange forskellige materialetyper, og lagerfører bl.a:
AISI 304 (W.1.4301) Den mest gængse rustfrie ståltype. Denne ståltype er bestandig overfor organiske kemikalier, tørstof og et antal ikke-organiske kemikalier. Udover det også overfor salpetersyre ved moderate temperaturer og i moderate koncentrationer.
AISI 304L (W.1.4306 og W.1.4307) Denne type har et lavere karbonindhold end AISI 304, som maksimalt er 0,03% modsat AISI 304 med 0,08%. Dette lave indhold eliminerer problemet med sætninger af krom-karbamid og det resulterer i at denne kvalitet er mere modstandsdygtig overfor interkrystallinsk korrosion. AISI 304 har ligeledes bedre svejseegenskaber. I tilfælde med salpetersyre er denne ståltype at foretrække frem for AISI 304.
AISI 316 (W.1.4401) Denne kvalitet indeholder mere nikkel end AISI 304. De ekstra 2-3% molybdæn øger korrosionsbestandigheden sammenlignet med AISI 304, i specielt omgivelser med klorider, hvilket normalt fører til grubetæring.
AISI 316L (W.1.4404, W.1.4432 og W.1.4435) Med det lave indhold af karbon på maksimum 0,03% er denne type velegnet for anvendelse på steder hvor interkrystallinsk korrosion er en risiko. Det lave karbonindhold betyder, at denne type har gode svejseegenskaber. Jo lavere karbonindholdet er, jo bedre er svejseegenskaberne.
AISI 316Ti (W.1.4571) Bortset fra nikkel, krom og molybdæn indeholder denne type også titan.
AISI 321 (W.1.4541) Udover krom og nikkel indeholder denne type også titan. Titan virker som et stabiliserende element, som derfor modvirker karbidsætninger, når materialet opvarmes eller nedkøles via temperaturer i området 425ºC til omkring 800ºC. AISI 321 er ydermere varmebestandig.
W.1.4828 Denne type kaldes også højtemperaturstål, fordi det er modstandsdygtigt overfor høje temperaturer samt aggressive miljøer. Denne kvalitet er fremstillet af 0,04% karbon, 20% krom, 12% nikkel og 2% silicium. Denne type har en høj flydespænding, en høj bestandighed overfor korrosion og oxidering forårsaget af høje temperaturer. Stabilitet i de interne mikrostrukturer er ligeledes kendetegnende for denne ståltype.
Inconel 600 Denne nikkel-krom legerede ståltype er yderst velegnet for anvendelser i korrosive miljøer og ved høje temperaturer. Dette skyldes at den er meget bestandig overfor oxidering, clorideion spændingskorrosion, kaustisk korrosion og/eller korrosion forårsaget af forurenet vand.
Inconel 625 Denne nikkel-krom-molybdæn legerede kvalitet med et tilsæt af niobium er specielt modstandsdygtigt overfor vind og vejr, høje temperaturer og korrosion, mange typer meget korrosive miljøer og eventuel spaltekorrosion og grubetæring. Niobium sammen med molybdæn stivner det matrix af legeringer, som tilfører stålet høj styrke uden en styrkende varmebehandling.
Incoloy 825 Denne nikkel-jern-krom legering med tillæg af molybdæn og kobber er særligt velegnet til høje temperaturer, reducerende og oxiderende syrer, svovl- og fosforsyrer, spændingskorrosion, grubetæring og spaltekorrosion.
Om rustfrit stålDet første rustfrie stål så dagens lys 13. august 1913. I perioden 1871-1913 var rustfrit stål under udvikling og analyseproces. Den rustfrie ståltype, som blev udviklet dengang er stadig den vi anvender i dag. Betegnelsen rustfrit stål er defineret som en serie af legerede produkter, som indeholder 12% krom. Denne mængde af krom gør, at materialet er korrosionsbestandigt gennem kromets evne til at genere en tynd passiv film på overfladen. Den syrefaste stålkvalitet har den samme kemiske sammensætning som den gængse rustfrie kvalitet, men denne ståltype indeholder ud over det også molybdæn. Denne type anvendes ved mere aggressive og forurenede miljøer end førstnævnte kvalitet.
Fordele ved rustfrit stål:
- Korrosionsbestandigt
- Varmebestandigt
- Smidigt
- Formbart
- Svejsbart
- Let at rengøre
- Hygiejnisk
- Miljøvenligt
- Langtidsholdbart
- Optisk pænt
|
|