Axialkompensatoren
Inhaltsverzeichnis Allgemein Axialkompensatoren 1 Leitrohre 2 Berechnungen Ermittlungen von Rohrdehnungen 3 Festpunktbelastung 4 Programmübersicht 6 Montagehinweise Sicherheitshinweise 11 Rohrführung, Rohrlagerung 12 Festpunkte 13 Schwingungskompensation Dehnungsaufnahme Betriebsdruck 14 Vorspannung Vorgespannt ausgelieferte Kompensatoren 15 Vorspanndiagramm Beispiel zum Diagramm 16 Montage Kompensator mit Flansch Montage Mapress-Kompensatoren 17 Montage Muffenkompensatoren (vorgespannt) 18 Montage BOA-Ausbaukupplung 19 Inbetriebnahme Kontrolle Isolierung Unzulässige Betriebsweisen Anfahren Wartung 20 Kompensatoren-Datenblatt 21
Allgemein Axialkompensatoren sind geeignet zur Aufnahme axialer Dehnungen in geraden Rohrleitungsabschnitten. Axialkompensatoren Darüberhinaus werden Axialkompensatoren eingesetzt zur Schwingungsdämpfung und Körperschallreduzierung an Pumpen und Kompressoren als Abschlusskompensatoren bei Mantelrohren in der Fernwärme in Abgasleitungen an Kesseln und Motoren für Wärmedehnungen und Schwingungen FP FP als Ausbaustück an Pumpen, Armaturen und Plattenwärmetauschern für gasdichte Wanddurchführungen von Rohrleitungen im Reaktorbau, Schiffbau im Behälter- und Apparatebau zur Aufnahme von auftretenden Differenzdehnungen FP FP FP Voraussetzung für die vielseitige Anwendung von Axialkompensatoren ist das Vorhandensein von entsprechenden Festpunkten und axialen n. FP Pumpe 1
Allgemein Festpunkt Festpunkt Festpunkt Festpunkt Festpunkt Zwischenfestpunkt Festpunkt Festpunkt Festpunkt Festpunkt Festpunkt Leitrohre Sind im Medium hochfrequente Schwingungen oder Turbulenzen bzw. hohe Strömungsgeschwindigkeiten zu erwarten, empfehlen wir den Einbau von Kompensatoren mit Leitrohr. Dem beigefügten Diagramm Richtlinien für Leitrohreinsatz sind die Grenzkurvenverläufe für Dampf und Gas bzw. für Flüssigkeiten zu entnehmen, oberhalb derer der Einsatz von Leitrohren unbedingt empfohlen wird. Der Einsatz von Leitrohren dient dem Schutz des Balges und reduziert seine strömungsinduzierte Schwingungsanregung sowie Ablagerungen und Verschleiß. Strömungsgeschwindigkeit v [m/s] 10 9 8 7 6 5 4 3 Dampf / Gas Flüssigkeit 2 1 0 50 100 150 200 250 300 Nennweite DN 2
Berechnungen Auf Grund der Leitungsführung, den Rohrleitungslängen sowie der Betriebstemperatur ist die Dehnung zu ermitteln, die von den einzelnen Kompensatoren aufzunehmen ist. Je nach Kompensatorenausführung können axiale oder seitliche Dehnungen aufgenommen werden. Für die genaue Ermittlung der auftretenden Dehnungen, besonders bei Verwendung warmfester und nichtrostender Rohrwerkstoffe, empfiehlt sich die Berechnung nach Formel: Δ Ro = Lo Δt [mm] 100 Temperaturkoeffizient α Für Temperaturen von [ o C] Warmfeste Röhrenstähle Austenit 1.4541/1.4878 Austenit 1.4571 190 bis 0 0,88 1,42 1.46 0 bis 100 1,11 1,64 1,68 0 bis 200 1,21 1,71 1,75 0 bis 300 1,29 1,76 1,80 0 bis 400 1,35 1,80 1,84 0 bis 500 1,39 1,83 1,88 0 bis 600 1,43 1,86 1,91 Ermittlung von Rohrdehnungen Δ Ro L o Δ t = Rechnerische Rohrdehnung (mm) = Rohrlänge zwischen den Festpunkten (m) = Temperaturdifferenz = Temperaturkoeffizient 3
Berechnungen Festpunktbelastung Festpunkte in Rohrleitungen haben die Aufgabe, die in der Rohrleitung auftretenden Kräfte sicher aufzunehmen und die Wärmedehnung den einzelnen Leitungsabschnitten zuzuordnen. Die wesentlichen Belastungen, welche beim Einsatz unverspannter Kompensatoren von den Festpunkten aufgenommen werden müssen, sind: 1. Druckreaktionskraft F DR 2. Balgeigenwiderstand F E 3. Reibungskräfte F LR Zu 1. Die Druckreaktionskraft hat das Bestreben, den Kompensatorbalg auseinanderzuziehen. Da die Druckreaktionskraft in fast allen Fällen wesentlich größer ist als der Balgeigenwiderstand, kann sich kein Gleichgewichtszustand zwischen Balgeigenwiderstand und Druckreaktionskraft einstellen. Dies würde ohne entsprechende Festpunkte zu einer Überdehnung und somit Zerstörung des Balges führen. Die Druckreaktionskraft errechnet sich aus dem Produkt von Balgquerschnittsfläche und Druck. Zu 3. Die Rohrreibungskräfte sind abhängig von Rohrleitungsgewicht einschließlich Medium, Isolation und dem Reibungskoeffizienten der Rohrlagerung. Erfahrungswerte für Rohrlagerreibwerte µ LR: Stahl/Stahl 0,15 0,5 Stahl/PTFE 0,1 0,25 Rollenlager 0,03 0,1 F LR = 9,81 G LR µ LR [N] Der größte Anteil der Kraft auf den Festpunkt kommt bei Axialkompensatoren aus der Druckreaktionskraft. Axialkompensatoren bedeuten für die Rohrleitung eine elastische Unterbrechung, wobei infolge des in der Leitung herrschenden Betriebsdruckes die Druckreaktionskraft frei wird und durch geeignete Festpunkte aufgefangen werden muss (Abb. 1). Zu 2. F DR = 10 p A B [N] Der Balgeigenwiderstand ist die Kraft, die der Balg einer Verlängerung oder Verkürzung entgegensetzt. Der spezifische Balgeigenwiderstand pro + / - 1 mm Dehnung ist in den technischen Tabellen als Federrate c ax [N/mm] angegeben. F E = c ax Δ ax [N] p p F H p F H 4 Abb. 1
Berechnungen Man unterscheidet grundsätzlich Hauptund Zwischenfestpunkte. Hauptfestpunkte befinden sich immer am Anfang und am Ende der Rohrleitung sowie an Knickpunkten und Abzweigungen, also dort, wo die vollen Reaktionskräfte auftreten (Abb. 2). F H = F DR + F E + F LR [N] F H p F ZW p F H Abb. 2 Zwischenfestpunkte in der geraden Rohrleitung sind praktisch von der Druckreaktionskraft entlastet und nehmen nur axial den Eigenwiderstand des Kompensators und die Reibungskräfte aus den Rohrführungen auf. Hinweis: F ZW = F E + F LR [N] Wenn aus baulichen oder räumlichen Gründen keine Festpunkte gesetzt werden können, müssen verspannte Kompensatoren eingesetzt werden. A B = Balgquerschnittsfläche [cm 2 ] c ax F DR F E F LR F H F ZW p Δ G LR = axiale Federrate [N/mm] = Druckreaktionskraft [N] = Balgeigenwiderstand [N] = Rohrreibungskraft [N] = Hauptfestpunktbelastung [N] = Zwischenfestpunktbelastung [N] = Auslegungs- bzw. Prüfüberdruck [bar] = auftretende Rohrdehnung [mm] = Rohrleitungsgewicht [kg] µ LR = Lagerreibungsbeiwert [ ] 5
Programmübersicht Axialkompensatoren Balg aus 1.4571 (bis DN 50) bzw. 1.4541 (ab DN 65), bds. Anschweißenden aus C-Stahl, Typ BKT-7110 000 (alt: 307/210) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 15 DN 600, PN 10, 16) Balg aus 1.4571 (bis DN 50) bzw. 1.4541 (ab DN 65), bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, Typ BKT-7120 000 (alt: 307/211) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 15 DN 600, PN 10, 16) Balg aus 1.4541, bds. Anschweißenden aus C-Stahl, mit Schutzrohr aus C-Stahl Typ BKT-7112 000 (alt: 307/212) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 250 DN 600, PN 10, 16) Balg aus 1.4541, bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, mit Schutzrohr aus C-Stahl Typ BKT-7122 000 (alt: 307/213) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 250 DN 600, PN 10, 16) DN 800 DN 1000 Balg aus 1.4541, bds. Anschweißenden aus C-Stahl, mit Schutzrohr aus C-Stahl, geeignet für Δ ax ohne Vorspannung Typ BKT-7112 00X (alt: 307/214) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... 6 DN 200 DN 700 Balg aus 1.4541, bds. Anschweißenden aus C-Stahl, mit Schutzrohr aus C-Stahl, 50 % vorgespannt Typ BKT-7114 00X (alt: 307/214) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 250 DN 600, PN 10, 16)
Programmübersicht DN 800 DN 1000 Balg aus 1.4541, bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, mit Schutzrohr aus C-Stahl, geeignet für Δ ax ohne Vorspannung Typ BKT-7122 00X (alt: 307/215) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... Axialkompensatoren DN 200 DN 700 Balg aus 1.4541, bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, mit Schutzrohr aus C-Stahl, 50 % vorgespannt Typ BKT-7124 00X (alt: 307/215) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 250 DN 600, PN 10, 16) Balg aus 1.4571 (bis DN 50) bzw. 1.4541 (ab DN 65), bds. Anschweißenden aus C-Stahl, mit Leitrohr aus C-Stahl Typ BKT-7111 000 (alt: 307/220) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 15 DN 600, PN 10, 16) Balg aus 1.4571 (bis DN 50) bzw. 1.4541 (ab DN 65), bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, mit Leitrohr aus C-Stahl Typ BKT-7121 000 (alt: 307/221) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 15 DN 600, PN 10, 16) Balg aus 1.4541, bds. Anschweißenden aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl Typ BKT-7119 000 (alt: 307/222) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 250 DN 600, PN 10, 16) 7
Programmübersicht Axialkompensatoren Balg aus 1.4541, bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl Typ BKT-7129 000 (alt: 307/223) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 250 DN 600, PN 10, 16) DN 15 DN 150 und DN 800 DN 1000 Balg aus 1.4571 (bis DN 50) aus 1.4541 (ab DN 65), bds. Anschweißenden aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl geeignet für Δ ax ohne Vorspannung Typ BKT-7119 00X (alt: 307/224) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... DN 200 DN 700 Balg aus 1.4541, bds. Anschweißenden aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl, 50 % vorgespannt Typ BKT-7117 00X (alt: 307/224) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 15 DN 600, PN 10, 16) DN 15 DN 150 und DN 800 DN 1000 Balg aus 1.4571 (bis DN 50) aus 1.4541 (ab DN 65), bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl geeignet für Δ ax ohne Vorspannung Typ BKT-7129 00X (alt: 307/225) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... DN 200 DN 700 Balg aus 1.4541, bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl, 50 % vorgespannt Typ BKT-7127 00X (alt: 307/225) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 15 DN 600, PN 10, 16) 8
Programmübersicht Balg aus 1.4571 (bis DN 50) aus 1.4541 (ab DN 65), bds. Anschweißenden aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl, mit Hubbegrenzung und Torsionssicherung, geeignet für Δ ax ohne Vorspannung Typ BKT-7918 00S (alt: 307/234) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... Axialkompensatoren Balg aus 1.4571 (bis DN 50) aus 1.4541 (ab DN 65), bds. Flanschanschluss aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl, mit Hubbegrenzung und Torsionssicherung, geeignet für Δ ax ohne Vorspannung Typ BKT-7928 00S (alt: 307/235) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... mit Mapress-Anschlussstück Balg aus 1.4571, bds. Anschweißenden mit Anschlussstück aus C-Stahl, mit Leitrohr und Schutzrohr aus C-Stahl geeignet für Δax. ohne Vorspannung (Vorspannung nicht erforderlich) Typ BKT-7179 00X-MS DN, PN, Δ ax, Bl mit Mapress-Anschlussstück Balg aus 1.4571, bds. Anschweißenden aus 1.4571 mit Anschlussstück aus 1.4404, mit Leitrohr und Schutzrohr aus 1.4571 oder 1.4404 geeignet für Δax. ohne Vorspannung (Vorspannung nicht erforderlich) Typ BKT-7179 00X-ME DN, PN, Δ ax, Bl mit Mapress-Anschlussstück Balg aus 1.4571, bds. Anschlussstück aus 1.4404, Typ BKT-7170 00S-ME DN, PN, Δ ax ±, Bl 9
Axialkompensatoren Balg aus 1.4571, bds. Gewindemuffen geeignet für Δ ax ohne Vorspannung Typ BKT-7160 00S (alt: 307/243) Anschluss TI (Temperguss, Innengew.) od. RI (Rotguss, Innengew.) od. TA (Temperguss/Außengew.) od. RA (Rotguss/Außengewinde) EI (Edelstahl/Innengewinde) LF (Lötfitting) DN..., PN..., Δ ax..., Bl... (DVGW-Zulassung: von R 1 / 2 2 nur Temperguss und Edelstahlanschluss) Balg aus 1.4571, bds. Gewindemuffen mit Schutzrohr geeignet für Δ ax ohne Vorspannung Typ BKT-7162 00S (alt: 307/245) Anschluss TI (Temperguss, Innengew.) od. RI (Rotguss, Innengew.) od. TA (Temperguss/Außengew.) od. RA (Rotguss/Außengewinde) EI (Edelstahl/Innengewinde) LF (Lötfitting) DN..., PN..., Δax..., Bl... (DVGW-Zulassung: von R 1 / 2 2 nur Temperguss und Edelstahlanschluss) Balg und Bördel aus 1.4571 (bis DN 50) aus 1.4541 (ab DN 65), bds. Losflansche aus C-Stahl Typ BKT-7150 000 (alt: 307/241) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 15 DN 600) Programmübersicht Schallschutzkompensatoren Schallschutzkompensator Balg und Bördel aus 1.4571 (bis DN 50) aus 1.4541 (ab DN 65), bds. Losflansche aus C-Stahl, mit Leitrohr aus Drahtgewebe (bis DN 150) Typ BKT-7951 00S (alt: 303/445) DN..., PN..., Δ ax +/..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 20 DN 150) Schallschutzkompensator Balg und Bördel aus 1.4571 (bis DN 50), aus 1.4541 (ab DN 65), bds. Losflansche aus C-Stahl, mit Zugstangenverspannung aus C-Stahl, mit Leitrohr aus Drahtgewebe (bis DN 150) nur für Schwingungsaufnahme Typ BKT-7951 DFS (alt: 303/487) DN..., PN..., Bl... (DVGW-Zulassung: von DN 20 DN 150) 10
Montagehinweise Festpunkte und Rohrführungen vor dem Füllen und Abdrücken der Anlage fest montieren. Der Kompensator darf nicht durch Verdrehen (Torsion) belastet werden. Dies gilt besonders für die Montage von Kompensatoren mit Muffenanschluss. Davon ausgenommen sind die Typen 7918 und 7928, die serienmäßig eine Torsionssicherheit haben. Den Stahlbalg vor Beschädigung und Verschmutzung (z. B. Schweiß-, Gips-, Mörtelspritzern) schützen. Dampfleitungen so verlegen, dass keine Wasserschläge auftreten können. Dies ist durch ausreichende Entwässerung, Isolierung und Vermeidung von Wassersäcken sowie durch Gefälle der Leitung erreichbar. Bei Kompensatoren mit Leitrohren die Flussrichtung beachten. In unmittelbarer Nähe von Reduzierstationen, Heißdampfkühlern und Schnellschlussventilen sollte der Einbau von Kompensatoren vermieden werden, wenn durch Turbulenz hochfrequente Schwingungen zu erwarten sind, oder es müssen besondere Maßnahmen (z. B. Einbau von starkwandigen Leitrohren, Lochblenden, Beruhigungsstrecken) getroffen werden. Sind im Medium hochfrequente Schwingungen oder Turbulenzen bzw. hohe Strömungsgeschwindigkeiten zu erwarten, empfehlen wir den Einbau von Kompensatoren mit Leitrohr. Ist DN 150, empfehlen wir bei Luft, Gas oder Dampf den Einbau von Kompensatoren mit Leitrohr, wenn die Strömungsgeschwindigkeit 8 m/s und bei Flüssigkeit 3 m/s übersteigt. Strömungsgeschwindigkeit v [m/s] 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Dampf / Gas Flüssigkeit 0 50 100 150 200 250 300 Nennweite DN Einbau von Muffenkompensatoren in Gasleitungen: Wegen der Schraubverbuindung ist beim Einbau in Gasleitungen nur ein Betriebsüberdruck von maximal 4 bar zulässig. Gummidichtungen dürfen nicht geölt oder gefettet werden. Sauerstoffleitungen dürfen nicht mit Öl oder Fett in Berührung kommen. Sonst besteht Explosionsgefahr! Sicherheitshinweise 11
Montagehinweise Rohrführung, Rohrlagerung Gefälle für Entwässerung vorsehen. Rohrleitung allseitig in der Stabachse ausrichten: Abstand der Rohrführungen beachten. HINWEIS Gleit- oder Rollenlager zum Schutz gegen Knicken und Abheben der Rohrleitung sind die sichersten Rohrlager. ACHTUNG Pendelnde Aufhängungen im Bereich der Kompensatoren sind unzulässig! L 3 L 3 L 2 L 1 L 1 L 2 L 3 L 3 0,5 x Delta Festpunkt Festpunkt L 1 = max. 2 DN + Δ [mm] 2 L 2 = 0,7 L 3 [mm] L 3 = 400 DN [mm] (Richtwert) Δ = Dehnungsaufnahme des Kompensators [mm] L 3 entspricht dem Lagerabstand nach obiger Formel. Ist ein Ausknicken der Rohrleitung zu befürchten, muss L 3 entsprechend dem folgenden Diagramm reduziert werden. DN L 1 L 2 L 3 mm mm mm 15 30 + Δ/2 1050 1550 20 40 + Δ/2 1200 1750 25 50 + Δ/2 1400 2000 32 64 + Δ/2 1550 2250 40 80 + Δ/2 1750 2500 50 100 + Δ/2 1950 2800 65 130 + Δ/2 2250 3200 80 160 + Δ/2 2500 3550 100 200 + Δ/2 2800 4000 125 250 + Δ/2 3100 4450 150 300 + Δ/2 3450 4900 DN L 1 L 2 L 3 mm mm mm 200 400 + Δ/2 3950 5650 250 500 + Δ/2 4400 6300 300 600 + Δ/2 4850 6900 350 700 + Δ/2 5200 7450 400 800 + Δ/2 5600 8000 450 900 + Δ/2 5900 8450 500 1000 + Δ/2 6250 8900 600 1200 + Δ/2 6850 9800 700 1400 + Δ/2 7450 10600 800 1600 + Δ/2 7900 11300 (gilt nur für Rohrleitungen aus Stahl) 12
Montagehinweise Max. Führungsabstand für Stahlrohrleitungen 1) 40 30 20 L3 in m 10 PN 6 10 16 25 40 1 21,3 33,7 60,3 114,3 219,1 406,4 Nennweite DN 1) mit Normalwanddicke nach DIN 2458 Bei der Abwinkelung der Rohrleitung Hauptfestpunkte installieren. Jede zu kompensierende Rohrstrecke durch Festpunkte begrenzen. Zwischen zwei Festpunkten darf immer nur ein Kompensator eingebaut werden. Richtungsabweichungen der Rohrleitungen erhalten Hauptfestpunkte. Diese haben die Rückdruckkräfte der Kompensatoren und die Reibungskräfte der aufzunehmen. Zwischenfestpunkte sind erforderlich, wenn bei langen Rohrstrecken der Einbau eines Axialkompensators nicht mehr zur Aufnahme der auftretenden Rohrdehnung ausreicht und mehrere Axialkompensatoren vorgesehen werden müssen. Bei Vakuum-Betrieb müssen die Festpunkte zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften geeignet sein. Festpunkte Festpunkt Festpunkt Festpunkt Festpunkt 13
Festpunkt Festpunkt Festpunkt Festpunkt Festpunkt Zwischenfestpunkt Festpunkt Montagehinweise Schwingungskompensation Den Kompensator möglichst direkt an das schwingende Aggregat anbauen. Direkt hinter dem Kompensator einen Festpunkt setzen. Der Einbau erfolgt ohne Vorspannung. ACHTUNG Beim Einsatz von unverspannten Schwingungsdämpfern muss die Reaktionskraft mitberücksichtigt werden. Festpunkt Schwingungen allseitig Aggregat Dehnungsaufnahme HINWEIS Die max. zulässige Dehnungsaufnahme ist auf dem Kompensator angegeben. Sie bezieht sich auf 1000 Lastwechsel. Bei höheren Lastspielzahlen muss die Dehnungsaufnahme um den Lastspielfaktor KL gemäß der Tabelle reduziert werden. Lastspiele Nzul Lastspielfaktor KL 1000 1,00 2000 0,82 3000 0,73 5000 0,63 10000 0,51 30000 0,37 50000 0,32 100000 0,26 200000 0,22 1000000 0,14 25000000 0,05 KL = (1000 / Nzul) 0,29 Betriebsdruck HINWEIS Der zulässige Betriebsdruck ergibt sich aus dem Nenndruck unter Berücksichtigung der Abminderungsfaktoren gemäß Prospekt Axialkompensatoren, Technische Daten. Bei höheren Temperaturen den Nenndruck entsprechend den Abminderungsfaktoren reduzieren. 14
Montagehinweise Alle Normal-Kompensatoren sind mit 50 % der Dehnungsaufnahme vorgespannt einzubauen (für wärmeführende Leitungen Baulänge plus 50 % und für kälteführende Leitungen Baulänge minus 50 % Dehnung). Wird bei wärmeführenden Leitungen nicht bei der tiefsten Betriebstemperatur und bei kälteführenden Leitungen nicht bei der höchsten Betriebstemperatur eingebaut (z. B. Reparatur an einer noch warmen Leitung), so ist eine individuelle Vorspannung durchzuführen. (Siehe Vorspanndiagramm) Vorspannung Gesamthub + Vorspannung * Bl * entfällt bei vorgespannten Kompensatoren Folgende Kompensatoren sind bereits 50 % vorgespannt bzw. geeignet für Dehnungsaufnahme ohne Vorspannung: Vorgespannt ausgelieferte Kompensatoren 50 % vorgespannt BKT-7114 00X BKT-7124 00X BKT-7117 00X BKT-7127 00X geeignet für Δ ax ohne Vorspannung BKT-7112 00X BKT-7122 00X BKT-7119 00X BKT-7129 00X BKT-7179 00X-ME BKT-7179 00X-MS BKT-7170 00X-ME BKT-7918 00X BKT-7928 00X BKT-7160 00S BKT-7162 00S ACHTUNG Die Festpunkte der Rohrleitung müssen vor dem Lösen des Vorspannbleches fest verankert sein. Vorspannblech Nach der Montage und vor der Inbetriebnahme das Vorspannblech (Arretierung der Vorspannung) entfernen. Darauf achten, dass keine Beschädigung des Kompensators entsteht. keine Trenn- bzw. Schleifpartikel mit dem Balg in Berührung kommen. 15
Montagehinweise Vorspanndiagramm Temperatur-Differenz in C zwischen Einbau- und tiefster Temperatur 0 0 0 10 20 30 35 40 50 0 16 25 50 100 10 10 20 50 75 100 125 150 175 200 225 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 Dehnung der Rohrleitung bei Einbautemperatur in mm 20 30 40 50 60 70 80 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Länge der Rohrleitung in m 250 275 90 100 Gesamt Federung des Kompensators in mm 150 160 Vorspannung des Kompensators in mm gültig für Rohrleitungen aus St 35 16 Beispiel zum Diagramm Ein Axial-Kompensator ist bestellt für eine Rohrleitung von 22 m Länge. Niedrigste Temperatur 15 o C. Höchste Temperatur +165 o C. Größte Dehnung entsprechend 180 o C, Erwärmung = 50 mm. Der Kompensator soll 50 % dieser Dehnung = 25 mm vorgespannt, d. h. auseinandergezogen werden. Um die restlichen 50 % = 25 mm wird er im Betrieb zusammengedrückt. Beim Einbau ist der Vorspannung besondere Beachtung zu schenken. Die Temperatur zur Zeit des Einbaues betrage nicht 15 o C, sondern +20 o C. Hieraus ergibt sich eine entsprechende Dehnung der Rohrleitung von 9 mm, um die der Kompensator weniger vorzuspannen ist: 25 9 = 16 mm. Das Vorspanndiagramm zur Ermittlung der Vorspannung ermöglicht sofortige Fertigstellung dieses Wertes ohne Zwischenrechnung: 1. Temperaturdifferenz zwischen Einbauund tiefster Temperatur 15 o C +20 o C = 35 o C. 2. Länge der zu kompensierenden Rohrstrecke = 22 m. 3. Ziehe von Punkt 22 m Rohrlänge in Richtung zu Punkt 0 o C eine Gerade. 4. Ziehe von Punkt 35 o C eine Senkrechte bis zu dem von 22 m ausgehenden Strahl. 5. Ziehe eine Waagrechte von diesem Schnittpunkt auf die Linie Dehnung der Rohrleitung in mm, es ergibt sich, wie oben angegeben, das Maß von 9 mm. 6. Verbinde Punkt 9 mm mit Gesamtfederung = 50 mm und verlängere die Verbindungsgerade bis zum Schnitt der Linie Vorspannung des Kompensators in mm. Es ergibt sich eine Vorspannung von 16 mm. Um dieses Maß ist der Axialkompensator beim Einbau auseinanderzuziehen.
Montagehinweise Rohrachsen und Flanschbohrungen fluchtend einbauen Flansche müssen parallel sein Dichtung muss zentrisch sitzen Schrauben über Kreuz anziehen. Darauf achten, dass der Kompensator während der Montage nicht auf Verdrehung beansprucht wird. Nach der Montage kontrollieren, dass die Balgwellen frei von Schmutz sind. Montage Kompensator mit Flansch BI FP F richtig richtig BI < DN 100 : 1-2 mm > DN 100 : 2-3 mm FP falsch F falsch falsch BI Axialkompensatoren Typ BKT-7179 00X und BKT-7170 00S eignen sich zur Aufnahme axialer Dehnungen in geraden Rohrleitungen und wurden speziell für das Mapress- System entwickelt. Durch beiderseits angeschweißte Anschlussstücke ist eine schnelle und saubere Montage vor Ort problemlos möglich. Das Anschweißen der Anschlussstücke erfolgt unter Berücksichtigung der strengen Verarbeitungsrichtlinien der Firma Mapress. Montage Mapresskompensatoren Die Arbeits- und Verlegerichtlinien für Rohre und Pressfittings aus unlegiertem Stahl / Heizung sowie aus nichtrostendem Stahl / Sanitär der Fa. Mapress sind unbedingt zu beachten. 17
Montagehinweise Montage Muffenkompensatoren (vorgespannt) Rohrachsen fluchtend einbauen. Darauf achten, dass der Kompensator während der Montage nicht auf Verdrehung beansprucht wird. Nach der Montage kontrollieren, dass die Balgwellen frei von Schmutz sind. 1 3 2 4 3 5 3 2 1 4 3 7160 00S -TI, -RI, -EI, -TA, -RA, -LF 7162 00S -TI, -RI, -EI, -TA, -RA, -LF 1 Balg: Edelstahl, Werkstoff-Nr. 1.4571 2 Halteringe: Edelstahl, Werkstoff-Nr. 1.4301 3 Verschraubung: Typ T: Temperguss, verzinkt Typ R: Rotguss Typ E: Edelstahl, Werkstoff-Nr. 1.4571 Typ LF: Lötfitting 4 Dichtung: Klinger C-4400 5 Schutzmantel: Typ T: C-Stahl, verzinkt, weich gelötet Typ R: Messing, weich gelötet Typ E: Typ L: Edelstahl Messing, weich gelötet Typ BKT-7160 00S + 7162 00S Anschluss: TI (Temperguss, Innengewinde) TA (Temperguss, Außengewinde) RI (Rotguss, Innengewinde) RA (Rotguss, Außengewinde) EI (Edelstahl, Innengewinde) LF (Lötfitting) 18
Montagehinweise Typ BKT-7160 00S Festlager Einbaulänge und 2 Dichtungen Festlager Typ BKT-7162 00S Festlager Einbaulänge Einbau- und 2 Dichtungen Festlager HINWEIS Die Einbaulänge EL der Ausbaukupplung soll, je nach Nennweite, max. 20 30 mm länger sein als die unverspannte Totallänge TL ung. Montage BOA-Ausbaukupplung Am Anfang und am Ende Festpunkte installieren: Bei unverspannter Ausführung muss die Reaktionskraft in den Festpunkten aufgenommen werden können. Montage Ausbaukupplung auf einer Seite an das Rohrende anflanschen. Auf der anderen Seite entweder mit verlängerten Schrauben (unverspannt) oder mit mitgelieferten Gewindestangen (verspannt) an die Komponenten (Ventil, Absperrschieber, Pumpen etc.) heranziehen. Im montierten Zustand ist die Ausbaukupplung gespannt. ΔX EL TL ung. Ausbau Verlängerte Schrauben oder Gewindestangen lösen. Die Ausbaukupplung federt zurück und schafft dadurch einen Spalt, der für den bequemen Aus- und späteren Wiedereinbau der Komponenten notwendig ist. 19
Inbetriebnahme Kontrolle Vor Inbetriebnahme kontrollieren, ob die Leitungen mit Gefälle verlegt wurden, um Wassersäcke zu vermeiden. für ausreichende Entwässerung gesorgt ist. Festpunkte und Rohrführungen vor dem Füllen und Abdrücken der Anlage fest montiert sind. der Kompensator nicht durch Verdrehen belastet ist (mit Ausnahme der Typen 7918 und 7928, die serienmäßig eine Torsionssicherung haben). Dies gilt besonders bei Kompensatoren mit Muffenanschluss. bei Kompensatoren mit Leitrohren die Flussrichtung beachtet ist. der Stahlbalg frei von Schmutz, Schweiß-, Gips-, Mörtelspritzern oder anderer Verschmutzung ist. Gegebenenfalls reinigen. alle Schraubverbindungen fest angezogen sind. die allgemeinen Sorgfaltspflichten zur Vermeidung von Korrosionsschäden beachtet sind, z. B. Aufbereitung des Wassers, Verhinderung von Elektrolytbildung in Kupfer- oder verzinkten Leitungen. Isolierung Isolierung Die Axialkompensatoren können genau wie die Rohrstrecke isoliert werden. Bei Kompensatoren ohne Schutzmantel bauseits eine gleitfähige Blechhülse um den Kompensator legen, damit sich das Isoliermaterial nicht in die Wellenvertiefungen bzw. Gelenke legt. Falls der Axialkompensator unter Mörtelputz gelegt werden soll, ist ein Kompensator mit Schutzmantel unbedingt erforderlich. Dies gewährleistet die Funktion, schützt vor Verschmutzung und vor Kontakt mit den Baumaterialien. Unzulässige Betriebsweisen Die im Prospekt Axialkompensatoren, Technische Daten angegebenen Grenzwerte dürfen nicht überschritten werden. Pendelnde Aufhängungen im Bereich der Kompensatoren sind zulässig. Bei neuverlegten Leitungen sollte das Reinigen durch Ausblasen mit Dampf wegen der Gefahr von Wasserschlägen und unzulässigen Schwingungsanregungen des Balges unterbleiben. Anfahren ACHTUNG Beim Abpressen und während des Betriebs darf der zulässige Probedruck bzw. Betriebsdruck des Kompensators nicht überschritten werden. Übermäßige Druckstöße als Folge von Fehlschaltungen, Wasserschlägen usw. sind nicht zulässig. Einbruch aggressiver Medien vermeiden. Das Anfahren von Dampfleitungen muss so erfolgen, dass das anfallende Kondensat Zeit zum Abfließen hat. Wartung Wartung Die Axialkompensatoren sind wartungsfrei. Vor Demontage- und Wartungsarbeiten muss die Anlage drucklos, ausgekühlt und entleert sein. Sonst besteht Unfallgefahr! 20
Kompensatoren- Datenblatt Kompensatoren-Typ: Nennweite DN: Auslegungsbedingungen Auslegungsdruck bar Auslegungstemp. o C Bewegungsaufnahme 1 axial +/ mm 2 angular +/ grd 3 lateral +/ mm Schwingungen Frequenz Hz Amplitude mm Schwing.-Art: Anzahl Lastwechsel Medium Strömungsgeschw. Anbauteile: Inneres Leitohr ja nein Schutzrohr ja nein Sonstige Teile Anschlussart: Anschweißenden Festflansch Losflansch sonstige: Abmessung/ Werkstoff: Zul. technologische Werte: axiale Federrate laterale Federrate angulare Federrate Axialkraft Lateralkraft Angular-Moment Druckreaktionskraft N/mm N/mm Nm/grd N N Nm N Verfügbarer Einbauraum: maximale Länge: max. Durchmesser: mm mm Qualitätskontrollen: Wasserdruckprobe ja nein Dichtheitsprüfung mit Luft ja nein mit Helium ja nein Leckrate mbar l/s Einzelprüfungen zusätzlich BL RL BRR RR Sonstige Röntgen % Farbeindringprüfung % Ultraschall % Magnetpulver-Rissprüfung % BL = Balglängsnähte RL = Rohrlängsnähte BRR = Balgrohrrundnaht RR = Rohrrundnähte Abnahmebedingungen Regelwerke Sonderspezifikationen Abnahmeprüfzeugnis, Werkprüfzeugnis Abnahme durch 21
BOA Balg- und Kompensatoren- Technologie GmbH Lorenzstraße 2-6 D-76297 Stutensee Postfach 11 62 D-76288 Stutensee Telefon: +49 (0)7244 99-0 Fax: +49 (0)7244 99-372 E-Mail: kompensatoren@boa-bkt.com Internet: www.boagroup.com 60 000 283 BK.0312.10.5.dt.Sto.2228