Сильфонные шарнирные компенсаторы широко применяются в трубопроводных системах нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий в большинстве случаев для поглощения значительного температурного изменения длин трубопроводов, небольшое количество из них - для гашения вибраций.
Применение разных моделей и типов шарнирных компенсаторов за рубежом и в России целиком зависит от исполнения трубопровода (пространственный, плоскостной) и значения компенсирующей способности. По сравнению с осевыми сильфонные шарнирные компенсаторы, установленные в трубопроводных системах уменьшают нагрузку на так называемые «мертвые точки».
Из многочисленных компенсаторов шарнирного типа наиболее широко применяются угловые сильфонные компенсаторы КСУ. Принцип работы КСУ заключается в смещении осей патрубков под углом в одной плоскости с изгибом гибкого элемента (сильфона).
По сравнению с осевыми сильфонными компенсаторами (КСО) компенсаторы типа КСУ создают небольшое воздействие на ''мертвые точки» трубопроводной системы, так как шарниры, связывающие концы гибких элементов через cтойки и патрубки, поглощают распорные усилия гибкого элемента при давлении рабочей среды в трубопроводной системе. Усилие, действующее на «мертвую точку», соответствует потребному усилию изгиба гибкого элемента (сильфона) с учетом размера плечa от точки приложения нагрузки до оси шарнира компенсатора, т.е. соответствует изгибающему моменту.
Компенсатор сильфонный угловой (КСУ) с Ру 10 кгс/см² состоит из гибкого элемента, имеющего разный профиль волн, не усиленных ограничительными кольцами. Толщина стенки гибкого элемента КСУ на Ру 10 кгс/см² в зависимости от диаметра Ду составляет 1,6-2,5 мм; цилиндрические концы его приварены к патрубкам, при помощи которых сильфонный компенсатор соединяется с трубопроводом. С двух сторон сильфона на компенсаторе КСУ установлены шарниры.
Шарнирное устройство состоит из стоек, приваренных к патрубкам. К стойкам жестко крепятся детали шарнира - вилка и серьга, соединенные специальной осью, вокруг которой при работе кoмпeнcaтopa происходит поворот деталей шарнира, сопровождающийся изгибом гибкого элемента и перемещением осей патрубков под углом. При этом плоскости торцов патрубков не остаются параллельными. Нашей компанией разработаны КСУ на Ру 10 кгс/см² в наиболее употребительном материальном исполнении: гибкий элемент изготовлен из стали 0Х18Н10, патрубки - из стали 20. Однако при необходимости наше предприятие может выпускать КСУ из других материалов.