Elementi di un compensatore di dilatazione
Quali elementi compongono un compensatore di dilatazione?
Una guarnizione di espansione o compensatore di dilatazione metallico è un meccanismo che contiene uno o più soffietti e che viene utilizzato principalmente per l’assorbimento dei movimenti in un sistema di tubazioni o in un impianto industriale. Esistono molte alternative di progettazione, a seconda dei diversi elementi che compongono il compensatore di dilatazione:
Soffietto
Il soffietto è l’elemento flessibile, composto da un’onda (o più onde) deformata circonferenzialmente con procedure di conformazione idraulica e/o meccanica. Questo aspetto è molto importante per l’omogeneità dello spessore e delle tensioni rispetto a quei soffietti deformati in condizioni meccaniche o con saldature circonferenziali. Infatti, alcuni settori, come quello nucleare di livello 2, non accettano la presenza di compensatori deformati meccanicamente. Il movimento totale del soffietto è proporzionale al numero di onde che compongono il/i soffietto/i del compensatore. La capacità di movimento dipende da parametri quali lo spessore, il numero di lamelle, l’altezza e il passo d’onda, tra gli altri.
Dettaglio del soffietto per giunto di dilatazione metallico
Connessioni
Le connessioni di giunzione sono le parti che collegano il giunto di dilatazione agli elementi dell’impianto. Esiste un’ampia varietà di connessioni, ma senza dubbio le più comuni alle estremità sono le tubazioni e le flange girevoli o fisse.
Compensatore di dilatazione con flange girevoli
Mantello interno
Il mantello interno consiste nel tubo interno al soffietto, la cui funzione è quella di proteggere il soffietto da turbolenze nel fluido, impatti termici diretti, prodotti abrasivi, ecc. In alcuni casi molto particolari, può servire come guida del movimento assiale, annullando le azioni di pressione interna.
Mantello esterno
La sua funzione è simile a quella del mantello interno, ma dall’esterno. La missione del mantello esterno è quella di evitare il deposito di particelle solide tra le onde del soffietto che ne impediscono il normale funzionamento, proiezioni di saldatura durante il montaggio, ecc.
Barre di controllo
È importante distinguere le barre di controllo dai compensatori di dilatazione, dai cosiddetti tiranti, poiché la funzione delle barre di controllo è incentrata sulla guida e sulla limitazione dei movimenti della guarnizione di dilatazione e, in alcuni casi, per facilitare il prestiramento del compensatore di dilatazione.
Tiranti
La funzione principale dei tiranti è l’assorbimento totale degli effetti della pressione. Le tiranti sono solitamente utilizzate nei compensatori di dilatazione che lavorano con movimento laterale.
Guarnizione di dilatazione metallica con tiranti
Guarnizioni
Le guarnizioni sono utilizzate per consentire il movimento angolare in una sola direzione (HINGED) o in più direzioni (GIMBAL). Il loro utilizzo è limitato ai compensatori di dilatazione che lavorano in condizioni di movimento angolare e/o laterale.
Anelli di rinforzo
Esistono due tipi di anelli di rinforzo: quelli progettati come un unico pezzo e quindi non smontabili e quelli realizzati in due metà e quindi smontabili. Gli anelli di rinforzo sono posizionati tra le diverse onde del soffietto per sostenere le forze di pressione nei compensatori di dilatazione ad alta pressione.
Progettazione, fabbricazione e collaudo di compensatori di dilatazione metallici
I compensatori di dilatazione metallici e le guarnizioni di dilatazione devono seguire procedure di progettazione, fabbricazione e collaudo che ne garantiscano la qualità e il funzionamento.
Il fenomeno della corrosione nelle guarnizioni di dilatazione
La corrosione nelle guarnizioni di dilatazione metalliche può ridurre significativamente la vita utile del compensatore di dilatazione. La progettazione e le caratteristiche operative delle guarnizioni di dilatazione sono tali che possono essere soggette ad attacco corrosivo in condizioni che potrebbero non interessare tubazioni o fissaggi di materiali simili.
Tipiche cause di malfunzionamento delle guarnizioni di dilatazione
La nostra esperienza, come progettisti e produttori di compensatori di dilatazione metallici e guarnizioni di dilatazione dal 1978, ci ha dimostrato che alcune cause di guasto sono quasi sempre riconducibili agli stessi errori o inconvenienti. In questo articolo descriviamo alcuni dei più comuni.