Монтаж трубопроводів основні вимоги для монтажу
Протяжність і, отже, металоємність трубопроводів на підприємствах великі. Тому монтаж їх досить трудомісткий, а підтримка трубопроводів у справному стані вимагає залучення великої кількості ремонтних робітників. Вартість монтажу технологічних трубопроводів складає 45% від загальної вартості монтажних робіт.
Призначення трубопроводів по-різному, воно визначається їх найменуванням та особливості конструктивного оформлення. Трубопроводи пов'язують обладнання технологічних установок в єдину систему (внутрішньоустановлювальні або технологічні обв'язувальні трубопроводи), а також забезпечують зв'язок між окремими установками та цехами заводу (міжцехові та загальнозаводські трубопроводи).
Трубопроводи великої довжини транспортування сировини, напівфабрикатів і готової продукції прийнято називати магістралями. Трубопроводи можна охарактеризувати умовним діаметром Ду (номінальний внутрішній діаметр трубопроводу), Ду = 100 мм тощо. та умовним тиском Ру (найменший робочий тиск при температурі 20 °С). Так як з підвищенням температури міцності властивості матеріалу труб знижуються, відповідно має зменшуватися найбільший допустимий робочий тиск.
В основному трубопроводи виготовляються із вуглецевих або легованих сталей. Крім того, знаходять застосування мідні, латунні, що мають хорошу корозійну стійкість і високу теплопровідність стінок, а також алюмінієві та свинцеві труби, що мають високу корозійну стійкість до окремих груп речовин.
Неметалічні трубопроводи менш міцні, ніж металеві, однак у більшості випадків корозійна стійкість їх вища, а вартість невелика. До неметалевих відносяться: керамічні, фарфорові, скляні, гумові та пластмасові труби (з вініпласту,поліетилену, фаоліту, фторопласту). Знаходять застосування також труби з металу, футеровані пластмасою або гумою.
Труби з вуглецевих та легованих сталей можуть бути звареними та безшовними. Зі сталевих труб головним чином застосовують безшовні труби (гарякотатані та електрозварні). Ці труби гумують і футерують поліетиленом та вініпластом.
Потреба труб з нержавіючої сталі з кожним роком зростає у зв'язку з вимогами технології виробництва, простоти їх монтажу та обслуговування, а також з техніко-економічних міркувань.
Пластмасові труби вирізняються високою корозійною стійкістю. Але проведення монтажних та ремонтних робіт при їх застосуванні ускладнене.
19.1. Деталі трубопроводів з'єднання труб
Для з'єднання окремих ділянок трубопроводів застосовують різні деталі: фланці, муфти, переходи, відводи, трійники, заглушки, згони і т.д. Матеріал цих деталей повинен відповідати матеріалу труб. З'єднання окремих ділянок труб найчастіше здійснюються такими способами: фланцеве з'єднання, різьбове з'єднання, зварне з'єднання.
Зварне з'єднання застосовується для трубопроводів високого тиску, при цьому фланці використовуються тільки для установки арматури. Для токсичних, вибухонебезпечних, легкозаймистих та горючих рідин, також рекомендуються зварні з'єднання труб. Зварне з'єднання найбільш надійно, практично повністю виключає можливість витоку продуктів, проте є нерозбірним, що створює труднощі в експлуатації.
Фланцеве з'єднання – роз'ємне – дорожче і менш надійне в експлуатації, ніж зварене.
Внаслідок простоти конструкції воно найбільш поширене. Для комунікації високого тиску застосовуються спеціальні фланці, що навертаються натрубопровід, а з'єднання труб провадиться через гільзу (рис.19.1).
Рис.19.1. Схема з'єднання трубопроводів високого тиску:
1 – лінза; 2 – фланець; 3 – труба
Різьбове з'єднання застосовується переважно при з'єднанні газових труб. Воно найменш надійне, але компактніше фланцевого. Воно застосовується для труб невеликого діаметра (dn 3 /с, визначають за формулою
(20.5)
деF- площа перерізу труби, м;d– діаметр трубопроводу, м;ω– швидкість середовища, м/с.
(20.6)
З рівняння (20.6) можна визначити діаметр трубопроводуd, м
(20.7)
20.3. Розрахунок металевих труб на міцність
Товщина стінки сталевої труби, що зазнає внутрішнього тиску, може бути визначена за формулами, рекомендованими Держгіртехнаглядом.
Для безшовних труб товщина стінкиSдорівнює
(20.8)
деРу- умовний тиск (що відповідає робочому тиску при температурі середовища 200 ° С) кгс/см 2 ;Dу- зовнішній діаметр труби, мм;σ200– допустима напруга при температурі середовища до 200 °С, кгс/мм 2;А- коефіцієнт, що враховує необхідне збільшення на допустимі мінусові відхилення товщини стінки за ГОСТом, а також зменшення товщини при згині (зазвичайАприймається рівним 0,2)
Для зварних труб товщина стінкиSдорівнює
(20.9)
деφ- коефіцієнт для зварних труб дорівнює 0,8, для зварних труб зі спіральним 0,6;С- величина, що враховує можливе мінусове відхилення товщини листа (приймається від 0,5 до 0,8);σ200– при температурі 200 °З Ст3 – 11,7, для сталей інших марок від 10,9 до 13,3.
Якщо трубопровід призначений для транспортування агресивних середовищ, товщину стінок трубслід збільшувати залежно від діаметра трубопроводу (від 2 до 4 мм).
20.4. Конструкції опор для трубопроводу та їх розрахунок
Існує кілька видів опор:
1) рухливі опори (рис.20.1);
2) нерухомі опори (рис.20.2);
3) кронштейн (рис.20.3);
4) підвіски (рис.20.4).
Рис.20.1. Схема рухомих опор трубопроводу:
а - ковзна; б - коткова; в – у будинках під перекриттям до 200 мм
Рис.20.2. Схема нерухомих опор: а – хомутові; б - приварена
Рис.20.3. Схема кріплення труб за допомогою кронштейнів:
а, в – кріплення до стіни; б, г - кріплення до колони
Рис.20.4. Схема кріплення трубопроводу на підвісках:
а - на одній тязі; б – на двох тягах
Розрахунок опор зводиться до наступної методики. Довжина прольоту між опорами трубопроводуl, м визначається в залежності від допустимого прогину багатоопорної балки за формулою
(20.10)
деσі- допустима напруга на вигин, кгс/см2 (для сталевих трубσі= 250 кгс/см2);ω- момент опору, см 3;q– вага 1 м трубопроводу, наповненого розчином та покритого ізоляцією.
Розрахункове навантаження на одну опоруQвертвизначається за формулою
(20.11)
Відстань між рухомими опорами залежить від внутрішнього діаметра труби (табл.20.1).
Таблиця 20.1. Відстань між опорами
20.5. Випробування трубопроводу
Трубопроводи відчувають на щільність та міцність. Усі стики трубопроводу мають бути доступними для візуального огляду. Зварні шви повністю та вибірково піддаються фізичним методам контролю (за допомогою рентгенівських та гамма-променів, магнітографуванням, ультразвуком).
Трубопроводи опресовують водою. Випробовувану ділянку трубопроводу відключають заглушками, у верхній частині приварюють штуцер з вентилем (засувкою) для випуску повітря при нагнітанні води. Випробувальний тиск вказується у технічних умовах проекту і зазвичай становить 1,25 – 1,5 робочого тиску. При випробувальному тиску трубопровід витримують протягом 5 хв, потім знижують тиск до робочого та приступають до огляду. Результат випробування вважається позитивним, якщо за час випробування тиск у трубопроводі не знижується і зварні шви не пропускають воду.
Якщо випробування проводиться стисненим повітрям, нещільності виявляються по появі бульбашок мильної емульсії, нанесеної на шви.
Після випробування приймання та здавання трубопроводу повинно здійснюватися та оформлятися двостороннім актом. При здачі технологічних трубопроводів в експлуатацію монтажна організація зобов'язана подати технічну документацію: акти перевірки внутрішнього очищення трубопроводів, випробувань арматури, випробувань трубопроводів, промивання та продування трубопроводів; висновок щодо перевірки якості зварних швів трубопроводу.
Всі трубопроводи, за винятком скляних, керамічних та фарфорових, після закінчення монтажу та випробування фарбують масляною або іншою стійкою фарбою. Трубопроводи, покриті ізоляцією, можуть фарбуватися клейовою фарбою.
Мета фарбування полягає не лише у захисті труб від атмосферної корозії та у наданні їм охайного вигляду. Колір трубопроводу залежить від того, для транспортування яких середовищ він призначений (забарвлення регламентоване інструкціями).
Відмітні знаки та кольори забарвлення, наведені у правилах безпеки для вибухонебезпечних хімічних виробництв, наведені нижче.
Азот – Чорний з коричневими смугами
Вакуум –Білий із жовтими смугами
Вода гаряча – Зелений із червоними смугами
Вода зворотна (умовно чиста) – Зелений з коричневими смугами
Вода питна (господарська) – Зелений без смуг
Вода виробнича – Чорний без смуг
Повітря стиснуте – Синє
Каналізація – Чорний з жовтими смугами
Кислоти міцні – Червоний з білими смугами
Кислоти розведені – Червоний із двома білими смугами
Конденсат водяної пари – Зелений із синіми смугами
Пара насичена – Червона з жовтими смугами
Пожежний водопровід – Помаранчевий без смуг
Розсіл прямий - Темно-коричневий з чорними смугами
Розсіл зворотний - Темно-червоний з жовтими смугами
Луги міцні – Вишневий без смуг
Луги розведені – Вишневий з білими смугами
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком гугл на сайті: