1.5. Трубопроводы
Трубопроводы включают в себя: трубы и их фитинги (фасонные части), компенсаторы температурных удлинений, детали для соединения и крепления трубопроводов, опоры трубопроводов.
1.5.1. Узлы и детали трубопроводов
Трубы являются основной частью трубопроводов. По назначению трубопроводы делятся на технологические, тепловые, газовые, трубопроводы водоснабжения и канализации. Различают пять категорий технологических трубопроводов. Наиболее ответственная 1 категория. Для продуктов с токсическими свойствами применяют трубопроводы только 1 и 2 категорий, для легковоспламеняющихся жидкостей и горючих газов – трубопроводы первых 4 категорий. Каждая категория трубопроводов характеризуется предельно допустимыми значениями давления (P) и температуры (t), причем 1 категория имеет самые низкие значения указанных величин. Все трубопроводы характеризуются условным диаметром Dу (номинальный внутренний диаметр трубопровода) и условным давлением Ру (наибольшее рабочее давление при t = 20°С). Изготавливают трубопроводы в основном из легированных и углеродистых сталей, но находят применение также медные, латунные, алюминиевые и свинцовые трубы.
Трубопроводный фитинг (фасонная часть) - это любой отдельный элемент трубопровода, за исключением устройств, таких как вентили. Фитинги устанавливаются в местах разветвлений, поворотов или переходов трубы на другой диаметр, а также при необходимости частой разборки труб. Если фитинги соединяют концы труб одинакового диаметра, то они называются прямыми, а если скрепляют трубы разного диаметра – переходными. Основными материалами для изготовления фитингов являются сталь, чугун и латунь.
В зависимости от назначения трубопроводные фитинги подразделяются на: угольники и отводы (изменяют направление потока на 45-120°С), тройники, коллекторы (обеспечивают ответвление в одном направлении от главной трубы), крестовины (ответвление в двух направлениях), муфты (соединяют одинаковые трубы прямого участка). Также выделяют переходники (соединяют разные трубы), заглушки, пробки, колпаки (используют для герметичной заделки концов труб) и штуцеры (обеспечивают соединение с гибким шлангом).
В основном, фитинги выпускают диаметров условного прохода от 8 до 100 мм. Фитинги для металлических труб делятся на резьбовые, фланцевые и сварные (с гладкими концами под сварку). Резьбовые фитинги для водопроводных и газопроводных стальных труб изготовляют с цилиндрической резьбой. Наружная и внутренняя поверхности фитинга не должны иметь раковин и инородных включений. Торцовые плоскости фитингов должны быть перпендикулярны к осям проходов. Трубопроводные фитинги используются для соединения водопроводных труб, которые могут иметь одинаковый или разный диаметры. Некоторые фитинги применяют для изменения направления трубопровода: к ним относятся У-образные и Т-образные тройники и гибы. Прямые или линейные фитинги включают: муфты, переходники, сгоны и заглушки. Набор фитингов показан на рис. 1.13., 1.14. Детали конструктивного решения каждого элемента зависят от материала, из которого он изготовлен.
Рис. 1.13. Трубопроводные фитинги: 1, 2, 3 – отводы сварные под 90º соответственно с одно, двумя и тремя вставками;
4 – сварной двойник; 5 – тройник сварной; 6 – тройник сварной косой; 7, 8, 9, 10, 11 – штампованные отвод, полуотвод, двойник, тройник и переходник
Рис. 1.14. Трубопроводные фитинги:а – отвод;
б – калач; в – утка; г – скоба
Неметаллические трубопроводы менее прочны, чем металлические, однако их коррозионная стойкость обычно выше металлических и они дешевле. К ним относятся керамические, фарфоровые, стеклянные, резиновые и пластмассовые. Там, где нужно гибкое соединение, и в местах, подверженных, вибрациям, применимы резиновые шланги (рукава).