Guida pratica all’impiego dei Compensatori di dilatazione

 

La dilatazione termica nelle linee piping, condotti e recipienti che contengono fluidi caldi o freddi, o che sono esposti a larghe variazioni di temperature ambientali ha sempre determinato uno dei maggiori problemi con i quali l’inggeneria si abbia dovuta confrontare.

Come la temperatura della linea o del recipiente cresce o decresce, così la sua lunghezza varia secondo la sua dilatazione o compressione termica. Quindi, salvo il fatto che la compensazione sia prevista per questi cambiamenti dimensionali, alte sollecitazioni saranno indotte sulla linea piping, condotti o recipienti e larghe forze saranno trasmesse attraverso il sistema su ancoraggi, connessioni ed equipaggiamenti.

Severi e differenti metodi sono applicabili applicabili per controllare controllare le dilatazioni termiche di tubazioni e condotti. Severi e differenti differenti metodi sono applicabili applicabili per controllare controllare le dilatazioni termiche di tubazioni e condotti. Molti progettisti preferiscono l’uso di compensatori di dilatazione termica con soffietti metallici richiedono meno spazio che tubi flessibili e “loops” (omega) e perché, a differenza di questi ultimi, capaci di assorbire più movimenti in differenti direzioni permettendo così una maggior libertà di progettazione.

Inoltre, nella maggior parte delle dimensioni dei condotti, i compensatori metallici sono più economici d’altre soluzioni così che il loro impiego è abbassare i costi di materiale, montaggio e manutenzione.

Il dimensionamento dei Compensatori di Dilatazione Termica GFPS è effettuato nel rispetto delle norme:

 


E.Q.A. Euro – Qualiflex ® Association
E.J.M.A. Expansion Joint Manufacturers Association

Indice

SEZIONE A: COS’È UN COMPENSATORE DI DILATAZIONE

  1. Definizione di un Compensatore di Dilatazione
    • Apparato di dilatazione
    • Procedimento di costruzione
    •  Progettazione:
      •  Misura
      • Flusso
      • Pressione
      • Temperatura
      • Movimento
    • Accessori del compensatore di dilatazione
    • Tipologie
    • Materiali

SEZIONE B: UTILIZZARE COMPENSATORE DI DILATAZIONE

  • Preparazione della linea
    • Semplificazione della Linea
    • Calcolo Calcolo Termico Termico
    • Ancoraggi e Forze
      • Rigidezza del soffietto
      • Forze di Resistenza alla Pressione
      • Determinazione della Forza di Resistenza alla Pressione
      • Ancoraggi principali
      • Ancoraggi Intermedi
    • Guide e Supporti per la Linea
  • Applicazioni del Compensatore di Dilatazione Termica
    • Movimenti Movimenti Assiali Assiali
    • Movimenti Combinati, Laterali, Deflessioni e Rotazioni Angolari

SEZIONE C: RACCOMANDAZIONI E SICUREZZA

  • Indicazioni per Maneggiare e Trasportare un Compensatore di Dilatazione
    • Metodo di Trasporto
    • Magazzinaggio
    • Istruzioni per l’Installazione
  • L’Installazione
  • Che cosa fare e Cosa non Fare durante l’Installazione
  •  Raccomandazioni di Sicurezza
    • Ispezioni prioritarie e Prova alla Pressione
      •  Ispezioni durante e dopo la Prova alla Pressione
      • Ispezioni Periodiche
  • Simboli Usati

SEZIONE D: STANDARDS, UTILITÀ’ E DATI TECNICI

  • Standard costruttivi impiegati
  • Coefficienti di dilatazione termica
  • Fattori di correzione della pressione in relazione alla temperatura
  • Estensione Sezione D: schede dimensionali dei compensator

SEZIONE A: COSA È UN COMPENSATORE

I compensatori di dilatazione termica sono generalmente costruiti per specifiche applicazioni. Quindi, è necessario un alto grado di collaborazione tra l’utilizzatore e il costruttore affinché quest’ultimo possa assicurare una regolare e sicura installazione. Questa guida è organizzata in modo tale che assista assista il lettore lettore nell apprezzare ‘apprezzare la natura del compensatore compensatore di dilatazione e spieghi tutti i fattori essenziali per una sua corretta installazione e una sicura funzionalità della linea che li contiene

DEFINIZIONE D’UN COMPENSATORE DI DILATAZIONE

In questa pubblicazione pubblicazione definiamo definiamo Compensatore Compensatore di dilatazione dilatazione qualsiasi qualsiasi “congegno” contenente uno o più soffietti metallici usati per assorbire cambiamenti di dimensione quali per esempio quelli causati dalla dilatazione e o contrazione termica di una tubazione, condotto, ecc…

CENNI STORICI

Nei recenti anni, i Compensatore di dilatazione con soffietto hanno largamente rimpiazzato  Omega  Lire o Loops. Questo per il performante metodo che i Compensatore di dilatazione impiegano per assorbire i movimenti in una tubazione.  Altre soluzioni richiedevano spazi ingombranti ed indesiderati ed in oltre capaci di assorbire movimenti una sola direzione. Il Compensatore di dilatazione GFPS non necessita di manutenzione ed è in grado di assorbire differenti movimenti in spazi molto contenuti.


PROCEDIMENTI COSTRUTTIVI

Esistono due differenti e specifici metodi per la costruzione di un Compensatore di dilatazione:

  1. Soffietto “Deformato” Le onde dei soffietti vengono formate meccanicamente (Rullatura) oppure stampate  (Idroformatura; formatura con Elastomeri, a settori espansivi: Punching) Questi sistemi produttivi rappresentano oggi le tecnologie più evolute conferendo al soffietto altissime performance.  Ricavato da un tubo a sottilissima parete il soffietto formato o stampato, contiene una saldatura longitudinale e presenta una significante flessibilità. Il soffietto metallico può prevedere, secondo gli impieghi cui è indirizzato, da una a due o più pareti; da qui il soffietto monoparete o pluriparete.
  2. Soffietto “Fabbricato” Ricavato da una serie di sottili dischi stampati (Fondelli) assemblati tra loro, il soffietto fabbricato presenta una serie di saldature circonferenziali. Questo soffietto è caratterizzato da una  singola parete di alto spessore ed elevata rigidezza.

PROGETTAZIONE  Il Compensatore di dilatazione è un prodotto destinato a svolgere precise funzioni in modo sicuro e affidabile nel tempo. Per questo motivo è necessario ricordare che il Dilatatore GFPS  è un prodotto d’alto contenuto tecnologico. La sostituzione del prodotto è considerata un caso raro per questo prodotto perché, nel vero senso della parola, ogni unità è eseguita per svolgere un preciso compito; nel caso sarà in ogni modo necessario fornire al costruttore tutto i dati relativi alle condizioni di lavoro cui il Compensatore sarà destinato.

DIMENSIONE Indica il diametro del condotto nel quale il Compensatore sarà installato. La dimensione del Dilatatore GFPS influisce sulla propria capacità di resistere alle pressioni e sulla capacità di assorbire alcuni tipi di movimenti. E’ bene quindi specificare il diametro interno o esterno del tubo e lo spessore della parete. (vedi ANSI B36.10)

FLUIDO MEDIO S’intende la sostanza che viene a diretto contatto con il Compensatore GFPS . Essa deve sempre essere specificata. Nel caso in cui la tubazione dovesse essere pulita è bene che il liquido impiegato sia compatibile con il soffietto del Compensatore.

PRESSIONE La pressione è una tra i più importanti fattori che interessano la progettazione di un Compensatore GFPS. Pressioni minime e massime devono sempre essere accuratamente determinate. Se un test alla pressione è previsto, i dati relativi a questo devono essere comunicati. Sebbene la determinazione dei requisiti relativi della pressione richiesta siano importanti, dovrà essere riposta attenzione nell’assicurarsi che questi non siano superati senza che sia previsto ed applicato un adeguato margine di sicurezza.

TEMPERATURE La temperatura operativa di un Compensatore avrà effetti sulla propria capacità di resistere alla pressione, sulla propria capacità di lavorare e sulla propria vita o durata (cicli). Nel determinare le temperature minime e massime è necessario considerare ogni possibile fonte di calore e, ai fini della scelta, prendere in considerazione solo quelle immediatamente vicine alla zona in cui sarà installato il Compensatore.

MOVIMENTI Movimenti dovuti al cambio di temperatura oppure movimenti meccanici devono sempre essere comunicati (I metodi per determinare i movimenti sono illustrati nella sezione B). Inoltre vanno considerati anche i movimenti detti “estranei” come per esempio il vento, assestamenti, cattivi allineamenti nel montaggio. La varietà di cambiamenti dimensionali che un Compensatore di Dilatazione Termica GFPS può assorbire, quali per esempio, quelli risultanti dal cambio di temperatura di una linea, sono i seguenti:

  • MOVIMENTO ASSIALE è un movimento parallelo all’asse centrale del soffietto e può essere sia positivo (detta estensione) sia negativo (detta compressione).
  • DEFLESSIONE LATERALE è un movimento che corre perpendicolare rispetto all’asse centrale del soffietto
  • ROTAZIONE ANGOLARE e’ la curvatura dell’asse centrale del soffietto

GLI ACCESSORI DEL COMPENSATORE

L’unità base di un Compensatore è il soffietto. Aggiungendo componenti addizionali, compensatori di crescente complessità e capacità sono creati al fine di ottimizzarli ad ogni applicazione. (vedi fig.A-7)

  • SOFFIETTO – Elemento flessibile del Compensatore di Dilatazione Termica GFPS, il soffietto è composto di una o pi sottili pareti: Monoparete o Pluriparete.
  • CONVOGLIATORE – Soluzione utilizzata per ottimizzare il passaggio del fluido, quando entra a contatto con le pareti interne del soffietto
    minimizzando così l’effetto erosione e turbolenza causato dalla velocità e dalla viscosità. Il Compensatore di Dilatazione Termica GFPS, quando provvisto di convogliatore, dovrà essere correttamente orientato in rispetto alladirezione del fluido interno. Il convogliatore può alcune volte essere considerato una guida interna.
  • PROTEZIONE ESTERNA – E’ una soluzione usata per proteggere esternamente il soffietto da corpi sconosciuti, danni meccanici e/o fluidi esterni. L’impiego della protezione esterna è molto raccomandato per tutte le applicazioni.
  • TERMINALI A SALDARE – I terminali di un Compensatore sono manicotti che servono per collegarlo mediante saldatura a tubazioni o apparecchiature.
  • TERMINALI FLANGIATI – I terminali di un Compensatore sono connessioni che servono per equipaggiarlo a tubazioni o apparecchiature
    adiacenti mediante flangie.
  • COLLARE – E’ un anello di significante spessore usato per rinforzare la tangente del soffietto oppure la sua estremità da tagli dovuti alla pressione.
  • ANELLI DI RINFORZO – Soluzione impiegata in alcuni dilatatore per aumentare i valori di resistenza del soffietto alla pressione interna. L’anello di rinforzo e costituito da tubo che può essere vuoto o pieno.
  • ANELLI EQUALIZZANTI – Costruiti in acciaio inossidabile o materiale similare questi anelli oltre a migliorare le caratteristiche di resistenza alla pressione interna, equalizzano i movimenti di compressione
  • BARRA DI CONTROLLO – Soluzione, generalmente barra d’acciaio,applicata al Compensatore di Dilatazione Termica GFPS tipo UNIVERSALE. La funzione primaria è quella di distribuire uniformemente il movimento tra i due soffietti. La barra di controllo in questo caso non è in grado di contrastare la forza di spinta dovuta alla pressione.
  • LIMITATORI DI CORSA – Soluzione, generalmente barra d’acciaio, applicata al Compensatore di Dilatazione Termica GFPS. La sua funzione primaria è quella di limitarne la corsa (assiale, laterale o angolare) durante il normale funzionamento. Nell’eventualità di una rottura di un punto fisso principale, il limitatore di corsa preserverà il Giunto di dilatazione GFPS da eccessivi allungamenti o compressioni causati dalle forze di spinta della pressione a seguito di tale rottura.

TIPOLOGIE DI COMPENSATORI DI DILATAZIONE

Ci sono importanti differenti tipologie di

Compensatori di Dilatazione Termica GFPS ognuno di questi destinato ad operare con specifiche condizioni di progetto. La lista che segue racchiude i basilari: una maggiore e più approfondita discussione sulle specifiche applicazioni di questi appare sulla sezione B-2.

 

COMPENSATORE A SINGOLO SOFFIETTO E’ la più semplice forma di una Giunto di dilatazione. E’ composta di un solo singolo soffietto o elemento flessibile ed è capace di assorbire tutti i movimenti di una sezione di linea nella è installato. E anche il compensatore più comunemente usato anche per via dei suoi costi più contenuti rispetto alle altre tipologie

 

 

 

COMPENSATORE UNIVERSALE è un prodotto che contiene due elementi flessibili aventi un comune collettore. E’ in grado di assorbire ogni combinazione dei tre movimenti basilari. E’ in genere impiegato per assorbire importanti movimenti laterali in assenza di pressione interna.

 

 

 

COMPENSATORE LATERALE SFERICO è simile ai precedenti (doppio elemento flessibile), oltre a contrastare la spinta dovuta alla pressione interna, permette movimenti assiali nel tratto posto tra i tiranti. Le sfere poste alle estremità dei tiranti permettono movimenti laterali su qualsiasi piano

 

 

 

COMPENSATORE ANGOLARE  contiene un solo elemento flessibile ed è progettato per assorbire solo movimenti rotatori angolari su un solo piano. Il suo utilizzo ne prevede in genere l’impiego in gruppi di due o tre (Coppie & Terne)

 

 

 

COMPENSATORE CARDANICO Contiene un singolo elemento flessibile. Ha la caratteristica di consentire movimenti cardanici angolari su ogni piano. Il suo utilizzo ne prevede in genere l’impiego in gruppi di due o tre (Coppie & Terne)

 

 

 

NOTA: I Compensatore di cui a punti 3, 4, 5 e 6 sono in genere impiegati per contrastare le spinte dovute alla pressione interna


SEZIONE B: UTILIZZARE UN COMPENSATORE

 

PREPARAZIONE DELL’IMPIANTO
Quando la dilatazione termica della linea è stata determinata ed essa costituisce un problema, per la quale l’impiego di un compensatore di dilatazione termica è indicato, la scelta del compensatore pi adatto determinerà la soluzione. Quando si decide di impiegare i Compensatore di Dilatazione Termica GFPS bisogna tener presente che i movimenti della linea non sono eliminato ma indirizzati verso punti certi dove possano essere assorbiti dal dilatatore. I metodi e i passi per adattare una linea all’impiego dei Compensatori di dilatazione sono illustrati in questa sezione. Come presto potremo vedere molti fattori dovranno essere presi in considerazione per assicurarsi il buon funzionamento di un Compensatore di dilatazione

Sezioni standard

SEMPLIFICAZIONE DEL SISTEMA
Il prima passo verso la selezione del Compensatore è la scelta collocazioni degli ancoraggi della linea; quest’operazione
lo scopo di dividere la linea semplificandola ed individuare in lei le sezioni di dilatazione. Sezione B: Finche la crescita termica non potrà essere eliminata sara’ il buon funzionamento degli ancoraggi a limitarne e controllarne la sommatoria dei movimenti che il Compensatore, montato tra loro, dovrà assorbire. E’generalmente riscontrabile che l’ipotesi di impiegare singoli o doppi Compensatori per assorbire movimenti assiali determinerà una
soluzione semplice ed economicamente vantaggiosa. (Mai montare più di un compensatore assiale tra due ancoraggi in una tratta lineare ) In generale è opportuno ancorare la linea in modo tale che le sezioni derivanti da essa siano conformi ad una di quelle configurate nella fig. B-1. In genere elementi d’equipaggiamento quali turbine, pompe, compressori, ecc… possono essere considerati ancoraggi fissi.

 

CALCOLARE LA DILATAZIONE TERMICA
Primo passo verso il calcolo del movimento dovuto alla dilatazione termica è l’ipotetico collocamento sulla linea degli ancoraggi della tubazione. L’intento è di suddividere la linea in tratte rette tali da prevedere il solo movimento assiale di queste. Riferendosi alla fig. B-3 è possibile vederne la
dimostrazione. La pompa e i due serbatoi sono logicamente due posizione d’ancoraggio. L’aggiunta dei punti d’ancoraggio “B” e “C” suddividono la linea in tratte rette. Il prossimo passo sarà determinare il mutamento delle lunghezze nei tratti ricavati dalla precedente suddivisione in relazione al cambiamento di temperatura. Nel determinare i movimenti bisogna tenere in considerazione tutte le possibili fonti di temperatura. In genere la temperatura media del fluido risulta la più importante causa di cambiamenti dimensionali ma in alcuni casi è importante tenere presente che anche fonti ambientali esterne. Movimenti causati da oltre fonti quali movimenti meccanici o cariche di vento, vanno tenuti in considerazione.

B1.3 ANCORAGGI E FORZE
Gli ancoraggi delle tubazioni, i metodi di fissaggio e la strutture ai quali sono attaccati devono essere progettati in modo tale da resistere a tutte le forze che agiscono in essi. In aggiunta alle normali forze esistenti, in una linea che prevede l’applicazione di Compensatore agiscono due differenti forze: la FORZA ELASTICA DEL COMPENSATORE e la FORZA DI SPINTA DOVUTA ALLA PRESSIONE.
B 1.3.1. La REAZIONE ELASTICA La Rigidezza è l’espressione della forza necessaria a comprimere e/ o deflettere un Compensatore ad una specifica misura. Essa varia sulle basi condizioni operative a cui il dilatatore è destinato, sulla base del metodo di costruzione dello stesso dilatatore e sulla base del materiale. La RIGIDEZZA imprime al sistema una resistenza pari alla forza necessaria per estendere o comprimere il dilatatore. E’ bene tenere presente che è necessario racchiudere questa forza tra due ancoraggi. La grandezza della rigidezza è determinata dal grado di elasticità del dilatatore e dall’ammontare dei movimenti al quale questo è soggetto. La rigidezza di un Compensatore varia secondil costruttore, in base alle caratteristiche costruttive. Un semplice esempio illustrerà la grandezza della “Reazione Elastica” di un Compensatore montato su una linea di 24″. Il grado di elasticità assiale è 1568 lbs/inch. Se il ns. dilatatore deflette per 1/2″/inch, la nostra Reazione elastica sarà: Rigidezza = 1568 * 0.5 = 784 lbs

B 1.3.2. FORZA DI SPINTA DOVUTA ALLA PRESSIONE INTERNA LA Forza Di Spinta Dovuta Alla Pressione Interna viene spesso male interpretata. Essa è una condizione creata dall’installazione dell’unita’ flessibile, per esempio un Compensatore ACOM., in una linea rigida sotto pressione. La Spinta Dovuta Alla Pressione Interna è in funzione della pressione del sistema e del diametro medio del soffietto ACOM. Il diametro medio è determinato dall’altezza del soffietto e può spesso cambiare tra unità e unità. La misura del diametro medio (dp) e spesso superiore al diametro della
tubazione. Nella Fig.B-5 è possibile vedere l’effetto provocato dalla pressione quando questa è convogliata in un soffietto. In caso di pressione interna (positiva)le onde del soffietto tendono a distendersi provocando così un incremento della lunghezza del soffietto; il contrario avviene nel caso in cui la pressione è negativa oppure esterna. La forza necessaria affinché il soffietto mantenga la sua lunghezza è uguale alla SPINTA DOVUTA ALLA PRESSIONE INTERNA. Questa può risultare significativamente più grande di tutte le altre forze del sistema combinate

B-1.3.3 DETERMINARE LA ” FORZA DI SPINTA DOVUTA ALLA PRESSIONE” La grandezza della FORZA DI SPINTA dovuta alla PRESSIONE INTERNA (Fs) in lbs è determinata dalla seguente equazione: Fs=Pa Dove: (P) è la Pressione (Psig), (a) è l’Area effettiva del Compensatore (in2)
Supponiamo che il Compensatore sia montato in una linea di 24″ con una pressione operativa di 150 psig. L’area effettiva del Compensatore indicata dal è 560 in2 La Forza Spinta Dovuta Alla Pressione Interna (Fs) é così trovata: Fs = Pa Fs = (150) (560) = 84.000 lbs E’ importante tenere in considerazione il fatto che il valore della pressione utilizzato nel calcolo FS = P a deve essere uguale a quello che sarà utilizzato per sperimentare la linea. Per questa ragione ogni test inerente alle pressioni dovrà essere considerato. E’ altresì importante non impiegare in reali margini di sicurezza per non incrementare inutilmente i costi (sovra-dimensionamenti dei punti fissi, ancoraggi, ecc…). La forza è trasmessa dalle parte terminali del Compensatore di dilatazione verso la tubazione.

  1. In uno stato di pressione zero, non esistono Forze Di Spinta
  2. In uno stato di pressione interna le forze di spinta agiscono su ambedue lesezioni di pari Area. le pareti del segmento flessibile tenderanno a distendersi a causa della pressione interna Questa forza deve essere contrastata da idonei punti fissi principali
  3. In caso di pressione esterna o vuoto il Compensatore di dilatazione tenderà a comportarsi in modo contrario e quindi a comprimersi. Allo scopo di evitare che il compensatore si estenda o si comprima durante l’azione delle forze di spinta dovute alla pressione, è doveroso collocare un punto fisso ad ogni estremità della tratta da compensare in modo tale da contrastare queste forze e fare in modo di mantenere la lunghezza naturale del compensatore inalterata. Guide, cerniere o cardini possono inoltre essere impiegati per contenere preventivamente le forze di spinta dovute alla pressione attaccando i terminali del compensatore agli altri. In questo caso tal  limitazioni evitano che il soffietto assorba movimenti assiali esterni del compensatore. Un compensatore a spinta bilanciata contiene le forze di spinta dovute alla pressione e allo stesso tempo consente movimenti assiali del compensatore. Come si è visto, le forze esistenti su un sistema con presenza di compensatori può essere significativa. Nel precedente esempio la “Spring Force” era pari a 784lbs, la forza di spinta dovuta alla pressione era pari a 84000lbs, queste combinate ammontavano a 84784lbs. E’ chiaro che appropriati ancoraggi posti opportunamente sulla linea sono vitali.

B-1.3.4 PUNTI FISSI PRINCIPALI L’ancoraggio principale deve essere appropriatamente progettato affinché questo sia in grado di contrastare le forze e i momenti che agiscono su questo da ogni sezione di linea a cui è collegato. Nel caso in cui la sezione di linea preveda uno o più compensatori senza limitatori, questi punti fissi principali dovranno essere progettati tenendo conto della sommatoria delle forze impresse dai compensatori dovuta alla pressione, dalle forze necessarie per far estendere o comprimere il compensatore, dalla forza media di spinta della pressione, e dalle forze d’attrito causate dalle guide dei tubi. In alcuni casi si renderà altresì necessario tenere conto del peso della tubazione e del suo contenuto e ogni altra forza e/o momenti dovuti al vento, ecc… In un sistema che contiene compensatori di dilatazione, i punti fissi principali dovranno essere previsti ogni qualvolta si verifichino condizioni di questo tipo

  1. Ad ogni cambio di direzione del fluido
  2. Tra due compensatori di dilatazione di differente diametro quando collocati su una linea retta:
  3. In ingresso di una diramazione contenente un compensatore nella linea principale:
  4. Dove una chiusura o una valvola di riduzione di pressione è installata in un tratto di tubo rettilineo tra due compensatori:
  5. Al termine di una tubazione.

B 1.3.5 PUNTI INTERMEDI Il punto fisso intermedio non ha funzione di contrastare la forza di spinta dovuta alla pressione. Questa è totalmente assorbita dai punti fissi principali, da congegni montati su compensatori come cardani, limitatori di corsa, snodi, ecc… oppure da compensatori a spinta bilanciata che oppongono una forza uguale e contraria. Il punto intermedio resiste a tutte le forze trasmesse da ogni sezione di linea al quale questo è attaccato tranne quelle di spinta dovuta alla pressione. In un tratto di linea che monta un Compensatore ACOM, il punto intermedio resisterà alle forze necessarie per far lavorare il compensatore e alle forze d’attrito

B 1.4 GUIDE E SUPPORTI L’allineamento della tubazione vicino al Compensatore è d’importanza vitale
per il buon funzionamento di questo. Sebbene il Compensatore sia disegnato
dovute alle guide.
Il giunto di dilatazione è costruito per avere una lunga vita e buona funzionalità, il massimo servizio si otterrà solo con un raccomandato numero di guide, ancoraggi e supporti. Un’adeguata supportazione della linea è richiesta non solo per supportare la stessa ma anche per supportare ogni terminale del Compensatore. Le guide sono necessarie per assicurare un adatto allineamento dei movimenti del Compensatore e per prevenire la deformatura della linea.

B 1.4.1 INSTALLAZIONE DELLE GUIDE Quando si procede alla localizzazione del punto nel quale collocare le guide in una tubazione che preveda un Compensatore ACOM che esegua soli movimenti assiali, è bene ricordare che questo sia collocato vicino ad un ancoraggio e che la prima
guida sia posta ad una distanza pari a 4 volte il diametro della linea. La posizione della seconda sara’ pari a circa 14 volte il diametro della linea; per le successive vedere il punto B2.2. La figura B9 riporta alcune tra le pi comuni guide impiegate oggi. Per linee soggette a movimenti rotatori angolari e laterali sono necessarie guide direzionali e piastre di scorrimento. Vedi sezione B2
Le raccomandazioni date per gli ancoraggi e le guide rappresentano quanto minino richiesto per il
buon funzionamento della tubazione che ospiti un Compensatore.

B 1.4.2 APPLICAZIONE DEI SUPPORTI Per supporto di tubazione intendiamo qualsiasi soluzione che permetta il libero movimento di essa sorreggendo peso della stessa e quello di tutte le strumentazioni contenute. I supporti a rullo e le piastre di scorrimento ACOM rappresentano oggi i componenti pi convenzionali.

B 2 APPLICAZIONE D’UN COMPENSATOREACOM
I seguenti esempi che illustriamo dimostrano alcune tra le pi comuni applicazioni, alcune di queste indicate per semplici movimenti assiali, altre per più complessi e specializzati impieghi.

B 2.1 MOVIMENTI ASSIALI
La figura B 10 e B 10Bis esemplifica una buon’installazione di un singolo Compensatore che assorbe la dilatazione della linea. Si noti l’impiego del singolo Compensatore tra gli ancoraggi e la collocazione delle guide. B-10 Applicazione di assiale B-10 bis Applicazione di un assiale
La figura B 11 esemplifica una corretta installazione di due Compensatori atti ad assorbire la dilatazione della linea. Notare l’aggiunta di un P.F.I. (Punto Fisso Intermedio) che effettivamente divide la linea in due segmenti d’espansione differenti e fa in modo che ogni Compensatore sia posto tra due ancoraggi.

B-11 Coppia di assiali
La figura B 12 esemplifica una corretta installazione di tre Compensatori atti ad assorbire la dilatazione della linea. Notare l’aggiunta di un P.F.I. (Punto Fisso Intermedio) che effettivamente divide la linea in tre segmenti d’espansione differenti e fa in modo che ogni Compensatore sia posto tra
due ancoraggi.

B-12 Coppia di assiali

La figura B13 esemplifica l’installazione di un Compensatore tipo A SPINTA BILANCIATA (sezione A 6). Si noti che il Compensatore ACOM tipo A SPINTA BILANCIATA è posto nel cambiamento di direzione e sia la curva, sia l’estremità della tratta sono assicurati con P.F.I. La forza dovuta alla pressione interna è assorbita dallo stesso Compensatore mentre sulla linea agiscono solo le forze elastiche. Guidare la linea nel modo illustrato è sufficiente perché questa applicazione necessita in genere di poche guide fatta eccezione per i casi in cui le tratte siano particolarmente lunghe e i diametri del condotto ridotti.

B-13 Coppia di assiali

B 2.2 MOVIMENTI COMBINATI, DEFLESSIONI LATERALI E ROTAZIONI ANGOLARI
A causa del suo costo meno elevato, il compensatore a singolo soffietto, è in genere il primo prodotto ad essere preso in considerazione. La figura B 14 mostra, una tipica installazione in cui il Compensatore tirantato a singolo soffietto è impiegato per assorbire una deflessione laterale e una compressione assiale. Il giunto è collocato vicine alla fine del tratto più lungo della tubazione che presenta due P.F.P. (Punti Fissi Principali) alle estremità e guide opportunamente montate che assicurano il corretto funzionamento del Compensatore.Fig.B14 Fig.B15
La figura B15 5 mostra un Compensatore LATERALE SFERICO impiegato per assorbire deflessioni laterali in un singolo piano. Le dilatazioni che avvengono in linea orizzontale vengono assorbite dal Compensatore ACOM con deflessioni laterali. I due punti fissi sono da definire intermedi in poiché la Forza di Spinta dovuta alla pressione interna è contrastata dai tiranti montati sul Compensatore. E’ bene che il LATERALE SFERICO assorba l’intera dilatazione assiale del tratto in cui è montato affinché questa non si ripercuota sul segmento posto in orizzontale.

La figura B16 mostra un impiego di una coppia di Compensatori ACOM tipo ANGOLARE che assorbono una rotazione angolare su un singolo piano. La Spinta dovuta alla pressione interna e contrastata dallo stesso Compensatore ACOM per cui sono necessari solo P.F.I. La
dilatazione assiale del tratto tra i due compensatori si ripercuoterà sui due Fig. B16 segmenti perpendicolari producendo loro, quando possibile, una lieve flessione laterale . Nel caso non fosse possibile (figura B17), dovrà essere prevista una soluzione con un gruppo di tre Compensatori ACOM tipo
ANGOLARE. Il Compensatore Fig. B17 Fig. B18  ACOM (B) deve essere in grado di assorbire la totale rotazione dei compensatori (A) & (C). Il soffietto del compensatore (B) per questo motivo, frequentemente riporta un numero di onde più elevato degli altri posti alle sue estremità. Nelle applicazioni in cui il segmento orizzontale non presenti sufficienti caratteristiche di flessibilità, sarà necessario impiegare un Compensatore ACOM di tipo ANGOLARE montato come illustrato nella figura B18 in aggiunta ai due Compensatori ACOM di tipo CARDANICO . Per le indicazioni sul posizionamento fare riferimento alla ns azienda.

SEZIONE C: RACCOMANDAZIONI SICUREZZA

C.10 RACCOMANDAZIONI DI SICUREZZA
GFPS Compensatori di Dilatazione Termica, prende ogni precauzione per il buon funzionamento del proprio prodotto: sia dal punto di vista
progettuale, sia dal punto di vista costruttivo. Sull’Installatore e sull’Utilizzatore ricade
invece la responsabilità del maneggiare, immagazzinare, installare e adoperare il
Compensatore Acom nella maniera pi corretta affinché questi conservano intatte tutte le
sue caratteristiche costruttive.
C 1.1 METODO DI TRASPORTO
Al fine di salvaguardare le caratteristiche del Compensatore, Acom provvede a
proteggere il proprio prodotto nella maniera più idonea secondo il tipo di trasporto
richiesto dal Cliente. Alcuni sistemi pi impiegati per mantenere intatte le dimensioni del
Compensatore consistono nell’applicare mediante saldatura effettuata alle estremità,
delle barre metalliche di protezione oppure dei distanziatori montati tra le onde. In tutte e
due i casi, le soluzioni adottate saranno riconoscibili attraverso il colore o metodi di
riconoscimento. Tali protezioni dovranno essere tolte al momento dell’avvenuto
montaggio del Compensatore e prima del collaudo. (Vedi fig. C.4)
C 1.2 STOCCAGGIO Alcune condizioni ambientali per lo stoccaggio del prodotto potrebbero arrecare danni pi o meno gravi al prodotto; a questo proposito è preferibile collocare il Compensatore in ambienti asciutti. Nel caso non ci fossero i presupposti per tale collocazione, il Cliente ha il compito di avvertire Acom affinché siano presi specifici provvedimenti e adottate soluzioni adatte al singolo caso. E’ comunque sempre necessario proteggere il Compensatore da danni meccanici che potrebbero essere causati da operazioni di carico
e scarico, ecc…
C 1.3 ISTRUZIONI PER L’INSTALLAZIONE
In alcuni casi particolari o dietro richiesta del Cliente, il Compensatore Acom può essere
accompagnato da documentazione specifica relativa al montaggio. Tale documentazione
dovrà restare con il Compensatore Acom sino al suo avvenuto posizionamento.
C 2 L’ INSTALLAZIONE
Il materiale del soffietto, la sua forma e il tipo di Compensatore Acom sono progettati
per assorbire specifici movimenti e per lavorare per un determinato periodo. Se non è
esercita la dovuta attenzione durante le operazioni d’installazione, la durata della vita
(Cicli) del compensatore può essere compromessa.
Sezione C: cosa fare
E’ importante che il Compensatore sia installato alla lunghezza indicata dal produttore.
Il Compensatore non può essere adattato alla linea mediante una sua innaturale
estensione o compressione. L’Installatore deve riconoscere la relativa fragilità del
prodotto e prendere ogni cautela per proteggerlo durante il montaggio: urti, archi di
saldatura, scintille, ecc… Raccomandiamo ancora una volta l’impiego della Protezione
Esterna del soffietto capace di offrire una soluzione preventiva (vedi Sezione A 5). Il
minimo costo di tale accessorio è, infatti, giustificato se comparato al costo della
sostituzione del compensatore. Un’attenta operazione di stoccaggio, trasporto,
installazione e impiego garantiranno comunque un buon funzionamento del
Compensatore di Dilatazione Termica.

C 3: COSA FARE E COSA NON FARE DURANTE L’INSTALLAZIONE

La lista seguente illustra alcuni tra i più comuni errori o problemi in cui ci si può imbattere durante l’installazione di un Compensatore di Dilatazione Termica. Nel dubbio è bene prendere contatto e chiedere chiarimenti e indicazioni a riguardo.

Cosa fare sempre

  • FARE Controllare l’aspetto esteriore dell’involucro durante il trasporto: segni d’urto,umidità, ecc…
  • FARE Conservare il Compensatore di Dilatazione Termica Acom in luogo asciutto e non sottoposto a pesante traffico di merci che possa causare urti di carattere meccanico
  • FARE Ottimizzare il collocamento del Compensatore di Dilatazione Termica Acom agendo sul tratto di condotta interessato e senza modificare le dimensioni originarie del prodotto.
  • FARE Installare il Compensatore di Dilatazione Termica  prestando attenzione alla direzione del fluido e alle indicazioni poste su questo.
  • FARE Rimuovere le barre di protezione al trasporto saldate alle estremità del Compensatore di Dilatazione Termica ed i distanziatori dopo il montaggio e prima del collaudo. ) In genere dipinti in giallo.
  • FARE Rimuovere ogni materiale estraneo dall’interno del Compensatore di Dilatazione Termica
  • FARE Fare riferimento alle eventuali indicazioni specifiche ACOM oppure al presente guida per il posizionamento delle guide, ancoraggi, ecc…

Cosa non fare mai

  • NON FARE Rimuovere le barre di protezione al trasporto o i distanziatori prima di avercompletato l’installazione.
  • NON FARE Danneggiare il Compensatore di Dilatazione Termica Acom
  • NON FARE Rimuovere prima del tempo, ogni altro accorgimento adottato perpreservare la buona conservazione del prodotto.
  • NON FARE Danneggiare gli accessori del Compensatore di Dilatazione Termica utilizzandoli come aggancio o presa per il carico e scarico
  • NON FARE Usare agenti chimici per la pulizia del Compensatore di Dilatazione Termica che contengano cloridrici.
  • NON FARE Far ruotare un terminale del Compensatore di Dilatazione Termica per favorirne l’allineamento durante il montaggio.
  • NON FARE Procedere a test funzionale prima del completamento dell’intero sistema piping nel quale il Compensatore di Dilatazione Termica sarà installato.
  • NON FARE Usare le barre di protezione al trasporto come tiranti per contenere la forza dovuta alla pressione interna.
  • NON FARE Oltrepassare i limiti consentiti da per test inerenti alla pressione interna.

Attenzione: la garanzia del costruttore decade qual ora siano accertate improprie procedure d’installazione.

C 4 RACCOMANDAZIONI
Questa guida è stata preparata per meglio informare l’utilizzatore di questi prodotti comunicando, a seguito di molti anni d’esperienza, quanto necessario per un’installazione di successo e un buon funzionamento dell’impianto che ospiterà il Compensatore di dilatazione.

C 4.1 ISPEZIONI DA EFFETTUARE PRIMA DEL COLLAUDOCome detto in precedenza, il Compensatore è considerato un prodotto che non può essere riparato e che, generalmente, non è inquadrabile tra quei prodotti che necessitino di procedure di manutenzione In ogni caso, dopo aver provveduto all’installazione, è consigliabile esaminare visivamente il Compensatore e prestare attenzione ad eventuali danneggiamenti meccanici e in particolare prestare attenzione a quanto segue:

  1. Punti fissi principali e intermedi, guide e supporti sono in accordo con quanto espresso
    in progetto?
  2. Il Compensatore di dilatazione è collocato nell’esatto punto indicato in progetto?
  3. I Compensatori sono stati collocati nel corretto senso indicato dal costruttore in base
    alla direzione del fluido.
  4. Sono state rimosse le barre di protezione al trasporto o distanziatori eventuali?
  5. Nel caso il fluido previsto sia gas e il collaudo previsto con acqua, è stato tenuto conto
    del mutamento di peso che graverà sulla struttura e sul Compensatore. L’eventuale liquido
    che potrà rimanere tra le onde del soffietto del Compensatore (a seguito del collaudo)
    dovrà essere accuratamente rimosso.
  6. I Supporti a Rullo Acom e le guide sono libere di permettere il movimento del Sistema?
  7. Alcun Compensatore ha forse subito danni durante il trasporto e il montaggio?
  8. Alcun Compensatore è forse male allineato ?
  9. Sono tutte le parti soggette a movimento, libere da corpi estranei?

C 4. 2 ISPEZIONI DURANTE E DOPO IL COLLAUDO
Massima attenzione deve essere esercitata nell’ispezione del prodotto sotto pressione. Tale ispezione visiva deve appurare:

  1. Evidenti fughe e perdite di pressione
  2. Distorsioni o cedimento degli ancoraggi, della struttura del compensatore, del soffietto o d’altri componenti dell’impianto.
  3. Ogni movimento non previsto della linea4. Evidente instabilità del soffietto
  4. Funzionalità operativa delle guide, del compensatore e d’ogni altro componente soggetto a movimento
  5. Che ogni danneggiamento riscontrato durante e dopo il collaudo sia sottoposto al responsabile del progetto.

C 4.3 ISPEZIONI PERIODICHE IN ESERCIZIO
Attenzione: esercitare con la massima cautela le ispezioni sul sistema in pressione e su ogni suo componente.

  1. Immediatamente dopo la messa in funzione dell’impianto, controllare che la dilatazione termica sia assorbita dai compensatori nella maniera prevista.
  2. Il soffietto dovrò essere esaminato per accertare l’eventuale presenza di vibrazioni non previste in fase di progetto.
  3. Dovrà essere steso un severo programma di manutenzione dell’intero sistema al fine di prevedere forme di danneggiamento dovute a corrosione esterna, deterioramento degli ancoraggi, delle guide o degli altri componenti presenti sull’impianto. E’ importante sottolineare che il rispetto di queste indicazioni senza nessun altro programma di manutenzione non può evidenziare danneggiamenti dovuti a rotture per fatica o per generica corrosione interna. Questi fenomeni, che non sono evidenziabili facilmente, possono essere causa d’importanti danneggiamenti del sistema.
  4. Quando è riscontrato un malfunzionamento, un danneggiamento o un deterioramento, questo deve essere segnalato al tecnico responsabile del sistema. Eventuali cambiamenti relativi alle condizioni d’esercizio quali pressione, fluido, velocità, o altro, che possano interessare il Compensatore di Dilatazione Acom, dovranno essere comunicati al tecnico responsabile del sistema.

C 6 COME ORDINARE UN COMPENSATORE DI DILATAZIONE
Come detto in precedenza, il Compensatore di Dilatazione Acom è un prodotto d’alto contenuto tecnologico. La sua corretta progettazione e la sua futura funzionalità presuppone una reciproca collaborazione tra Cliente e Fornitore. Riportiamo un esempio di una tabella specifica per l’acquisto di un Compensatore di Dilatazione:

FORMULARIO PER ORDINE


D: Estensione della sezione D

Sezione D Dati tecnici e Standard

(Estensione Standards e dati tecnici dei compensatori di dilatazione termica)

Compensatori di Dilatazione Termica E.J.M.A. (Expansion Joint Manufacturers Association Inc.)
Ricavato da lamiera avente una singola saldatura longitudinale (effettuata a T.I.G. in automatico), il soffietto del Compensatore, che può essere MONO o PLURI-PARETE, subisce un processo di formatura che avviene idraulicamente o meccanicamente. I materiali impiegati generalmente sono  AISI 304 – AISI 316 – AISI 321 – MONEL 400 – INCOLOY 825 INCOLOY 800 I N C O N E L 6 0 0 – I N C O N E L 6 2 5 – N I C K E L 2 0 0

I Compensatori di Dilatazione Termica Acom possono essere forniti con TERMINALI A SALDARE o FLANGIATI secondo norme ANSI – BS – UNI – DIN – AFNOR – UNAV e nelle varie esecuzioni richieste dal cliente. La PROTEZIONE ESTERNA del Compensatore è in genere costruito in Acciaio al Carbonio salvo diverse indicazioni progettuali. Il materiale e la forma del CONVOGLIATORE INTERNO del Compensatore varia in funzione delle condizioni progettuali e può essere singolo o doppio. I Collaudi effettuati prevedono: Analisi dimensionale: analisi visiva delle saldature; prova di tenuta idraulica; liquidi penetranti, X-Ray, Fatica; Trazione, Torsione…

STANDARDS COSTRUTTIVI APPLICATI GFPS propone Compensatori di Dilatazione Termica con prodotti in accordo ai principali standard nazionali ed internazionali: R.I.Na, A.N.C.C. (VSR-MS), ASME, ANSI

La progettazione del Compensatore di Dilatazione Termica GFPS avviene nel pieno rispetto delle procedure dettate dall’Associazione dei Costruttori di Dilatazione EURO QUALIFLEX  & E.J.M.A. mediante l’impiego di sistema computerizzato in grado di garantire precise forme di calcolo e capace di fornire direttamente lo STRESS ANALYSIS del Dilatatore preso in esame. I materiali impiegati per la produzione dei Compensatori di Dilatazione Termica Acom sono in accordo con le conosciute unificazioni Internazionali: UNI, DIN, ASTM, Ecc. Il Compensatore di Dilatazione Termica Acom è un prodotto che offre il massimo grado d’affidabilità. I nostri procedimenti produttivi prevedono analisi intermedie e finali e garantiscono che il nostro prodotto abbia tutti i requisiti necessari per rispondere alle più severe esigenze dell’industria moderna.