К технологическим трубопроводам относятся трубопроводы в пределах нефтебаз и складов нефтепродуктов, по которым транспортируются нефть и нефтепродукты, масла, реагенты, пар, вода, топливо, обеспечивающие ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, а также нефтепродуктопроводы, по которым производится отпуск нефтепродуктов близлежащим организациям, находящиеся на балансе нефтебаз (между нефтебазой и НПЗ, наливными причалами, отдельно стоящими железнодорожными и автоэстакадами и др.).

Устройство и эксплуатация технологических трубопроводов в составе нефтебаз и складов нефтепродуктов осуществляются в соответствии с требованиями по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов, устройству и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды.

Организации, осуществляющие эксплуатацию технологических трубопроводов (нефтебазы, склады нефтепродуктов), несут ответственность за правильную и безопасную эксплуатацию трубопроводов, контроль за их работой, своевременное и качественное проведение ревизии и ремонта.

Проектной организацией должны быть определены расчетный срок службы, категории и группы трубопроводов.

Для транспортирования нефти и нефтепродуктов должны применяться только стальные технологические трубопроводы. Применение труб из стекла и других хрупких материалов, а также из сгораемых и трудносгораемых материалов (фторопласт, полиэтилен, винипласт и др.) не допускается.

Трубопроводы для складов ГСМ авиапредприятий должны изготавливаться из низкоуглеродистой стали и иметь внутреннее антикоррозионное покрытие, нанесенное в заводских условиях. Эти трубопроводы также должны иметь наружное антикоррозионное покрытие, а при подземной прокладке - катодную защиту от блуждающих токов.

Трубопроводы для ПВКЖ должны выполняться только из нержавеющей стали.

Не допускается применение в конструкциях трубопроводов авиатопливообеспечения материалов из медных и кадмиевых сплавов и оцинкованной стали.

В зависимости от коррозионной активности перекачиваемого нефтепродукта и расчетного срока эксплуатации толщину стенки трубопровода следует определять с поправкой на коррозионный износ.

Технологические трубопроводы с нефтью и нефтепродуктами, прокладываемые на территории нефтебаз, должны быть надземными на несгораемых конструкциях, эстакадах, стойках и опорах.

Надземные технологические трубопроводы, прокладываемые на отдельных опорах, эстакадах, следует размещать на расстоянии не менее 3 м от стен зданий с проемами и не менее 0,5 м от стен зданий без проемов.

Технологические трубопроводы должны выполняться из электросварных и бесшовных труб, в том числе с антикоррозионным покрытием. Выбор материалов труб и способа изготовления должен приниматься в зависимости от свойств перекачиваемой среды и рабочих параметров.

Соединения трубопроводов между собой должны выполняться сварными. При перекачке по трубопроводам застывающих нефтепродуктов, а также в местах установки арматуры и технологического оборудования допускается применять фланцевые соединения с прокладками из несгораемых материалов.

На технологических трубопроводах большого диаметра и большой протяженности при возможности повышения давления при нагреве от различных источников энергии (солнечная радиация и др.) должны устанавливаться предохранительные клапаны, сбросы от которых должны направляться в закрытые системы (дренажные или аварийные емкости).

Необходимость в установке предохранительных клапанов, их диаметр и пропускная способность определяются проектной организацией.

На технологических трубопроводах не должно быть тупиковых участков, застойных зон.

В самых низких точках трубопроводов должны быть выполнены дренажные устройства с запорной арматурой.

Прокладка трубопроводов для нефти и нефтепродуктов должна производиться с уклоном для возможности их опорожнения при остановках, при этом уклоны для трубопроводов следует принимать не менее:

Для светлых нефтепродуктов - 0,2%;

Для высоковязких и застывающих нефтепродуктов - в зависимости от конкретных свойств и особенностей, протяженности и условий прокладки - 2%.

Подвод инертного газа или пара для продувки трубопроводов должен производиться в начальных и конечных точках трубопровода. Для этого должны быть предусмотрены штуцеры с арматурой и заглушкой.

Трубопроводы для перекачки вязких продуктов должны иметь наружный обогрев. В качестве теплоносителей могут быть использованы пар, промтеплофикационная вода и электрообогрев. В случае применения электрообогрева с помощью ленточных нагревателей последние должны быть выполнены во взрывозащищенном исполнении.

На вводах технологических трубопроводов нефти и нефтепродуктов к объектам (резервуарным паркам, насосным, ж.д. и автоэстакадам, причальным сооружениям) должна устанавливаться запорная арматура. Управление приводами запорной арматуры следует принимать дистанционным из операторной и ручным по месту установки.

Узлы задвижек следует располагать вне обвалования (ограждающей стенки) групп или отдельно стоящих резервуаров, кроме задвижек, установленных в соответствии с п. 2.6.41.

На обвязочных трубопроводах установка и расположение запорной арматуры должны обеспечивать возможность перекачки нефтепродукта из резервуара в резервуар в случае аварийной ситуации.

В технологических схемах мазутных хозяйств должны применяться стальные бесшовные и электросварные прямошовные трубы, изготовленные из спокойных углеродистых и низколегированных сталей.

Допускается применение импортных труб, поставляемых в комплекте с теплоэнергетическими агрегатами и технологическими линиями, имеющих сертификат соответствия и разрешение на их применение, оформленное в установленном порядке.

Для компенсации температурных деформаций трубопроводов в мазутных хозяйствах следует использовать самокомпенсацию за счет поворотов и изгибов трассы или предусматривать установку специальных компенсирующих устройств (П-образных компенсаторов).

Применение сальниковых, линзовых и волнистых компенсаторов в системах мазутного хозяйства не допускается.

На всех мазутопроводах, паропроводах и конденсатопроводах мазутных хозяйств тепловых электростанций должна применятся только стальная арматура. Не допускается применение арматуры из ковкого и серого чугуна и цветных металлов.

Запорная арматура, устанавливаемая на продуктовых трубопроводах, должна быть выполнена в соответствии с установленными требованиями к классу герметичности затворов трубопроводной запорной арматуры.

Запорная арматура, установленная на трубопроводах с условным диаметром более 400 мм, должна иметь механический привод (электро-, пневмо- и гидроспособами действия).

Арматуру массой более 500 кг следует располагать на горизонтальных участках, при этом предусматривать вертикальные опоры.

Конструкция уплотнений, сальниковые набивки, материалы прокладок и монтаж фланцевых соединений должны обеспечивать необходимую степень герметичности в течение межремонтного периода эксплуатации технологической системы.

Капитальный ремонт электроприводов арматуры во взрывозащищенном исполнении должен производиться в специализированных организациях.

Прокладка сборных коллекторов в пределах обвалования группы резервуаров с единичной емкостью более 1000 м 3 не разрешается. Указанное ограничение не распространяется на случаи, когда обеспечивается возможность тушения каждого резервуара пеноподъемниками, установленными на передвижной пожарной технике для резервуаров единичной емкостью 3000 м 3 и менее.

Технологические трубопроводы - одна из главных составляющих оборудования различных инженерных сооружений. К таким трубопроводам предъявляются повышенные требования при их изготовлении и монтаже, так как по ним могут транспортироваться опасные для здоровья и жизни обслуживающего персонала взрывоопасные, ядовитые и горючие вещества.

Технологические трубопроводы, действующие под рабочим давлением до 10 МПа, подразделяются на работающие под низким, средним и высоким вакуумом; без давления (безнапорные); под низким давлением до 10 МПа. В зависимости от температурного режима работы различают трубопроводы, работающие с нормальной температурой транспортируемой среды - от 0 до 100° С; горячие - с температурой среды от 100 до 300° С; перегретые - с температурой среды более 300° С; холодные - с отрицательной температурой среды.

По способу соединения отдельных участков технологические трубопроводы делят на разъемные и неразъемные. Неразъемными являются сварные и клеевые соединения, к разъемным относятся фланцевые, резьбовые, муфтовые и раструбные соединения.

В составе проектной документации на технологические трубопроводы порядок изображения деталей и самих трубопроводов в основных проекциях, изображения деталей в разрезе должен отвечать общим правилам исполнения чертежей. Трубопроводы на схемах показывают в одну линию, а и детали - условными обозначениями. Технологическое оборудование изображается схематически с указанием отметок по высоте расположения. Все трубопроводы на технологических схемах маркируются в зависимости от характера транспортируемой среды и параметров работы. Монтажно-технологическую схему совмещают со схемой трубопроводов контроля и автоматики.

На монтажных чертежах технологической части показывают: строительные конструкции с горизонтальными осями и вертикальными отметками; технологическое и вспомогательное оборудование с местами установки опор, компенсаторов и арматуры; места присоединения к технологическому оборудованию трубопроводов с привязкой их к строительным конструкциям; материалы и размер труб с указанием направления движения среды, уклонов и отметок в начале и конце трубопроводов, мест расположения фланцев и сварных стыков, положения арматуры, опор и подвесок. В отдельных случаях делается увязка с другими коммуникациями, влияющими на размещение технологических трубопроводов.

Для наиболее сложных объектов применяют макетно-модельный способ проектирования. Этот способ позволяет наглядно определять наиболее удобные места расположения трубопроводов и оборудования, что в значительной степени сокращает объем неувязок в проекте и количество переделок при монтаже. В процессе сборки макета выявляются недостатки первоначальных решений, становится возможным более детально учесть взаимное положение трубопроводов и оборудования.

Все работы по проектированию, изготовлению, монтажу, испытаниям и сдаче технологических систем в эксплуатацию регламентированы соответствующими главами СНиП и правилами Госгортехнадзора. На основе этих нормативных документов отдельными ведомствами, которые изготавливают и монтируют технологические трубопроводы и оборудование, разрабатываются технические условия, более детально определяющие требования, обязательные для изготовителей и монтажников, исполнение которых гарантирует высокое .

Для технологических линий применяют трубопроводы и арматуру, изготовленные из углеродистых и легированных сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов, пластических масс, фарфора, и других неметаллических материалов. Использование того или иного материала зависит от совокупности технологических (свойства транспортируемой среды, температура и рабочее давление и т. п.) и экономических факторов.

Прочность и надежность крепления технологических трубопроводов - одно из важнейших условий их долговечной и безаварийной эксплуатации.

Средства крепления трубопроводов подразделяются на опоры, кронштейны и подвески (могут применяться и другие разновидности средств крепления трубопроводов).

По характеру работы и назначению опоры можно подразделить на подвижные, к которым относятся скользящие, катковые, шариковые, пружинные и т. п., и неподвижные, которые бывают приварными, хомутовыми и упорными.

Подвижные опоры устанавливаются для обеспечения свободного перемещения технологических трубопроводов на опорах при температурных деформациях. Эти опоры воспринимают вертикальную нагрузку - силу тяжести трубопроводов с размещенной на них арматурой и теплоизоляции различных типов, а также горизонтальную нагрузку, зависящую от коэффициента трения на подошве опоры. На величину трения влияет конструкция подвижной опоры. Наиболее распространенными подвижными опорами являются скользящие опоры, перемещающиеся вместе с трубой по различным опорным конструкциям; коэффициент трения для скользящей опоры принимают равным 0,3. Для организации более свободного перемещения трубопровода применяют катковые опоры с коэффициентом трения 0,1, Шариковые опоры воспринимают горизонтальные осевые и боковые нагрузки. Пружинные опоры применяются для поглощения вибрации, передаваемой от технологического оборудования, и обеспечивают надежную работу как сварных, так и фланцевых соединений.

Неподвижные (мертвые) опоры устанавливают на технологических трубопроводах для обеспечения поглощения линейных удлинений при температурных перепадах транспортируемой среды. Кроме вертикальных нагрузок от собственного веса трубопровода, и др. неподвижные опоры воспринимают весьма значительные горизонтальные усилия, возникающие при температурных деформациях. Между неподвижными опорами, как правило, устанавливаются компенсаторы. Горизонтальные усилия, действующие на неподвижные опоры, можно подразделить на осевые и боковые: осевые - передаются на все неподвижные опоры, боковые - на опоры, расположенные вблизи поворотов трубопровода и в местах подсоединения их вблизи опор. Горизонтальные усилия и расстояния между неподвижными опорами определяются соответствующими расчетами.

Наиболее часто применяемыми опорными конструкциями при монтаже технологических трубопроводов являются кронштейны и консоли. Кронштейны (к ним относятся консоли) можно подразделить на индивидуальные (при прокладке на них одной трубы) и групповые (при прокладке нескольких труб). Кронштейны крепятся к стенам, колоннам и другим строительным конструкциям. Кронштейны и консоли очень часто применяются в сочетании с вышеописанными опорными конструкциями: на кронштейнах устанавливают подвижные и неподвижные опоры; к кронштейнам и консолям крепят различного типа подвески (одинарные, двойные, шпренгельные, индивидуальные и групповые).

Подвески применяются для крепления технологических трубопроводов при невозможности использования поддерживающих снизу опор и бывают нерегулируемые (привариваемые или пристреливаемые к строительным конструкциям на жестких тягах) и регулируемые (снабженные талрепами, винтовыми стяжками или с верхней регулировкой), позволяющие изменять отметку прокладываемого трубопровода.

Различные типы опорных конструкций показаны на рис. 2.10.

Рис. 2.10. Типы опорных конструкций
а - неподвижные опоры; б - скользящие опоры; в - роликовые опоры; г - подвески:
1 -нерегулируемая; 2 - регулируемая; 3 - пружинная

Применяемую при прокладке технологических трубопроводов, можно классифицировать по следующим основным признакам: по назначению - запорная, регулирующая, предохранительная, дросселирующая, указательная и контрольная; по принципу действия - приводная и самодействующая; по типу привода - ручная, механическая, электрическая, пневматическая и гидравлическая; по материалу корпуса - стальная, чугунная, из цветных металлов, из специальных материалов и со специальными покрытиями; по материалам запорных органов; по способу присоединения; по рабочим параметрам. Некоторые типы арматуры показаны на рис. 2.11

Рис. 2.11. Типы арматуры технологических систем
а - винипластовый вентиль с вращающимися фланцами; б - гуммированный мембранный вентиль: 1 - вращающийся фланец; 2 - мембрана

Перед монтажом технологических трубопроводов выполняют их укрупнительную сборку с целью максимального сокращения объема сварных и фланцевых соединений во время монтажа в верхней зоне. Масса узлов после укрупнительной сборки не должна превышать грузоподъемности такелажных устройств.

Для монтажа трубопроводов и оборудования используются различные грузоподъемные механизмы и монтажные приспособления. Наибольшее распространение получили различные лебедки, работающие совместно с грузовыми и отводными блоками и полиспастами. Кроме лебедок при небольших перемещениях и значительных усилиях применяются винтовые и гидравлические домкраты.

Как было отмечено выше, при монтаже технологических трубопроводов ставятся неподвижные опоры, между которыми монтируются компенсаторы. Установка трубопроводов и компенсаторов производится при обычной температуре, при транспортировании же среды с повышенной температурой трубопроводы начнут расширяться и сжимать компенсатор. В связи с этим компенсаторы во время монтажа растягивают в холодном состоянии на величину, равную половине температурного удлинения трубопровода между неподвижными опорами. В ближайшем к компенсатору стыке оставляют зазор, равный величине растяжки. На концы трубопровода и компенсатора приваривают временные стальные уголки и с помощью болтов трубопровод и компенсатор стягивают до образования необходимого сварочного зазора. Затем зазор заваривают, а уголки срезают газовой резкой. Растяжка П-образного компенсатора показана на рис. 2.13.

При монтаже технологических трубопроводов и арматуры, предназначенных для транспортирования кислорода, особое внимание уделяется обезжириванию трубопроводов, сальниковых набивок, прокладок и др. в четыреххлористом углероде или этиловом спирте.

На трубопроводах, транспортирующих кислоты и другие ядовитые жидкости, фланцевые соединения закрывают защитными кожухами. При групповом расположении трубопроводов на одном кронштейне кислотопроводы прокладывают в нижней зоне, чтобы избежать разрушения других трубопроводов при попадании на их поверхность кислоты.

Для предотвращения повреждения трубопроводов из цветных металлов их монтируют в последнюю очередь - после стальных трубопроводов.

Во время монтажа футерованных трубопроводов не разрешается производить подгибание труб, также приваривать штуцера и средства креплений, так как при этом можно повредить внутренний футеровочный слой.

Неметаллические трубопроводы технологических систем, а именно: винипластовые, полиэтиленовые, фторопластовые, текстолитовые, фарфоровые, кварцевые и т. п. - монтируют, соблюдая правила, обусловленные физическими свойствами материалов.

Особое внимание следует обращать на сборку стыков, которые должны выполняться без каких-либо перекосов. Для этого трубопроводы и отдельные узлы собирают сначала без прокладок, и только после установки средств крепления и надежного закрепления трубопроводов ставят прокладки в стыках, равномерно затягивая болты.

Каждый участок трубопровода между двумя разъемными соединениями должен иметь не меньше двух опор (кронштейны, подвески или другие опоры). Расстояние между опорами принимается небольшим для предотвращения прогибов трубопроводов и уменьшения нагрузки на фланцевые соединения.

После выполнения всех монтажных работ технологические трубопроводы подвергаются . Результаты считаются удовлетворительными, если во время испытаний не отмечено падения давления по контрольному манометру, в местах расположения стыков не обнаружено протечек или других дефектов.

По окончании трубопроводы технологических систем промывают и высушивают. Промывка производится при значительных скоростях движения транспортируемых сред в трубопроводах (15...20 м/с).

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ И ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА Учебное пособие ВВЕДЕНИЕ Когда попадаешь на химическое предприятие первое, что бросается в глаза – сеть трубопроводов. Посмотрим...»

-- [ Страница 1 ] --

В.В. ФИЛИППОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ И

ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА

Учебное пособие

ВВЕДЕНИЕ

Когда попадаешь на химическое предприятие первое, что бросается в глаза – сеть трубопроводов. Посмотрим на рисунок. Разве не

потрясает? Хорошо видна паутина из множества труб разного диаметра. Завод состоит из производств, производства – из технологических установок, установки – из аппаратов. И все они связаны между собой в единую цепь с помощью трубопроводов. На долю трубопроводов приходится до 25% стоимости всего оборудования. А в общем объёме монтажных работ стоимость монтажа трубопроводов достигает 65%.

В кажущемся на первый взгляд хаотическом переплетении множества труб различного диаметра на самом деле царит строгая, выверенная расчётами закономерность. Ведь сначала специалисты рассчитали диаметр каждого трубопровода, подобрали марку стали, нашли толщину тепловой изоляции. Потом другие специалисты проложили каждую трубу сначала на бумаге. И только потом монтажники соединили аппараты трубопроводами – построили завод.

Общий вид современного производства

Для каждой трубы рассчитаны и выбраны:

· диаметр, который определяется расходом проходящего по трубе потока;

· толщина стенки, которая зависит от давления транспортируемой среды;

· марка стали, которая определяется коррозионной активностью вещества;

· толщина тепловой изоляции, уменьшающей потери теплоты в окружающую среду.

Все промышленные объекты, в том числе и трубопроводы, должны соответствовать требованиям Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (ФСЭТАН), ранее Госгортехнадзор.

В задачи Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору входят:

· организация и осуществление на территории России государственного регулирования промышленной безопасности и государственного надзора по безопасному ведению работ, устройству и безопасной эксплуатации оборудования;

· организация и осуществление государственного надзора за соблюдением законодательства РФ по безопасному ведению работ;

· разработка и осуществление мер по профилактике аварий и производственного травматизма;

· работы по устройству, изготовлению и безопасной эксплуатации оборудования, а также охране недр и переработки минерального сырья;

· осуществление лицензирования отдельных видов деятельности, связанных с повышенной опасностью промышленных производств (объектов) и работ;

· участие в разработке и контроль над реализацией научнотехнических программ по обеспечению безопасности промышленных производств, персонала и населения;

· обобщение практики применения законодательства России в области безопасного ведения работ и разработка предложений по его совершенствованию.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ

1.1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Трубопровод – это сооружение из труб, деталей трубопровода и арматуры, плотно соединенных между собой, предназначенное для транспортирования газообразных и жидких продуктов.

В состав технологических трубопроводов входят:

· прямые участки (линии);

· фасонные детали (отводы, переходы, тройники, заглушки);

· опоры и подвески;

· крепежные детали (болты, шпильки, гайки, шайбы);

· запорно-регулирующая арматура;

· контрольно-измерительные приборы и средства автоматики;

· тепловая и антикоррозионная изоляция.

В зависимости от транспортируемой среды применяются названия: водопровод, паропровод, воздухопровод, маслопровод, газопровод, нефтепровод, продуктопровод и т.д.

Для геометрической характеристики труб используют следующие размеры:

· условный внутренний диаметр (проход) Dу;

· наружный диаметр Dн;

· толщина стенки;

· длина l.

Основной характеристикой любого трубопровода является диаметр, определяющий его проходное сечение. Величина проходного сечения определяет расход потока при его рабочих параметрах (давление, температура, скорость).

Условный диаметр Dу – это номинальный внутренний диаметр присоединяемого трубопровода (мм). Труба при одном и том же наружном диаметре может иметь различные номинальные внутренние диаметры.

В нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности обычно применяют трубы с условным внутренним диаметром 251400 мм, толщиной стенки 216 мм и длиной 412 м.

Для каждого наружного диаметра трубы в зависимости от давления перекачиваемой среды предусмотрено несколько толщин стенок.

Следовательно, труба при конкретном наружном диаметре может иметь различные внутренние диаметры. Внутренний диаметр определяет сечение трубопровода, необходимое для прохождения заданного количества вещества при рабочих параметрах эксплуатации (давлении, температуре, скорости).

В Российской Федерации существует Государственный комитет по стандартизации и метрологии, который разрабатывает государственные стандарты (ГОСТы) на всю выпускаемую в стране продукцию. Слово «стандарт» происходит от английского слова «stadart», что в переводе означает «норма, образец».

Кроме государственного стандарта в промышленности используются отраслевые стандарты (ОСТы).

Для сокращения количества видов и типоразмеров входящих в состав трубопроводов соединительных деталей и арматуры используют единый унифицированный ряд условных диаметров Dу. Для технологических трубопроводов наиболее часто применяют условные проходы, мм: 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600. Этот ряд условных диаметров введен для ограничения числа применяемых при проектировании и сооружении трубопроводов и, как следствие, сокращение числа типоразмеров входящих в их состав соединительных деталей, арматуры, а также труб.

При выборе трубы для трубопровода под условным диаметром (проходом) понимают ее расчетный округленный внутренний диаметр. Например, для труб наружным диаметром 219 мм и толщиной стенки 6 и 16 мм, внутренний диаметр которых соответственно равен 207 и 187 мм, в обоих случаях принимают ближайший условный диаметр трубы, т. е. Dу=200 мм.

Для выбора толщины стенки (наружного диаметра трубы) и типа стали, которые обеспечат механическую прочность трубопровода при заданных рабочих параметрах среды, вводится понятие «условное давление».

Условное давление Ру – это наибольшее избыточное рабочее давление (при температуре среды 20 °С), при котором обеспечивается длительная работа трубопровода. Для сокращения числа типоразмеров арматуры и деталей трубопроводов ГОСТом установлен унифицированный ряд условных давлений (МПа): 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63;

1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 160;

250. Например, если предполагается транспортировать поток с давлением 2 МПа, то необходимо выбрать трубу, рассчитанную на условное давление 2,5 МПа.

Рабочее давление Pраб – это наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопроводов.

Пробное давление Pпр – это избыточное давление, при котором должно проводиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопроводов на прочность и герметичность водой с температурой не менее 5 и не более 70 °С.

Соотношение между условным, пробным и рабочим давлениями для арматуры и соединительных частей трубопроводов с учетом температуры рабочей среды установлены ГОСТ 356-80.

Применение ограниченного числа размеров труб упрощает проектирование трубопроводов, обеспечивает сокращение типоразмеров комплектующих изделий (соединительных деталей, арматуры и пр.), способствует организации их массового изготовления, а также упрощает комплектование строительных, ремонтных и производственных организаций трубами и изделиями.

Трубопроводы должны быть надежны в эксплуатации, так как неисправность в какой-либо части трубопровода может привести к аварии и полной остановке производства или всего промышленного объекта, а также к загрязнению окружающей среды.

В зависимости от размещения на промышленном объекте технологические трубопроводы подразделяют на внутрицеховые, соединяющие агрегаты, машины и аппараты технологических установок цеха, и межцеховые, соединяющие технологические установки разных цехов.

Внутрицеховые трубопроводы называют обвязочными, если они устанавливаются непосредственно в пределах отдельных аппаратах, насосов, компрессоров, резервуаров и др. и соединяют их.

Внутрицеховые трубопроводы имеют сложную конфигурацию, большое число деталей, арматуры и сварных соединений. На каждые 100 м длины таких трубопроводов приходится до 80120 сварных стыков. Масса деталей и арматуры в таких трубопроводах достигает 37% от общей массы трубопровода.

Межцеховые трубопроводы, наоборот, характеризуются довольно прямыми участками (длиной до несколько сот метров), сравнительно небольшим количеством деталей, арматуры и сварных швов.

Общая масса деталей и арматуры в межцеховых трубопроводах составляет 5%. Но в состав межцеховых трубопроводов необходимо включать П-образные температурные компенсаторы, на долю которых приходится около 7% массы (подробно П-образные компенсаторы описаны на с. 28).

Технологические трубопроводы считаются холодными, если они работают при среде, имеющей рабочую температуру tp 50 °C, и горячими, если температура рабочей среды больше 50 °С.

В зависимости от условного давления среды трубопроводы подразделяются на вакуумные, работающие при абсолютном давлении среды ниже 0,1МПа, среднего давления, работающие при избыточном давлении среды от 1,5 до 10 МПа и высокого давления, когда избыточное давление рабочей среды находится в пределах от 10 до100 МПа.

Кроме того, существуют ещё так называемые безнапорные трубопроводы, в которых среда движется самотёком.

Все применяемые в промышленности соединения можно разделить на неразъёмные и разъёмные (см. раздел 1.2). В трубопроводах применяются, как правило, неразъёмное соединение – сварка. Сварка является наиболее целесообразным и надежным методом соединения стальных труб. Она широко применяется в трубопроводных системах различного назначения. Но во многих случаях целесообразнее применять разъёмные (фланцевые и резьбовые) соединения, обладающие своими достоинствами и недостатками. Так, в местах установки арматуры, с целью присоединения ее к трубопроводу, принято применять именно фланцевые соединения. Они могут быть использованы и в трубопроводах, требующих периодической разборки в целях очистки или замены отдельных участков. А в трубопроводах с малыми условными диаметрами часто используются резьбовые соединения.

По методу прокладки труб трубопроводы или их участки подразделяют на:

· подземные – трубы прокладывают в траншее под землей;

· наземные – трубы прокладывают на земле;

· надземные – трубы прокладывают над землей на стойках, опорах или с использованием в качестве несущей конструкции самой трубы;

· подводные – сооружают на переходах через водные препятствия (реки, озера и т.п.), а также при разработке морских месторождений.

Подробная классификация технологических трубопроводов приведена в таблице.

В зависимости от класса опасности транспортируемого вещества технологические трубопроводы делятся на три группы А, Б и В.

К группе А относятся трубопроводы для транспорта чрезвычайно и высокоопасных веществ I и II классов опасности (бензол, дихлорэтан, метилхлорид и др.).

К группе Б относятся трубопроводы для транспорта умеренно опасных веществ III класса опасности (жидкий аммиак, винилацетат, ксилол, метанол, фурфурол и др.). К группе В отнесены трубопроводы, предназначенные для перекачивания взрыво- и пожароопасных веществ (горючие сжиженные газы, легковоспламеняющиеся жидкости, горючие жидкости).

Кроме деления на группы, применяется также деление технологических трубопроводов на пять категорий I, II, III, IV, V в зависимости от давления и температуры перекачиваемой среды. Для того чтобы определить группу и категорию трубопровода, необходимо воспользоваться «Правилами устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» .

Классификация технологических трубопроводов

–  –  –

Расположение трубопроводов должно обеспечивать:

· безопасность и надежность эксплуатации в пределах нормативного срока;

· возможность непосредственного наблюдения за техническим состоянием;

· возможность выполнения всех видов работ по контролю, термической обработке сварных швов и испытанию;

· изоляцию и защиту трубопроводов от коррозии, вторичных проявлений молний и статического электричества;

· предотвращения образования ледяных и других пробок в трубопроводе;

· исключения провисания и образования застойных зон.

1.2. ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ В любой отрасли промышленности, в том числе химической и нефтеперерабатывающей, широко используются различные соединения деталей, узлов, машин, приборов, аппаратов и оборудования.

Как уже отмечалось, соединения бывают разъёмные и неразъмные. К неразъемным соединениям относятся соединения, получаемые сваркой или пайкой, к разъемным – фланцевые и резьбовые (штуцерные, муфтовые и некоторые др.).

Выбор соединения зависит от материала соединяемых деталей, давления, температуры и физико-химических свойств транспортируемого вещества (агрессивности, токсичности, способности к застыванию или выпадению осадка), условий эксплуатации (герметичности, необходимости частых разборок, огне- и взрывоопасности производства).

–  –  –

Наиболее широко распространен способ получения неразъемных соединений технологических трубопроводов путем электродуговой сварки, которая обеспечивает высокую прочность, надежность и плотность соединений. При строительстве и ремонте трубопроводов применяются различные виды неразъемных сварных соединений труб и деталей трубопроводов, некоторые из которых показаны на рис.1.1.

Среди разъёмных соединений на первом месте стоят фланцевые соединения (рис.1.2). Они состоят из фланцев 3 и 4, прокладки (обтюрации) 5, соединительных болтов 2 (или шпилек) с гайками.

Герметичность соединения достигается за счет кольцевых прокладок из упругого материала, установленных между торцевыми поверхностями фланцев.

Р и с. 1.2. Фланцевое соединение трубопровода:

1,6 – подлежащие соединению участки трубопровода; 2 – болт (шпилька) с гайкой; 3,4 – фланцы; 5 – прокладка (обтюрация) Штуцерные соединения1 (рис. 1.3) используют в трубопроводах, предназначенных для транспорта густой и жидкой смазки, коммуникаций высокого давления, на водо- и газопроводных линиях, а также для присоединения резьбовой трубопроводной арматуры и контрольно-измерительных приборов и автоматики. На резьбе также соШтуцер (нем. Stutzen – короткоствольное ружьё, обрез) – деталь, предназначенная для присоединения к трубопроводу арматуры или контрольно-измерительных приборов.

единяют трубопроводы из чугуна и стальных футерованных труб.

Штуцерные соединения для гибких трубопроводов (шлангов) иногда называют дюритовыми.

К разъёмным относится также муфтовое соединение (рис. 1.4), которое применяется для монтажа водо- и газонапорных труб. На одном конце трубы нарезается или приваривается удлинённая резьба (сгон), на которую полностью может поместиться муфта 2 и контргайка 3. На конце другой трубы нарезается короткая резьба длиной, равной примерно половине длины муфты. Трубы соединяют путём свинчивания муфты со сгона на короткую резьбу до упора. Чтобы обеспечить необходимое уплотнение в резьбе, применяют ленту из полимерных материалов, паклю или лен на сурике, либо белилах, поджимая их контргайкой.

–  –  –

Прокладки. Для уплотнения фланцевых соединений трубопроводов и арматуры применяют прокладки, изготовленные из специальных прокладочных материалов. Они должны обладать достаточной упругостью и прочностью для восприятия внутреннего давления и температурных удлинений трубопровода, химической стойкостью в агрессивных средах, теплостойкостью. Выбор типа и материала прокладок зависит от конкретных условий работы трубопровода - температуры, давления и степени агрессивности среды. Форма и размеры прокладок определяются конфигурацией уплотняемых соединений (рис. 1.5).

Для изготовления прокладок применяются как неметаллические материалы, так и металлы. Металлические прокладки используются для ответственных объектов и тяжелых условий работы арматуры (высокой температуры, высокого давления и т.д.), но они требуют больших усилий затяга, чем мягкие прокладки.

Р и с. 1.4. Муфтовое соединение:

1-участок трубы с длинной резьбой; 2-муфта; 3-контргайка; 4-труба с короткой резьбой Неметаллические материалы. Резина является наиболее пригодным материалом для уплотнения разъемных соединений. Она эластична, требует небольших усилий затяга уплотнений, практически непроницаема для жидкостей и газов. Резина применяется при температуре до +50 °С, а теплостойкая резина – до +140 °С. По твердости резину подразделяют на мягкую, средней твердости и твердую.

Существуют пять типов резины: маслобензостойкая (марки А, Б и В, в зависимости от степени стойкости), кислотощелочестойкостая, теплостойкая и пищевая.

Прокладки из целлюлозного прокладочного картона используются в арматуре для пара низкого давления и воды при рабочей температуре менее 120 °С и рабочем давлении до 0.6 МПа, для масла с температурой менее 80 °С и рабочем давлении до

0.4 МПа, а также в других случаях.

Для высоких температур целлюлозный картон не пригоден, так как обугливается.

–  –  –

Фибра листовая (ФЛАК) представляет собой бумагу или целлюлозу, обработанную цинком и затем каландрированную (прессованную). Фибра применяется для прокладок в арматуре при температуре до 100 °С. Она используется при работе на керосине, бензине, смазочном масле, кислороде и углекислоте.

Асбест в качестве прокладочного материала используется в арматуре при повышенных и высоких температурах. Материал минерального происхождения, в технике используется после переработки в виде листового картона или шнура. При температуре 500 °С прочность асбеста снижается на 33 %, а при 600 °С – на 77%.

К щелочам асбест достаточно хорошо устойчив, к кислотам наиболее устойчив антофиллит-асбест.

Асбестовый непропитанный картон имеет рыхлое строение, низкую прочность, но высокую жаростойкость, используется для арматуры, работающей при температуре до 600 °С, задвижек для горячего дутья, генераторных и дымовых газов и для другой арматуры, не работающей на жидкости. Пропитанный натуральной олифой асбестовый картон может быть использован для нефтепродуктов при давлении до 0.6 МПа и температуре до 180 °С, однако замена его при смене прокладок или ремонте арматуры затруднена, так как он прилипает к металлическим поверхностям. Для уплотнения фланцев газовых задвижек используется также асбестовый шнур, который укладывается спирально на поверхности фланца, предварительно смазанной техническим вазелином.

Паронит листовой изготовляется из смеси асбестовых волокон (60-70%), каучука (12-15%), минеральных наполнителей (15-18%) и серы (1,5-2,0%) путем вулканизации и вальцевания под большим давлением. Теплостойкость паронита зависит от количества в нем резины. Паронит является универсальным прокладочным материалом и используется в арматуре для насыщенного и перегретого пара, горячих газов и воздуха, растворов щелочей и слабых растворов кислот, аммиака, масел и нефтепродуктов при температуре до 450 °С. Чтобы улучшить плотность и увеличить сопротивление распору прокладки средой, на уплотняющих поверхностях соединения обычно создают две-три узкие канавки треугольного сечения, в котором паронит вдавливается под действием усилия затяга. Такие канавки делаются и при использовании других неметаллических прокладок. Листы паронита изготавливаются толщиной до 7,5 мм. Прокладку целесообразно применять возможно более тонкую, но толщина ее должна быть достаточной для уплотнения при данной шероховатости обработанных поверхностей и площади уплотнения.

Паронит листовой выпускается четырех марок: ПОН (паронит общего назначения), ПМБ (паронит маслобензостойкий), ПА (паронит, армированный сеткой), ПЭ (паронит электролизерный). Первые три марки используют для уплотнения соединений типов: «гладкие» с давлением рабочей среды не более 40 кгс/см2; «шип-паз»; «выступвпадина».

Листы паронита имеют размеры от 0,30,4 до 1,53,0 м, толщина листов от 0,4 до 7,5 мм. Условия применения паронита для различных сред и предельных рабочих параметров среды приведены в ГОСТе.

Пластмассы для прокладок применяются в арматуре, работающей при невысоких температурах. Пластикат полихлорвиниловый по эластичности наиболее близко подходит к резине, используется для арматуры в химическом производстве при сравнительно низком интервале температур (от -15 до + 40 °С). Полиэтилен в качестве прокладок может использоваться при температуре среды от – 60 до + °С. Фторопласт-4 и фторопластовый уплотнительный материал (ФУМ), выпускаемый в виде шнуров различных профилей и сечений, применяются для температур от –195 до +200 °С. Винипласт как прокладочный материал используется ограниченно.

Металлические материалы. Металлические прокладки изготовляются в виде плоских колец прямоугольного сечения из листового материала или в виде колец фасонного сечения из труб или поковок. Помимо этого изготовляются комбинированные прокладки, состоящие из мягкой сердцевины (асбест или паронита), облицованной листовым материалом из алюминия, малоуглеродистой стали или коррозионностойкой стали Х18Н9 или Х18Н10Т.

Достоинства металлических прокладок: достаточная плотность при высоких давлениях и температурах среды, коэффициент линейного расширения близок к коэффициенту линейного расширения материла фланца и шпилек или болтов, они могут быть использованы несколько раз после ремонта. К недостаткам следует отнести: необходимость создания больших усилий для обеспечения герметичности соединения, относительно низкие упругие свойства.

2. ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДОВ

При изготовлении и монтаже стальных технологических трубопроводов используют приварные соединительные детали следующего назначения:

· отводы для изменения направления потоков транспортируемого продукта;

· переходы для изменения диаметра трубопровода;

· тройники, тройниковые соединения, крестовины и седловины для устройства ответвлений;

· заглушки для закрытия свободных концов трубопроводов.

2.1. ОТВОДЫ НА ТРУБОПРОВОДАХ Отвод – фасонная деталь трубопровода, предназначенная для изменения направления потока.

Главными геометрическими характеристиками отводов являются:

· угол, на который поворачивает поток; этот угол может принимать значения 20, 30, 45, 60, 90, 110, 130, 150, 180 °;

· отношение радиуса поворота R к внутреннему диаметру трубопровода Dy, которое также нормируется и может принимать значения 1, 1.5, 4, 6, 15, 30.

Отводы (рис. 2.1) по конструкции и способу изготовления подразделяются на:

· бесшовные крутоизогнутые или гнутые;

· крутоизогнутые штампосварные;

· сварные (секционные).

Отводы бесшовные крутоизогнутые (см. рис. 2.1, а) имеют малый радиус изгиба R=(1.01.5) Dy, одинаковую толщину стенки на выпуклой и вогнутой образующих и небольшие габариты. Их применение обеспечивает компактное расположение трубопроводов и оборудования и, как следствие, экономию производственной площади.

Такие отводы изготовляют из бесшовных труб без прямых участков на концах способом горячей протяжки по рогообразному сердечнику на специализированных гидравлических прессах или штамповкой.

Крутоизогнутые отводы можно устанавливать на технологических трубопроводах всех категорий.

Отводы гнутые (см. рис. 2.1, б) изготовляют из бесшовных и сварных труб гибкой на трубогибочных станках в холодном и горячем состоянии. Так как в ходе изготовления таких отводов происходит неизбежное утоньшение стенки, то приходится радиус изгиба делать не менее 2Dy. Гнутые отводы имеют на концах прямые участки, что вызвано технологией гибки.

Гнутые бесшовные отводы можно устанавливать на технологических трубопроводах всех категорий. Однако изготовление гнутых отводов более трудоемко, чем крутоизогнутых, поэтому их рекомендуется применять на трубопроводах, для которых отсутствуют крутоизогнутые отводы (для трубопроводов из легированных сталей, трубопроводов специального назначения), а также когда по проекту требуется большой радиус изгиба.

–  –  –

2.2. ОТВЕТВЛЕНИЯ (ТРОЙНИКИ) НА ТРУБОПРОВОДАХ Ответвление (тройник) – фасонная деталь трубопровода, предназначенная для слияния или деления потока вещества под углом 90 °.

Ответвления (тройники) по конструкции подразделяют на равнопроходные – без уменьшения диаметра ответвления и переходные – с уменьшением диаметра ответвления. Разнообразие конструкций тройников вызвано тем, что прочность участка трубопровода в местах образования отверстия резко снижается.

В зависимости от запаса прочности трубопровода и соотношения диаметра ответвления к диаметру основной магистрали может потребоваться его местное усиление. Для этого применяют специальные укрепляющие элементы.

Наибольшее снижение прочности трубопроводов происходит в равнопроходных сварных ответвлениях, получаемых путем врезки без укрепляющих элементов (рис. 2.2).

Такие соединения применяют обычно на условное давление Pу до 2 МПа. Для более высоких давлений применяют или усиленный корпус, который изготавливают в виде отдельных сварных тройников (рис. 2.3), или укрепляют врезку накладным воротником (рис. 2.4).

–  –  –

Если требуется более высокая прочность и надёжность тройника, то придётся вообще отказаться от сварного шва и перейти на бесшовное сопряжение горловины ответвления. Это достигается, например, с помощью штамповки (рис. 2.5).

2.3. ПЕРЕХОДЫ НА ТРУБОПРОВОДАХ Переход – фасонная деталь трубопровода, предназначенная для расширения или сужения потока.

Переходы по конструкции подразделяют на концентрические и эксцентрические.

Концентрические переходы (рис. 2.6, а) применяют для вертикальных трубопроводов, а эксцентрические (рис. 2.6, б) – для горизонтальных.

–  –  –

Применение эксцентрических переходов позволяет избежать образования так называемых «мешков» в горизонтальном трубопроводе, облегчает удаление продукта при его отключении.

2.4. ЗАГЛУШКИ Рано или поздно любое производство останавливается на плановый ремонт. В это время происходит замена оборудования или его ремонт. Если аппарат отрезают от сети, то образовавшееся отверстие в трубопроводе необходимо заварить для предотвращения попадания перекачиваемого вещества в окружающую среду. Для этого используют заглушки (трубопровод заглушают). Можно также вставлять заглушку между фланцами.

–  –  –

Заглушка предназначена для отключения потока на длительный срок. На рис. 2.7 показаны эллиптическая и плоская заглушки.

2.5. ФЛАНЦЫ При эксплуатации трубопроводов, техобслуживании и ремонте часто возникает необходимость в разъеме (разъединении) отдельных частей трубопроводов, снятии для замены или ремонта арматуры и контрольно-измерительных приборов. Для этих целей используются разъемные соединения – фланцевые, резьбовые и др.

Фланцы являются наиболее распространенным видом разъемного соединения трубопроводов. Они имеют простую конструкцию, легко собираются и разбираются.

Недостатком фланцевых соединений по сравнению со сварными является:

· более высокая трудоёмкость и стоимость изготовления;

· меньшая надежность в эксплуатации, так как при колебаниях температуры или давления транспортируемого продукта возможна их разгерметизация и как следствие – возникновение утечки.

В связи с этим использование фланцевых соединений в трубопроводах ограничивают. Их применяют:

· для присоединения к фланцевой арматуре;

· к штуцерам оборудования;

· в трубопроводах, требующих периодической разборки для очистки внутренней полости или замены участков повышенной агрессивности;

· для временных или периодически демонтируемых трубопроводов.

Тип фланцев и конструкции уплотнительных поверхностей принимают в зависимости от рабочих параметров и физикохимических свойств транспортируемого продукта.

–  –  –

С целью обеспечения взаимозаменяемости фланцев всех типов их присоединительные размеры (наружный диаметр, диаметр болтовой окружности, число и диаметры болтовых отверстий) стандартизованы и установлены одинаковыми для одних и тех же условных давлений и проходов независимо от конструкции и материала фланца.

Чтобы создать необходимую герметичность фланцевого соединения трубопровода, между фланцами устанавливают прокладку, а соприкасающимся уплотнительным поверхностям придают специальную форму. В зависимости от давления и свойств транспортируемого продукта предусмотрено шесть типов уплотнительных поверхностей (рис. 2.8).

Существует несколько способов соединения трубы и уплотнительной поверхности фланца. Наиболее часто применяются фланцы плоские приварные (рис. 2.9, а).

–  –  –

Фланцы приварные встык (рис. 2.9, б) широко применяются в технологических трубопроводах из углеродистой или легированной стали, особенно для трубопроводов с условным давлением до 20 МПа.

Применение фланцев приварных встык позволяет в 2 раза сократить трудоемкость сварки, так как они присоединяются к трубам одним сварным швом, а плоские приварные – двумя.

Одна из проблем фланцевых соединений – обеспечение центровки (совпадения) болтовых отверстий при монтаже. С целью упрощения монтажа фланцевого соединения применяют свободные фланцы (рис. 2.9, в, г). Их выполняют или на приварном кольце (см.

рис. 2.9, в) или на отбортованной трубе (см. рис. 2.9, г). Но изготовление свободных фланцев более трудоемко, чем фланцев приварных встык, и требует большего расхода металла. Единственное преимущество такого соединения – более простая центровка болтовых отверстий путем поворота фланца вокруг оси.

–  –  –

Для сборки фланцевых соединений применяют крепёжные детали – болты, шпильки, гайки и шайбы. Шпильки имеют преимущества перед болтами, так как у шпилек при их затяжке напряжения распределяются более равномерно, а у болтов в местах перехода стержня в головку происходит концентрация напряжений. Кроме того, шпильки можно устанавливать в трудно доступных местах. На рис. 2.10 показаны основные типы фланцевых соединений трубопроводов.

2.6. КОМПЕНСАТОРЫ Общеизвестно, что при изменении температуры предметы изменяют свои линейные размеры. Величина этого изменения зависит от длины изделия l, температурного перепада Dt и коэффициента линейного расширения металла. Расчётная формула для определения изменения длины участка трубопровода имеет вид Dl = alDt. (2.1) Для снижения напряжений в трубопроводе при тепловом изменении его длины используют метод самокомпенсации. При этом трубопровод проектируют так, чтобы обеспечить свободное перемещение его элементов за счёт изгибов и поворотов трассы. Однако часто самокомпенсация не обеспечивает необходимого снижения нагрузок в трубопроводе. Тогда применяют П-образные компенсаторы (рис.

2.11). Их изготавливают гибкой или сваркой из стальных труб.

–  –  –

Главными геометрическими размерами компенсатора являются вылет Н, длина спинки К и радиус кривизны колен R, который должен быть равен R=4Dн.

3. ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА

3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Трубопроводной арматурой называются устройства, монтируемые на трубопроводах, емкостях, котлах, агрегатах и других установках, предназначенные для отключения, распределения, регулирования, смешения или сброса потоков сред.

Конструкторами создано огромное количество различных видов трубопроводной арматуры. Это количество так велико, что трудно провести даже её обычную классификацию. В основу такой классификации можно положить различные признаки: область применения, принцип действия, характер выполняемых функций, способ соединения с трубой и другие.

Здесь мы не будем рассматривать все эти признаки – они подробно описаны в . Наиболее важно, на наш взгляд, знать, что же должна делать та или иная арматура, поэтому рассмотрим лишь классификацию арматуры по функциональному признаку и по способу перекрытия потока.

Итак, по характеру выполняемых функций арматуру подразделяют на следующие основные классы.

1. Запорная арматура, предназначенная для полного перекрытия потока среды в трубопроводе. По количеству применяемых единиц она составляет около 80 % всей арматуры. К запорной относят также пробно-спускную, или контрольно-спускную арматуру, предназначенную для проверки уровня жидкой среды в емкостях, отбора проб, выпуска воздуха из аппаратов, дренажа. Характерным для этой арматуры является малое значение условного диаметра прохода (Dу). Пробно-спускная арматура выпускается в больших количествах.

2. Регулирующая арматура, предназначенная для регулирования расхода рабочей среды с целью поддерживать в заданном диапазоне параметры технологического процесса (температуру, давление, состав материалов, участвующих в процессе). Регулирующую арматуру составляют регулирующие вентили и клапаны, регуляторы давления, регуляторы уровня. К регулирующей относится и дросселирующая арматура, предназначенная для работы при больших перепадах давления.

3. Распределительно-смесительная арматура, используемая для распределения потока среды по определенным направлениям. К ней относятся распределительные клапаны (распределители) и распределительные краны. Распределительно-смесительная арматура используется и для смешения различных сред, например холодной и горячей воды.

4. Предохранительная арматура, служащая для предохранения обслуживаемого объекта от чрезмерного повышения давления путем выпуска избыточного количества рабочей среды. К предохранительной арматуре относятся предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны.

5. Защитная арматура, предназначенная для защиты оборудования от аварийных изменений параметров рабочей среды. В отличие от предохранительной защитная арматура при возникновении аварийных условий закрывается и отключает обслуживаемый участок, чем предохраняет его от недопустимых воздействий. К защитной арматуре относятся защитные (отсечные) клапаны, обратные клапаны, отключающие клапаны. В качестве защитной арматуры часто применяют различные быстродействующие типы запорной арматуры (клапаны, задвижки, заслонки, краны).

6. Фазоразделительная и массоразделительная арматура, предназначенная для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. К ней относятся конденсатоотводчики, воздухоотводчики и маслоотделители.

По способу перекрытия потока среды арматура подразделяется на следующие основные типы.

1. Задвижка – это запорная арматура, у которой затвор имеет форму диска, пластины или клина, перемещается возвратнопоступательно вдоль своей плоскости, перпендикулярно к оси потока среды. Задвижки предназначены для полного перекрытия потока рабочей среды и являются одним из наиболее распространенных типов запорной трубопроводной арматуры, устанавливаемой на технологических и магистральных трубопроводах. Запирающий элемент в задвижках перемещается возвратно-поступательно, перпендикулярно направлению потока рабочей среды и имеет два крайних рабочих положения – «открыто» и «закрыто». Принцип работы задвижки показан на рис. 3.1, а.

2. Клапан2 – арматура, у которой затвор имеет форму тарелки или конуса и перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока среды в седле корпуса арматуры. Клапан, в котором затвор перемещается вручную с помощью винтовой пары (шпиндель и неподвижная ходовая гайка), называется вентилем. Принцип работы клапана показан на рис. 3.1, б, а устройство вентиля иллюстрирует рис. 3.2.

В зависимости от назначения клапаны подразделяются на:

· запорные – предназначены для полного перекрывания потока;

· регулирующие (вентили) – предназначены для пропорционального (аналогового) регулирования расхода;

· предохранительные – предназначены для автоматического сброса среды при повышении давления сверх установленного;

· перепускные – предназначены для поддержания давления среды на требуемом уровне путём перепуска её через ответвления трубопровода;

· отсечные – предназначены для быстрого перекрытия потока;

· дыхательные – предназначены как для выпуска накопившихся в резервуарах паров, так и для впуска в них воздуха при «большом» и «малом» дыхании3.

· обратные – предназначены для предотвращения обратного потока среды.

Среди всего этого многообразия нас в первую очередь интересуют вентили, так как наряду с задвижками они широко применяются на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии для управления расходами потоков.

3. Кран – затвор, имеющий форму тела вращения (или части его), поворачивается вокруг своей оси, расположенной перпендикуВ двигателях внутреннего сгорания, насосах, компрессорах клапаном принято называть деталь в виде диска со штоком, скользящим в направляющем отверстии.

Этот клапан предназначен для перекрытия потока среды путём перемещения вдоль оси и посадки в седло «Большое дыхание» в резервуарах связано с подъёмом или опусканием уровня жидкости, а «малое дыхание» вызвано изменением температуры окружающей среды (день и ночь).

лярно к оси потока среды. Принцип работы крана показан на рис. 3.1, в.

–  –  –

4. Заслонка (затвор поворотный дисковый)4 – затвор, имеющий форму диска, который поворачивается вокруг оси, расположенной в плоскости затвора или параллельно ей. Принцип работы заслонки показан на рис. 3.1, г.

Старое название этого вида арматуры – заслонка, сейчас чаще употребляется термин «затвор дисковый» или «затвор поворотный дисковый».

3.2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

В различные конструкции арматуры входят детали и узлы, имеющие общее назначение и одинаковое название. Рассмотрим их на примере вентиля нормального (см. рис. 3.2).

–  –  –

Корпус - деталь, заменяющая отрезок трубы длиной, равной расстоянию между торцами присоединительных фланцев или патрубков под приварку к трубопроводу. Корпус вместе с крышкой образует герметически изолированную от внешней среды полость, внутри которой перемещается затвор.

Затвор - подвижная часть рабочего органа - деталь или конструктивно объединенная группа деталей, предназначенная для герметичного разъединения двух участков трубопровода путем перекрытия проходного отверстия в проточной части корпуса. Для этой цели в корпусе предусмотрено седло, снабженное уплотнительным кольцом.

Затвором в вентилях служит тарелка клапана (при малых размерах называется золотником), в задвижках – клин или диск, либо два диска одновременно, в кранах - пробка в виде конуса, цилиндра или шара.

Крышка - деталь, используемая для герметичного перекрытия отверстия в корпусе, через которое устанавливается затвор. В управляемой арматуре крышка имеет отверстие под шпиндель.

Шпиндель - деталь, представляющая собой стержень, снабженный резьбой, при помощи которого происходит управление затвором. Шпиндель, не имеющий резьбы, называется штоком.

Ходовая гайка имеет также резьбу и образует со шпинделем резьбовую пару для перемещения затвора и установки его в требуемое крайнее или промежуточное положение (резьба самотормозящая).

Сальник - устройство, предназначенное для герметизации подвижного сопряжения крышки со шпинделем. Свое название сальник получил в связи с тем, что набивка сальника для воды и пара обычно пропитывается жировыми составами. Крышка сальника - деталь, предназначенная для сжатия набивки; она бывает цельной и составной. В последнем случае крышка сальника состоит из нажимной втулки и фланца сальника. Поднабивочная втулка является опорой набивки. Нажимные шпильки, анкерные или откидные болты сальника с гайками служат для затяжки сальниковой набивки. В клапанах и вентилях, предназначенных для опасных или вредных сред, вместо сальника применяется сильфонный5 узел, обеспечивающий абсолютную герметичность подвижного соединения шпинделя с крышкой.

Маховик - деталь (обычно литая), имеющая вид обода со ступицей, которая соединена с ободом спицами. Служит для ручного управления арматурой. Маховики малых размеров изготовляются в виде сплошного диска.

Сильфон – тонкостенная металлическая гофрированная оболочка («гармошка»);

расширяется или сжимается под действием разности давлений внутри и снаружи.

3.3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ

При изменении величины или направления вектора скорости потока происходит потеря его энергии. Элементы сети, в которых происходит такая потеря, называют местными сопротивлениями6. Так вот, любая арматура обладает гидравлическим сопротивлением, т.е.

вызывает потерю энергии потока. Тут можно выделить два крайних случая.

1. Арматура установлена на трубопроводе с большим расходом потока. В этом случае необходимо, чтобы гидравлическое сопротивление арматуры было минимальным во избежание больших энергетических затрат на транспорт.

2. Арматура установлена в тупиковых участках трубопровода, предназначена для отбора проб, сброса или слива транспортируемой среды и используется периодически. В таких случаях потеря энергии не имеет принципиального значения.

Для характеристики величина потери энергии в арматуре вводится коэффициент гидравлического сопротивления. Чем больше его значение, тем при прочих равных условиях больше потеря напора (давления). Ориентировочные значения коэффициента для различных типов запорной арматуры приведены в табл. 3.1.

Из приведённых в табл. 3.1 значений коэффициентов гидравлического сопротивления следует, что в трубопроводах, по которым поток движется постоянно и с большой скоростью, целесообразно устанавливать в качестве запорной арматуры задвижки, краны или заслонки. На тупиковых трубопроводах, поток в которых движется редко и его скорость не имеет принципиального значения, лучше устанавливать вентили.

В табл. 3.2 приведена сравнительная характеристика различных типов запорных устройств.

Подробно см. раздел гидравлики в курсе «Процессы и аппараты химических производств»

–  –  –

3.4. ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ

Вентили. Напомним, что вентиль – это разновидность клапана, предназначенная для ручного управления расходом потока. В качестве затвора в вентилях используется пара «диск – седло». Диск закреплён на шпинделе, который движется возвратно-поступательно по ходовой резьбе перпендикулярно плоскости седла (см. рис. 3.1, б, 3.2).

Применение ходовой резьбы, обладающей свойством самоторможения, позволяет оставлять затвор в любом положении с уверенностью, что это положение сохранится и не будет самопроизвольно изменяться под действием давления среды.

Вентиль отличается простотой конструкции и обеспечивает высокую плотность в закрытом положении. Промышленностью выпускаются вентили с размером до Dy=200 мм. Но наиболее целесообразна установка вентилей на трубопроводах малого диаметра. По мере увеличения условного диаметра трубопровода, начиная с Dу=50 мм, вентили уступают место задвижкам.

Это объясняется тем, что при больших условных диаметрах прохода и высоких давлениях усилие на шпинделе возрастает настолько, что вентиль становится трудноуправляемым.

Положительным качеством вентиля является сравнительно небольшой ход затвора, необходимый для полного открытия вентиля.

Для этой цели тарелку вентиля достаточно поднять на диаметра отверстия в седле, тогда как для открытия задвижки необходимо клин или диск переместить на величину, равную диаметру отверстия, т.е. в четыре раза больше, поэтому вентиль имеет значительно меньшую габаритную высоту, чем задвижка того же диаметра, но длина его (расстояние между наружными торцами проходных фланцев вентиля) больше, чем в задвижке, причем с увеличением диаметра прохода эта разница увеличивается.

Конструкторами арматуры создано большое количество типов вентилей, предназначенных для работы в конкретных условиях. На рис. 3.3 сделана попытка показать классификацию используемых в промышленности вентилей.

По месту расположения на трубопроводе различают вентили проходные (рис. 3.4, а) и угловые (рис. 3.4, б).

Проходные вентили устанавливаются на горизонтальном или вертикальном участке трубопровода, угловые – на месте поворота трубопровода. Угловые вентили имеют меньшее гидравлическое сопротивление, однако область их применения ограничена поворотными участками трубопровода.

И проходной, и угловой вентили вызывают резкое изменение траектории потока, что приводит к значительным потерям давления в них. С целью уменьшения гидравлического сопротивления сконструированы прямоточные вентили (рис. 3.5). Их шпиндель расположен под углом к оси прохода потока. Но за уменьшение сопротивления приходится заплатить увеличением хода шпинделя: для полного открывания вентиля этот ход у прямоточного вентиля значительно больше, чем у нормального.

–  –  –

Как правило, вентили конструируются и устанавливаются так, чтобы движение среды происходило «под клапаном», т.е. навстречу движения тарелки клапана при закрывании (см. рис. 3.1, а и 3.2). Обратное движение среды, т.е. «на клапан» (см. рис. 3.1 б), осуществляется редко и применяется главным образом в вентилях большого диаметра, для неответственных установок, с целью разгрузить шпиндель от больших продольных усилий сжатия.

Для присоединения к трубопроводам вентили снабжаются либо фланцем, либо муфтами с внутренней резьбой. Для энергетических установок вентили ввариваются в трубопровод, для чего они снабжаются соответствующими патрубками.

Вентили чаще всего приводятся в действие вручную, с помощью маховика. В последнее время все шире стали применять вентили с электрическим, электромагнитным, пневматическим и гидравлическим приводом. На рис. 3.6 показан конструкция вентиля с электроприводом.

Р и с. 3.6. Вентиль с электроприводом

Задвижки. Напомним, что задвижка – это арматура с затвором в виде листа, диска или клина, который перемещается вдоль уплотнительных поверхностей корпуса перпендикулярно оси потока.

Задвижки имеют большее распространение и применяются обычно для трубопроводов от Dу=50 мм до Dу=2000 мм. Положительными качествами задвижки являются сравнительная простота конструкции и малое, по сравнению с вентилями, гидравлическое сопротивление, поэтому в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности в качестве запорно-регулирующего устройства, как правило, используются задвижки. Недостатком задвижек является их относительно большая высота, поэтому в тех случаях, когда затвор должен быть, как правило, закрыт, а открывание производится редко, в целях экономии места при Dу 200 мм используется вентили. Принцип работы задвижки показан на рис. 3.7, а её устройство – на рис. 3.8.

–  –  –

Внешне отличить задвижку от вентиля довольно просто: у вентиля маховик вращается и выдвигается вместе со шпинделем, а при вращении маховика задвижки шпиндель не вращается, а только выдвигается из корпуса (при открывании) или заходит в него (при закрывании).

Конструкторами создано большое многообразие задвижек.

–  –  –

Классифицировать их можно по различным признакам (рис.

3.9). Обычно в основу классификации кладут следующие признаки:

· конструкция запирающего элемента (затвора);

· расположение ходового узла;

· тип привода;

· способ подсоединения к трубопроводу.

–  –  –

По форме запорного органа задвижки подразделяются на клиновые и параллельные.

Клиновая задвижка имеет затвор, в котором уплотнительные поверхности расположены под небольшим углом друг к другу, образуя клин. В параллельной задвижке уплотнительные поверхности расположены параллельно друг другу.

Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт наук о Земле Кафедра физической географии и экологии Марьинских Дмитрий Михайлович ДЕШИФРИРОВАНИЕ ДИСТАНЦИОННЫХ ДАННЫХ ЗЕМЛИ В ЛАНДШАФТНОЙ ИНДИКАЦИИ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов направления 05.06.01 Науки о Земле (Физическая география и биогеография,...»

«Попова Людмила Федоровна АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ С ОСНОВАМИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ Архангельск Учебно-методическое пособие написано в соответствии с программой курса «Аналитическая химия с основами физико-химических методов анализа» для студентов 1 курса отделения медицинская биофизика института естественных наук и биомедицины САФУ имени М.В. Ломоносова в качестве практикума для подготовки и выполнения лабораторных работ по аналитической химии и физико-химическим...»

«Омский государственный университет Химический факультет Кафедра неорганической химии Дополнительная обучающая программа «Прикладная экология» Методические материалы и рабочая программа по курсу ГЕОХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ для студентов химического факультета Омск2005 Учебная программа «Геохимия окружающей среды» составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 013400 – Природопользование и специальности – 013600 –...»

«МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ К ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ: Гемограмма у детей различного возраста. Методы параклинической диагностики основных заболеваний крови у детей (гемоглобинопатии, анемии). Анемии у детей раннего и старшего возраста. Методы диагностики. Дифференциальная диагностика различных видов анемий в детском возрасте. Место проведения: ДКБ № 8, ДКБ № 2 Цель занятия: научиться оценивать результаты исследования крови у детей различного возраста и выявлять изменения, характерные для наиболее...»

«Министерство образования и науки Хабаровского края Краевое государственное бюджетное учреждение «Региональный центр оценки качества образования» РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГОВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ОБУЧАЮЩИМИСЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ ПО ОТДЕЛЬНЫМ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРЕДМЕТАМ ИНВАРИАНТНОЙ ЧАСТИ УЧЕБНОГО ПЛАНА ХИМИЯ 10 класс Хабаровск, 2015 год Данная публикация подготовлена в рамках проведения мониторингового исследования в 10-х классах с целью определения уровня...»

«Федеральное агентство по образованию Ангарская государственная техническая академия Кафедра «Машины и аппараты химических производств» С.А. Щербин, И.А. Семёнов, Н.А. Щербина ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ Учебное пособие Ангарск 2009 УДК 532 (075.8) С.А. Щербин, И.А. Семёнов, Н.А. Щербина. Основы гидравлики. – Учебное пособие. Ангарск: Издательство Ангарской государственной технической академии, 2009. – 94 с. Рассмотрены основные законы гидравлики и их практическое применение. Приведены необходимые...»

«А.Г. ТКАЧЕВ, И.Н. ШУБИН, А.И. ПОПОВ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИННОВАЦИИ. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНОИНДУСТРИИ И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Тамбов Издательство ГОУ ВПО ТГТУ УДК 66:621:002.51 ББК Ж60я73 Т484 Рецензенты: Главный конструктор химического и нефтяного аппаратостроения ОАО «Тамбовский завод Комсомолец им. Н.С. Артёмова» И.В. Бесперстов Инженер-конструктор ОАО «Тамбовский завод Комсомолец им. Н.С. Артёмова», кандидат технических наук М.П. Мариковская Заведующий лабораторией Отдела химии и...»

««Рассмотрено» «Согласовано» «Утверждаю» Руководитель МО Заместитель директора Директор МБОУ г. Иркутска по УВР МОУ МБОУ МБОУ г. Иркутска СОШ №77 г. ИркутскаСОШ №77 СОШ №77 _ _ О.М.Чарная Т.Г.Рябоволова _ Протокол № «_» 2014г. «_» 2014г. «» 2014г. Рабочая программа похимии_ для _10 класса (уровень: базовый) Учитель: Пастухова И.В Рабочая программа составлена на основе программы курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.:Дрофа, 2013, В.В.Еремин, Н.Е.Кузьменко, В.В.Лунин,...»

«Пояснительная записка Рабочая программа по учебному предмету «Химия», 11а класс составлена в соответствии с требованиями федерального компонента государственного стандарта общего образования, примерной программы среднего (полного) общего образования по химии, 10 класс, М.: «Просвещение», 2008г., авторской программы Г.Е.Рудзитиса и Ф.Г.Фельдмана «Программа курса химии для 8 – 11 классов общеобразовательных учреждений», допущенной Департаментом общего среднего образования Министерства образования...»

«МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ ФГБОУ ВПО ВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ МЧС РОССИИ Кафедра химии и процессов горения МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ Задания и методические указания по выполнению контрольной работы слушателями факультета заочного обучения по специальности «Пожарная безопасность» (высшая форма обучения) Воронеж 2012 Материаловедение и технология...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Северский технологический институт – филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (СТИ НИЯУ МИФИ) Утверждаю Зав. кафедрой МАХП доцент Е.Ю. Карташов «»...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Факультет естественных наук УТВЕРЖДАЮ Декан ФЕН НГУ, профессор _ Резников В.А. «_29_»_августа 2014 г. Электрохимические методы анализа Модульная программа лекционного курса, экзамена, практикума и самостоятельной работы студентов Курс 2–й, 3 семестр Учебно-методический комплекс Новосибирск 2014 Учебно-методический комплекс «Электрохимические методы анализа»...»

«Муниципальное общеобразовательное учреждение «Вагановская средняя общеобразовательная школа» «Рассмотрено» «Согласовано» «Утверждаю» на заседании ШМО Заместитель директора по УВР Директор Протокол № 1 от МОУ «Вагановская СОШ» МОУ«Вагановская СОШ» «28» августа 2015 г Н.Н. Сараева _ Ю.А.Сараев _ Л.А. Ефименко «31» августа 2015 г «01» сентября_ 2015 г РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КРУЖКА «Химия в нашей жизни» /предмет/ в 5-6 классах на 2015-2016 учебный год БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ Составила: Владимирова Татьяна...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Э.Ф. Матвеева МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ (инновационный курс) Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по направлениям: 04.03.01 – Химия (профили подготовки «Химия окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность», «Нефтехимия», «Органическая и биоорганическая химия», «Преподаватель основной школы»), 04.05.01 – Химия (профиль подготовки «Фундаментальная и прикладная химия»)...»

« АКАДЕМИИ НАУК Методическое пособие «Metal-Organic Frameworks (MOF), или металлорганические координационные полимеры (МКОП)» Казань – Введение Сегодня в научных кругах учёные-химики всё чаще и чаще употребляют словосочетание Metal-Organic Framework (металлорганические координационные полимеры), сокращённо MOF (МКОП), или более обще...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт биологии Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры Иконников П.А., Белозерова А.А. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 06.03.01 Биология очной формы обучения профилей Биоэкология, Ботаника, Биохимия, Генетика, Зоология,...»

«РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт математики, естественных наук, информационных технологий Кафедра неорганической и физической химии Можаев Г.М. ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ПРАКТИКА Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов направления 020100.68 «Химия» (магистратура). Магистерская программа «Химия...»

«ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ _ Государственное учреждение «Главная геофизическая обсерватория им. А И. Воейкова» МЕТОДИЧЕСКОЕ ПИСЬМО СОСТОЯНИЕ РАБОТ ПО НАБЛЮДЕНИЮ ЗА ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ И КИСЛОТНОСТЬЮ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ в 2008 гг. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009 г. Методическое письмо обобщает результаты деятельности сети наблюдений за химическим составом и кислотностью атмосферных осадков Росгидромета за 2008 год. Письмо составлено на основе сведений,...»

«БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ КНИГ, ПОСТУПИВШИХ В БИБЛИОТЕКУ Естественные науки А40 Акройд, Питер. Исаак Ньютон: [художественная биография] / Питер Акройд; пер. с англ. Алексея Капанадзе. Москва: КоЛибри; Москва: Азбука-Аттикус, 2011. 253, с. : л. ил. Загл. на корешке: Ньютон Экземпляры: всего:1 АНЛ(1) Б33 Башмаков, Марк Иванович. Математика: учебник для 11-го класса (базовый уровень) [Гриф Минобрнауки РФ] / М. И. Башмаков. 3-е изд. Москва: Академия, 2010. 319 с. : ил., табл....»
Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам , мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.

Трубопроводов. Пилотный выпуск посвящаем трубопроводу в целом, как важнейшему инженерному явлению современного мира. Поговорим о том, что это такое, какие виды бывают, чем различаются. Разберемся в требованиях к прокладке, защите и герметизации трубопровода в зависимости от масштаба и назначения.

Классификация трубопроводов

Трубопровод - это инженерное сооружение разной степени сложности, используемое для транспортировки жидких и газообразных веществ под воздействием давления или естественных ландшафтно-геодезических особенностей. Некоторые виды трубопроводов предназначены для доставки твердых веществ на небольшие расстояния - в рамках одного помещения или здания.

Основная функция большинства трубопроводов - передача вещества или продукта от места добычи до места переработки и потребления. Но есть системы, предназначенные не для подачи, а для удаления или отведения. А именно:
- Канализация - отводит промышленные и бытовые отходы через очистку к утилизации
- Дренаж - служит для удаления воды с поверхности земли и из подземного пространства
- Водовыпуск - удаляет воду из подземных коллекторов, тоннелей, камер и т.д.

Трубопроводы классифицируются:

По способу прокладки:
Наземные и надземные. Разница в том, что надземные сооружают на высоте не менее 25 см от грунта на опорах, балках, эстакадах.
Подземные. Укладывают в траншеи, канавы, тоннели, дюкеры, искусственные насыпи.
Подводные - речные, болотные, морские. Проходят по дну водоема или в специально прорытых траншеях.
Плавающие. Крепятся к поплавкам и укладываются на поверхность воды.

По типу транспортируемого вещества:
Водопровод - снабжает водой, включая питьевую, населенные пункты, промышленные объекты, транспорт
Воздухопровод - доставляет сжатый воздух на профильные предприятия
Газопровод - транспортирует природный газ к местам потребления и экспорта
Нефтепровод и нефтепродуктопровод - доставляет сырую необработанную нефть и нефтепродукты (бензин, мазут, сжиженные газы)
Паропровод - передает пар под давлением для тепловых и атомных электростанций, предприятий пищевой промышленности, парового отопления
Теплопровод - передает теплоноситель в жилые дома и на предприятия

Это массово распространенные виды трубопроводов. Существуют также узкоспециализированные: аммиачный трубопровод, конденсатный, этиленовый, гидроторфный и другие.

По масштабу:
Магистральные - крупнейшие инженерные сети для транспортировки веществ на дальние расстояния
Технологические - снабжают промышленные предприятия
Коммунально-сетевые - обеспечивают теплом, водой, газом объекты жилого и нежилого фонда. Отводят бытовые отходы
Судовые и машинные - для работы на судовом, грузовом, легковом транспорте

По сложности проектирования и изготовления:
Простые - укладываются по возможности прямо, без ответвлений и дополнительных конструкций
Сложные - это крупные инженерные системы с ответвлениями, переходами, изгибами

По температуре передаваемого вещества: Холодные трубопроводы - 0°С и ниже
Среднетемпературные - от +1°С до +45°С
Высокотемпературные или горячие - свыше 46°С

По агрессивности среды: нейтральные, мало- и среднеагрессивные, высокоагрессивные

По давлению:
Трубопроводы низкого давления - не превышает 12 атмосфер
Среднего давления - от 12 до 25 атмосфер
- показатель более 25 атмосфер

Состав и материалы трубопроводов

Состав трубопровода зависит от следующих факторов: сложность проекта, вид доставляемого вещества, условия строительства (открытая местность или помещение), климатические и ландшафтные характеристики, окружающая среда.

Традиционный состав трубопровода - это:
Трубы
Краны
Арматура - запорная, регулирующая, защитная, предохранительная, распределительная
Компрессорные и распределительные станции
Опоры
Соединительные механизмы
Защитные кожухи или футляры
Отводы
Фланцы
Заглушки и затворы

Для производства труб и сопутствующего оборудования чаще всего используют: сталь и чугун, а также разновидности пластмассы (винипласт; полиэтилен; поливинилхлорид), асбестовый цемент и железобетон. Реже - стекло и керамику.

Защита и герметизация трубопроводов

При проектировании и строительстве трубопровода - независимо от назначения и типа укладки - главную роль, после выбора высокопрочных материалов, отводят защите и герметизации.

Для защиты трубопровода от коррозии, механического воздействия, температурных перепадов и агрессивности транспортируемой среды на внешние и внутренние поверхности наносят специальные покрытия - антикоррозионные и теплоизоляционные. Популярна методика укладки основной трубы в трубу большего диаметра, что гарантирует защиту снаружи. Изнутри трубы покрывают составами на основе резины, минеральных эмалей, пластмассы, чтобы исключить деформацию оборудования из-за воздействия агрессивной среды.

Защиту трубопровода «продолжают» герметики, используемые для уплотнения фланцевых или резьбовых соединений труб и ответвлений.

Требования к герметикам для трубопровода:
1. Высокая герметизирующая способность
2. Долговечность и эффективность на протяжении всего срока эксплуатации системы
3. Устойчивость к агрессивности сред, перепадам давления и температуры внутри трубы
4. Устойчивость к внешним факторам - механические воздействия во время строительства, ремонта, эксплуатации; экстремально низкие и высокие температуры окружающего воздуха; климатические особенности
5. Возможность юстировки и демонтажа
6. Удобное и простое нанесение
7. Высокая скорость герметизации и сборки соединения

Необходимо отметить, что для определенной категории трубопроводов, например, подводных, допустимы только неразъемные соединения - сварные, напрессованные, развальцованные и др.

Для герметизации фланцевых и резьбовых соединений трубопроводов применяют:
- Прокладки - металлические, неметаллические, комбинированные
- Сантехнический лен с пропиткой
- ФУМ-ленту
-
- Сантехнические нити

Выбор герметика делают на основе характеристик трубы (материал, диаметр, способ укладки) и транспортируемого вещества (агрессивность, давление, температура). Выбирайте только действительно качественные и современные составы. Их Вы можете на нашем сайте с бесплатной доставкой.