Balgkompensator

Ein Balgkompensator besteht aus einem dünnwandigen, gewellten Metallbalg. Die Wellen verformen sich elastisch und nehmen so Bewegungen auf, für die sonst ein Dehnungsbogen nötig wäre. Dünnwandig muss der Balg sein, damit er beweglich bleibt – und genau das macht ihn zum empfindlichsten Bauteil der Leitung.

Jede Bewegung beansprucht die Wellen auf Biegung. Die Lebensdauer eines Balgs wird deshalb in Lastwechseln angegeben und hängt von der Größe der Bewegung, vom Druck und von der Temperatur ab. Ausgelegt werden Bälge nach den Regeln des Herstellers auf Grundlage von EN 14917 oder der EJMA-Standards.

Ein Balg ist in Achsrichtung weich. Der Innendruck will ihn deshalb auseinanderdrücken – mit einer Kraft aus Druck mal wirksamer Balgfläche. Bei einem unverspannten Axialkompensator muss diese Kraft, der Druckschub, vollständig von den Festpunkten der Leitung aufgenommen werden. Bei großen Nennweiten ist sie meist die größte Kraft im ganzen System.

Verspannte Bauarten – Lateralkompensatoren mit Zugankern, Angular- und Kardankompensatoren mit Gelenken – nehmen den Druckschub in sich selbst auf. Die Festpunkte tragen dann nur noch Verstell- und Reibungskräfte.

Im Rechenmodell erscheint der Kompensator mit seinen Federraten für axiale, laterale und angulare Bewegung und – bei unverspannten Bauarten – mit dem Druckschub als äußere Kraft. Das Ergebnis der Rechnung sind die Bewegungen am Balg; sie werden mit den zulässigen Werten des Herstellers verglichen, und zwar in ihrer Kombination, nicht einzeln.

Ein Axialkompensator braucht beidseitig Führungen, damit die Leitung nicht seitlich ausweicht. Ob und wie weit er vorgespannt eingebaut wird, legt die Planung fest. Verdrehung um die Rohrachse verträgt ein Balg praktisch nicht.

Anders als ein Rohrbogen ist ein Balg auf eine bestimmte Zahl von Lastwechseln ausgelegt. Er gehört deshalb in den Prüfplan der Anlage: Sichtprüfung auf Korrosion, Verformung der Wellen und Zustand der Verspannung. Wo ein Dehnungsbogen Platz hat, ist er aus diesem Grund oft die robustere Lösung.