Każdy konstruktor wszelkich instalacji przemysłowych, w których stosuje się połączenia rurociągowe, powinien orientować się, jaka jest wytrzymałość mechaniczna ich poszczególnych elementów. Oczywiste też jest, że w przypadku zastosowania w tego rodzaju układach kompensatorów mieszkowych niezwykle ważna jest ich wytrzymałość zmęczeniowa. Mając świadomość, w jakich okolicznościach mieszek może łatwiej ulec uszkodzeniu, można zminimalizować, a nawet całkowicie zapobiec powstaniu takiej awarii. W jakich okolicznościach zatem może przedwcześnie pojawić się usterka kompensatora?

Czym są zmiany zmęczeniowe?

Warto na początku wiedzieć, co można nazwać mianem tzw. uszkodzenia zmęczeniowego. Jest to w skrócie zmiana struktury jakiegokolwiek materiału powstała w wyniku występowania cyklicznego obciążenia mechanicznego. Dzieje się tak, ponieważ wytrzymałość każdego materiału maleje pod wpływem działania regularnych sił oddziałujących na element z niego wykonany. W przypadku kompensatorów najczęściej występującymi obciążeniami, które pojawiają się podczas ich pracy, są te ściskające oraz rozciągające. Jednakże mieszki są wręcz stworzone do prawidłowej odpowiedzi na tego rodzaju czynniki. W przypadku gdy nie są one dobrane prawidłowo lub pojawiające się obciążenie jest zbyt duże, to struktura kompensatora zostaje jednak naruszona.

Jak rozpoznać tego rodzaju uszkodzenia?

Aby odpowiednio wcześnie zauważyć niekorzystne zmiany struktury kompensatorów, należy przede wszystkim dokonywać częstych przeglądów instalacji. Oczywiście w przypadku zastosowania w układach wielu mieszków może to być czasochłonne, jednakże straty wynikające z perforacji tych elementów mogą być na tyle duże, że nikt nie powinien kwestionować konieczności dokonywania takich inspekcji. Uszkodzenia zmęczeniowe można rozpoznać po wgnieceniach na powierzchni mieszka, mikropęknięciach czy oznakach wycieku. Czasem wystarczy dostrzec niewielką smużkę rdzy lub innego rodzaju nalotu, aby móc stwierdzić obecność tego rodzaju zmiany.

„Bo szyny były złe…”

Często spotykanym czynnikiem przyczyniającym się do powstania zmian zmęczeniowych jest niezastosowanie dobrych praktyk konstrukcyjnych w układach przemysłowych. Przede wszystkim każda instalacja musi być na początku odpowiednio zaprojektowana. Warto pamiętać, o tym, że mieszek może wyginać się tak naprawdę we wszystkich kierunkach. Dlatego też rurociągi, które łączy, powinny być ustabilizowane. W innym przypadku rury, wyginając się w różne strony, bez problemu mogą przyczynić się do szybkich i poważnych zmian zmęczeniowych mieszków. Co więcej, istnieją różnorodne kombinacje rurociągów, a także ich połączeń i to od charakteru przesyłanych substancji zależeć powinien projekt tejże instalacji. Dlatego też, aby uniknąć nie tylko uszkodzeń zmęczeniowych mieszków, lecz bardzo poważnych awarii połączonych mieszkiem elementów, warto przygotowywać odpowiednie symulacje komputerowe. To najlepsza metoda, by wiedzieć, jak zachowa się układ w przypadku rozprężenia się mieszków kompensatora. W ten sposób jest się w stanie uniknąć uszkodzeń, które niemal natychmiast mogą przyczynić się do awarii blokującej działanie np. elektrociepłowni.

Metody zapobiegania uszkodzeniom

Aby uniknąć zmian zmęczeniowych, warto wdrażać częste inspekcje układów przemysłowych oraz stosować rozwiązania techniczne ułatwiające pracę kompensatorom. To przede wszystkim ważne jest zastosowanie tzw. podpór kierunkowych, które pozwalają na przemieszczanie się rurociągów podczas rozprężania i sprężania mieszków. Aby natomiast uniknąć wyboczeń kompensatorów, warto zainwestować w kompensatory kołnierzowe, posiadające mocowania stabilizujące ich ruch wzdłuż osi rurociągu. Dodatkowymi rozwiązaniami wzmacniającymi strukturę mieszków są osłony, zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne, chroniące przed wyjątkowo silnie oddziałującymi czynnikami – wysoką temperaturą oraz ścieraniem przez zanieczyszczenia i pyły.

Pomimo że istnieje dużo praktyk pozwalających na zmniejszenie ryzyka wystąpienia zmian zmęczeniowych kompensatorów, zawsze mogą się one pojawić. Dzieje się tak, ponieważ każdy materiał, nawet najlepiej dostosowany do pracy w układach przemysłowych, ma ograniczoną wytrzymałość. Dlatego też zawsze należy dostosowywać się do parametrów technicznych oraz dokładnie monitorować działanie każdej instalacji posiadającej mieszki.