Стоит ли насосу задрожать — и трубопровод сразу же треснет? Металлическая гофрированная трубка — это не просто «деталь», а амортизатор и защитный элемент системы. 

Руководство по выбору продукции для зарубежных закупщиков | Аньхой Гуоцин · Серия металлических гофрированных труб

Рис. 5. Гофрированный шланг из нержавеющей стали с оплеткой и гофрированный компенсатор (иллюстрация)

Содержание
I. Почему в трубопроводах с жесткими соединениями в конечном итоге появляются трещины от «нагрузки»?
II. Выбор модели: четыре параметра, которые необходимо количественно оценить
III. Монтаж: три фактора, определяющие фактический срок службы гофрированной трубы
IV. Перечень пунктов приемки
V. В заключение

I. Почему в трубопроводах с жесткими соединениями в конечном итоге появляются трещины?
В зарубежных проектах по жидкостному охлаждению и промышленному охлаждению существует типичная цепочка неисправностей:
Запуск насоса → передача вибрации на трубопровод → повторяющееся воздействие нагрузки на сварные швы и соединения → появление микротрещин через несколько месяцев → утечка, остановка оборудования.
Кроме того, существует ещё одна скрытая цепочка неисправностей: изменение температурного перепада → тепловое расширение и сжатие трубопровода → накопление осевого напряжения, действующего на соединения оборудования → «перекос» фланцев и потерю герметичности.
Общим решением для обеих цепочек неисправностей являются металлические гофрированные трубки (гофрированные шланги/гофрированные компенсаторы). Однако, с другой стороны, если гофрированная трубка выбрана или установлена неправильно, она станет первым звеном в системе, которое выйдет из строя. Поэтому в этой статье речь не пойдет о том, «насколько хороши наши гофрированные трубки», а только о том, как их выбирать, устанавливать и проверять, чтобы они действительно выполняли свою «страховую» функцию.
II. Выбор модели: четыре параметра, которые необходимо количественно определить
1. Величина компенсации (смещение) — не всегда «чем больше, тем лучше»
Гофрированная трубка должна поглощать комбинацию осевого смещения, поперечного смещения или углового отклонения. При выборе модели расчет производится с учетом теплового смещения:
 Углеродистая сталь удлиняется примерно на 1,2 мм на каждый метр при перепаде температуры 100 °C, нержавеющая сталь — примерно на 1,6 мм; сначала необходимо точно рассчитать фактический объем смещения в контуре;
 Номинальная компенсационная способность выбранной гофротрубы должна превышать расчетное значение с учетом запаса прочности (обычно рекомендуется, чтобы запас составлял определенную долю от расчетного значения; ориентируйтесь на расчетные данные поставщика);
 При использовании в качестве гибкого соединения на выходе насоса гофротрубка в основном компенсирует монтажные погрешности и вибрацию; требования к компенсационной способности здесь невысоки, но предъявляются высокие требования к усталостной долговечности.
2. Усталостная долговечность: оценка по количеству циклов
Гофротрубка является деталью, подверженной усталостному износу. При запросе предложения не следует спрашивать «сколько лет она прослужит», а следует спросить:
 Каково расчетное количество циклов? (количество запусков/остановок + количество колебаний давления в пересчете)
 Основания для испытаний и методы проверки (например, проведение испытаний на усталость в соответствии со стандартами или предоставление расчетной документации);
 Соответствуют ли фактические условия эксплуатации (давление, температура, смещение) расчетным условиям — эксплуатация с превышением допустимого смещения является основной причиной преждевременного выхода гофротруб из строя.

3. Конструкция: однослойная или многослойная, с сетчатой оболочкой или без нее

Примечание: Угол плетения и количество слоев сетчатой оболочки влияют на давление и гибкость; тип соединений на обоих концах (фланец/сварка/резьба) должен соответствовать способу монтажа на объекте. Там, где это возможно, следует использовать сварку, чтобы уменьшить количество потенциальных точек утечки.

4. Материал и рабочая среда: ионы хлора — «невидимый убийца»
 Обычная охлаждающая вода/раствор этиленгликоля: для большинства случаев достаточно стали 304; при высоком содержании ионов хлора или нестабильном качестве воды следует перейти на сталь 316L;
 В условиях высокотемпературного пара или риска коррозии под напряжением под действием ионов хлора необходимо согласовать выбор материала с поставщиком (при необходимости выбрать сплав более высокого класса);
 Толщина стенок гофрированной трубки крайне мала, поэтому нельзя игнорировать эрозию, вызываемую частицами в среде — именно поэтому установка предварительного фильтра (см. раздел «Фильтры» в данной серии статей) напрямую влияет на срок службы гофрированной трубки.
III. Монтаж: три фактора, определяющие фактический срок службы гофрированной трубки
Даже самая качественная гофрированная трубка бесполезна при неправильной установке. Три основных правила на месте монтажа:
1. Запрещено скручивать: при монтаже категорически запрещается поворачивать участок гофротрубы для совмещения с отверстиями фланцев — сначала следует выполнить центрирование, а затем соединение. Скручивающие напряжения приводят к резкому сокращению срока службы гофротрубы;
2. Запрещено растягивать/сжимать для подгонки размеров: гофротруба — это не «рулетка»; длину трубопровода следует регулировать, а не растягивать гибкий шланг;
3. Необходимо использовать соответствующие опоры: в контурах, где используются компенсаторы без сетчатой оболочки, необходимо устанавливать фиксирующие и направляющие опоры в соответствии с чертежами, иначе внутреннее давление приведет к деформации трубопровода; направление установки гибкого соединения на выходе насоса должно совпадать с основным направлением вибрации насоса.
Рекомендуется включить эти три правила, а также рекомендуемые значения монтажного момента затяжки и требования к предварительному растяжению/сжатию в техническую документацию, прилагаемую к поставляемой продукции.

IV. Перечень для приемочной проверки
При приеме поставки и монтаже рекомендуется проверить:
☐ Сертификат на материал гофрированной трубы (EN 10204 3.1, с указанием номера печи)
☐ Отчеты о герметичностных и гидравлических испытаниях для каждой единицы
☐ Расчетные документы или таблицы выбора, подтверждающие расчетные значения компенсации и количество циклов усталости
☐ Внешний вид сетчатой оболочки без обрывов нитей, гофры без вмятин и повреждений; качественное выполнение сварных швов на концах
☐ Инструкции по монтажу (момент затяжки, направление, требования к опорам) поставляются в комплекте с товаром, языковая версия соответствует требованиям проекта
V. Заключение
Роль металлической гофрированной трубы в системе заключается в том, чтобы за счёт своего ограниченного срока службы обеспечить долгосрочную безопасность оборудования и сварных швов. Рассматривая её как деталь, требующую точных расчётов, а не как «шланг», купленный «на скорую руку», можно сделать наиболее выгодное вложение в сокращение внеплановых простоев на зарубежных проектах.
Компания «Аньхой Гоцин» поставляет металлические гофрированные шланги и гофрированные компенсаторы из нержавеющей стали для жидкостных и промышленных охлаждающих контуров, предлагает индивидуальный подбор моделей с учётом требований к смещению, давлению и количеству циклов усталости, а также предоставляет в комплекте с товаром спецификацию материала 3.1, протоколы испытаний под давлением для каждой единицы и инструкции по монтажу; по запросу могут быть предоставлены технические документы на английском или русском языках в соответствии с требованиями проекта.