I compensatori di dilatazione, noti anche come giunti metallici o expansion joint, svolgono un ruolo fondamentale nei sistemi di piping. La loro funzione principale è assorbire i movimenti generati dalle variazioni di temperatura e pressione, garantendo la sicurezza e il corretto funzionamento degli impianti industriali.
I compensatori di dilatazione sono componenti indispensabili per garantire la sicurezza e l’efficienza dei sistemi di tubazioni in una vasta gamma di applicazioni industriali. Trovano infatti applicazione in molteplici settori, tra cui raffinerie, impianti chimici, centrali elettriche, sistemi di riscaldamento e condizionamento e automotive.
Questi dispositivi operano in un ampio range di condizioni, con pressioni che variano 100 bar e temperature che spaziano da -270°C a +860°C. Grazie alla loro capacità di assorbire movimenti e vibrazioni, contribuiscono a proteggere le infrastrutture, ottimizzando al contempo i costi di gestione e manutenzione.
La scelta del pipe expansion joint più adatto richiede un’attenta valutazione delle condizioni operative e delle esigenze specifiche dell’impianto, per assicurare risultati ottimali e duraturi. Per automatizzare la progettazione e la gestione delle strutture di piping, strumenti come ESApro 3D Piping offrono funzionalità avanzate per generare modelli 3D dei componenti di piping necessari, attraverso un’interfaccia intuitiva e una banca dati personalizzabile usando i più comuni programmi di modellazione meccanica.
Come è fatto un compensatore di dilatazione
Come anticipato, un compensatore di dilatazione è un elemento flessibile che collega due tubazioni, consentendo di assorbire vibrazioni, dilatazioni termiche e movimenti meccanici. È composto da vari componenti, ognuno con una funzione specifica:
- Tubo, dotato di un rivestimento protettivo realizzato in gomma naturale o sintetica, crea un rivestimento interno che impedisce fuoriuscite di fluidi all’interno della carcassa.
- Carcassa: il corpo principale dell’expansion joint, composto da tessuti rinforzati e, quando necessario, da inserti metallici per aumentarne la resistenza.
- Copertura: il rivestimento che protegge il giunto di dilatazione per tubazioni da fattori esterni come umidità, calore e agenti corrosivi.
- Rinforzo metallico: anelli in acciaio pieno integrati nella carcassa per aumentare la robustezza e la stabilità.
- Rinforzo in tessuto: uno strato di supporto flessibile situato tra il tubo interno e la copertura.
- Flangia di accoppiamento: permette di fissare il giunto alla tubazione in cui viene inserito.
- Barra di controllo: progettata per limitare i movimenti assiali del giunto, evitando che superi le sue capacità operative. Queste barre connettono la flangia all’expansion joint.
- Anello di tenuta: posizionato per garantire una compressione efficace della flangia, prevenendo perdite. È noto anche come barra di serraggio o di supporto.
Questi componenti lavorano in sinergia per garantire che il compensatore di dilatazione assorba efficacemente il piping vibration, proteggendo l’integrità dell’intero sistema di tubazioni.
Principali tipologie di expansion joint
I compensatori di dilatazione possono essere classificati in diverse categorie, a seconda del materiale utilizzato e della loro funzione. In questi termini, possiamo individuare quattro tipologie compensatori di dilatazione per il piping, ciascuna progettata per rispondere a esigenze specifiche:
- A scorrimento: noto anche come giunto a manicotto, è progettato per assorbire movimenti assiali utilizzando un sistema di scorrimento interno. I giunti di dilatazione a scorrimento sono ideali per condotte che richiedono spostamenti rettilinei di notevole entità lungo l’asse. Tuttavia, non sono progettati per gestire spostamenti laterali o rotazioni angolari, poiché questi movimenti potrebbero provocare blocchi, attriti elevati e potenziali perdite dovute alla deformazione della guarnizione.
- A sfera: utilizza una struttura sferica per compensare movimenti angolari e multidirezionali, spesso impiegato in applicazioni con esigenze di flessibilità elevate. Introdotto negli anni ’60, è stato progettato per proteggere le tubazioni da danni causati da terremoti o cedimenti del terreno. Riduce i costi diminuendo il bisogno di ancoraggi e guide, permettendo al tubo di muoversi su più piani contemporaneamente e ottimizzando lo spazio disponibile.
- Rotante: specifico per gestire movimenti di rotazione, è ideale per impianti che richiedono una compensazione precisa di torsioni. Questa tipologia di expansion joint trova applicazione nei pipe rack di tubazioni sospese. Sono utilizzati in molteplici settori, come il trasporto di acqua calda e vapore, l’industria chimica e farmaceutica, la produzione di carta, cellulosa e nelle raffinerie di petrolio.
- A soffietto metallico: realizzato con materiali metallici, è uno dei più utilizzati nell’industria moderna. Offre un’elevata resistenza a temperature e pressioni estreme, rendendolo adatto per raffinerie e impianti chimici.
Oltre a queste tipologie di expansion joint, sono disponibili anche compensatori di dilatazione progettati su misura per soddisfare le specifiche esigenze dell’impianto industriale in cui dovranno essere installati.
In conclusione, i compensatori di dilatazione non solo contribuiscono a proteggere le infrastrutture industriali dall’usura e dai danni causati da movimenti e vibrazioni, ma rappresentano anche un investimento strategico per migliorare l’efficienza complessiva e ridurre i costi di manutenzione a lungo termine.
Grazie alla loro capacità di adattarsi a condizioni operative complesse e alle numerose possibilità di personalizzazione, rappresentano sono un elemento indispensabile per garantire la sicurezza dei sistemi di tubazioni in una vasta gamma di applicazioni.
