Στα βιομηχανικά κέντρα και στα κυκλοφοριακά συστήματα των κτιρίων, τα δίκτυα αγωγών εκτελούν σιωπηλά το κρίσιμο έργο της μεταφοράς ενέργειας και υλικών.Συνεχή λειτουργία υπό δύσκολες συνθήκες διακυμάνσεων θερμοκρασίαςΗ προστασία των σωλήνων από τις διακυμάνσεις πίεσης και τις μηχανικές δονήσεις βασίζεται σε ένα συστατικό που συχνά παραβλέπεται: τη σύνδεση διεύρυνσης σωλήνων.

Η θερμική επέκταση και συστολή είναι θεμελιώδη φυσικά φαινόμενα που επηρεάζουν όλα τα συστήματα αγωγών.Ο βαθμός αυτής της κίνησης εξαρτάται από το υλικό του σωλήνα, μήκος και διαφορές θερμοκρασίας.

Όταν θερμαίνεται σε θερμοκρασία 200 °F, η θερμική επέκταση παράγει πάνω από 120.000 λίβρες δύναμης ώθησης ̇ αρκετή για να λυγίσει ή να σπάσει σωλήνες και να βλάψει τον συνδεδεμένο εξοπλισμό.Οι σωλήνες αερίου που είναι τοποθετημένοι στην οροφή και εκτίθενται σε ακραία θερμότητα μπορούν να στρέφονται σαν φίδια, δημιουργώντας σημαντικούς κινδύνους για την ασφάλεια.

Χωρίς αρθρώσεις επέκτασης, αυτές οι θερμικές πιέσεις συσσωρεύονται, προκαλώντας δυνητικά:

• Διαρροές:Η πίεση μπορεί να χαλαρώσει ή να σπάσει τις συνδέσεις των σωλήνων
• Διαμόρφωση:Οι σωλήνες μπορεί να λυγίσουν ή να παραμορφωθούν, θέτοντας σε κίνδυνο την ακεραιότητα του συστήματος
• Τραυματισμός εξοπλισμού:Η μεταφερόμενη πίεση μπορεί να βλάψει τα συνδεδεμένα μηχανήματα
• Ατυχία συστήματος:Οι ακραίες περιπτώσεις μπορεί να προκαλέσουν καταστροφικές βλάβες

Ο κατάλληλος σχεδιασμός συστήματος αγωγών απαιτεί ακριβείς υπολογισμούς θερμικής διαστολής.Για παράδειγμα...Τα πρότυπα ASHRAE παρέχουν κατευθυντήριες γραμμές για τον υπολογισμό της θερμικής κίνησης και της ευελιξίας του συστήματος.

Οι βασικοί τύποι περιλαμβάνουν:

Γραμμική επέκταση:ΔL = α × L × ΔT
Όπου ΔL είναι η αλλαγή μήκους, α είναι ο συντελεστής, L είναι το αρχικό μήκος και ΔT είναι η διαφορά θερμοκρασίας.

Διεύρυνση όγκου:ΔV = β × V × ΔT
Όπου ΔV είναι η μεταβολή όγκου, β είναι ο όγκος συντελεστής και V είναι ο αρχικός όγκος.

Βελόουζ (Bellows Expansion Joints):Η περιορισμένη ικανότητα κίνησης τους τους καθιστά ακατάλληλους για μεγάλα συστήματα.

Συσκευές επεκτάσεως χωρίς πακέτο:Σχεδιασμένα για εφαρμογές με ατμό υψηλής πίεσης, επιτρέπουν την αντικατάσταση συσκευασίας κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, αλλά απαιτούν σημαντική αγκυροβολία και τακτική συντήρηση.

Εξωτερική πίεση:Η πίεση ενεργεί έξω από τις φυσαλίδες, επιτρέποντας μεγαλύτερη αξιωτική κίνηση με βελτιωμένη σταθερότητα για απαιτητικές εφαρμογές.

Αντισταθμιστές χαλκού:Αυτές οι αξιόπιστες μονάδες χωρίς συντήρηση παρέχουν αντιστάθμιση αξιακής κίνησης, που συνήθως χρησιμοποιούνται σε συστήματα θέρμανσης.

Αυτές οι ευπροσάρμοστες αρθρώσεις φιλοξενούν πολλαπλές κατευθύνσεις κίνησης (άξονας, πλευρική και γωνιακή) με ελάχιστες απαιτήσεις αγκυρώσεως, αν και με υψηλότερο κόστος.

Οι παραδοσιακοί βρόχοι σωλήνων απαιτούν σημαντικό χώρο, ενώ εναλλακτικές λύσεις όπως οι αρθρώσεις διπλής καμπύλης ή gimbal-bellow προσφέρουν συμπαγείς λύσεις για αξιωτική και πλευρική κίνηση σε περιορισμένες περιοχές.

Το συνολικό φορτίο αγκυρώσεως αποτελείται από τρία στοιχεία:

1. Πίεση ώθησης:Εσωτερική πίεση που ενεργεί στην περιοχή των φουσκωτών
2. Ελαστικό φορτίο:Δύναμη που απαιτείται για την κίνηση της άρθρωσης
3. Αντίσταση τριβής:Αντίσταση των υποστηρικτών σωλήνων

Μια τυποποιημένη κατευθυντήρια γραμμή θέτει τον πρώτο οδηγό σε διάμετρο 4 σωλήνων από τη σύνδεση, τον δεύτερο σε διάμετρο 14 και τον τρίτο σε διάμετρο 40.Οι κρεμάστρες δεν πρέπει ποτέ να χρησιμεύουν ως οδηγοί..

Βασικές σκέψεις περιλαμβάνουν:

• Έλεγχος ζημιών πριν από την εγκατάσταση
• Έλεγχος των προδιαγραφών
• Ορθός καθαρισμός των αγωγών
• Συμμόρφωση με τις οδηγίες του κατασκευαστή
• Τακτικές επιθεωρήσεις μετά την εγκατάσταση

• Συστήματα θέρμανσης
• Δίκτυα διανομής ατμού
• Πετροχημικές εγκαταστάσεις
• Εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας
• Διοχέτευση υδραυλικών σωλήνων