Узлы и детали трубопроводов
Фланцы- наиболее распространённые детали трубопроводов. С помощью фланцев трубопровод соединяется с аппаратами на фланцах устанавливают арматуру, регулирующие и контрольные приборы, фланцы обеспечивают разъёмные соединения секций трубопроводов.
Фасонные детали. На трубопроводе обычно установлено множество фасонных деталей различного назначения- двойники, отводы, угольники, тройники и переходы.
Посредством угольников, отводов и двойников соединяются трубопроводы, оси которых пересекаются, скрещиваются или находятся в различных плоскостях. Их изготавливают из стальных бесшовных труб сваркой, гладким гнутьём, а также горячей или холодной штамповкой. Материал деталей трубопровода должен быть таким же, как и материал трубы.
В последнее время получили распространение крутоизогнутые детали, изготовляемые специализированными предприятиями. Они более экономичны, легко монтируются и обеспечивают наибольшую надёжность и безопасность при эксплуатации.
Гладкоизогнутые отводы применяют тогда, когда гидравлические сопротивления, вызываемые крутоизогнутыми отводами, для системы недопустимы.
Тройники служат для присоединения к трубопроводу другого трубопровода. При равенстве диаметров трубопроводов применяют равнопроходные проводники, при разных диаметрах- переходные. Тройники изготовляют штамповкой и сваркой.
Трубопроводы разных диаметров соединяют с помощью переходов. Плавный переход исключает большие местные гидравлические сопротивления. При отсутствии штампованных переходов изготовляют сварные переходы, вырезая из трубы лепестки с последующей их подсадкой и сваркой.
Заглушки. При длительном разобщении трубопроводов или при ремонте аппаратов разобщаемые участки трубопроводов и аппараты отделяют глухими плоскими заглушками, устанавливаемыми после запорной арматуры или между двумя фланцами. Наличие хвостовика обязательно, иначе можно забыть место установки заглушки. На заглушке должны быть выбиты номер, марка стали, из которой она изготовлена, условное давление и условный диаметр.
Трубопроводная арматура
Технологические установки нефтеперерабатывающих предприятий, резервуарное и трубопроводное хозяйство заводов снабжены разнообразной арматурой, предназначенной для разобщения оборудования или подключения его к рабочей системе, регулирования количества проходящей через трубопровод среды(нефти, нефтепродукта, воды, пара, газа) или поддержания в системе давления, не превышающего допустимое.
Различают запорно-регулирующую и предохранительную арматуру. К запорно-регулирующей арматуре относятся задвижки, вентили, краны и клапаны для сыпучих материалов; они запирают или регулируют поток среды по трубопроводу принудительно, с помощью ручного, механического, электрического или пневматического приводов. К предохранительной арматуре относятся обратные и предохранительные клапаны, которые запирают, либо открывают поток среды по трубопроводу в зависимости от изменения режима перекачивания(давления и направления движения).
Задвижка чугунная — предназначена в качестве запорного устройства для полного отключения и включения потока среды. Задвижки чугунные применяются в качестве запорного устройства в системах трубопроводов (вода, пар, нефтепродукты масло с температурой до 225 °С). Материал корпусных деталей – чугун. Задвижка чугунная устанавливается на горизонтальном трубопроводе маховиком вверх с вертикальном расположением шпинделя. На вертикальном трубопроводе ставится в положении 'плашмя' с горизонтальным расположением шпинделя.
Вентиль - запорная арматура, конструктивно выполненная в виде клапана, другими словами её замыкающая составляющую движется вдоль оси потока рабочей среды. Как и иные виды запорной арматуры, вентиль используются для полного перекрытия своего проходного сечения, а значит потока рабочей среды.
Кран-наиболее простые по конструкции запорные устройства.
Достоинства крана, как запорного устройства, заключается в следующем: простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление, небольшая высота, возможность безколодезной установки и установки в любом рабочем положении на трубопроводе, простая форма проточной части корпуса, отсутствие застойных зон, полнопроходность в шаровых кранах, допускающая возможность механизированной очистки трубопровода, простое управление (поворот пробки на 90°), малое время, затрачиваемое на поворот, хорошая защита и возможность смазки уплотнительных поверхностей деталей рабочего органа, применимость для вязких или загрязненных сред, суспензий, пульп и шламов, возможность использования в качестве запорного или регулирующего устройства.
Вместе с тем, краны имеют следующие недостатки: для управления кранами с большим условным диаметром прохода требуется большие крутящие моменты, необходимы тщательное обслуживание и смазка уплотнительных поверхностей конической пробки и корпуса во избежание "прикипания" пробки к корпусу, усложнена притирка конической пробки и корпуса, неравномерный по высоте износ конусных пробок, что в процессе их эксплуатации приводит к снижению герметичности запорного органа.
Принцип работы кранов с подъемом пробки заключается в том, что при открывании и закрывании прохода предварительно производится подъем пробки на некоторую высоту, необходимую для того, чтобы уплотнительные поверхности пробки и корпуса разошлись, что уменьшает во время поворота пробки трение и износ уплотнительных поверхностей. Это осуществляется путем поворота шпинделя или ходовой гайки. После поворота пробки на 90° она снова "садится" на свое место. В кранах с ручным управлением эти действия выполняются последовательно вручную - с помощью шпинделя и бокового рычага, в кранах с поршневым гидроприводом или электроприводом - специальным механизмом.
Пережимной клапан. Пережимные клапаны предназначены для пресекания потока сыпучего материала в пневмотранспортных установках и для контроля подачи сыпучих продуктов в бункеры. Пережимные клапаны устанавливаются в загрузочных трубах силосов, где они служат в качестве запорного вентиля и являются частью системы безопасности силоса, позволяя предотвратить его перегрузку.
Пережимной клапан для пресекания подачи сыпучего продукта представляет собой компактный полнопроходной клапан, управление которым осуществляется с помощью пневматического привода.
При открытом пережимном клапане сыпучий материал беспрепятственно подается в силос, а когда с датчиков уровня поступает сигнал о наполнении силоса, то в пережимной клапан подается сжатый воздух, который наполняет полость между корпусом и муфтой, в результате чего гибкая муфта изменяет свою форму и перекрывает проходное отверстие клапана. Перекрытие клапана может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Обратный клапан — вид защитной трубопроводной арматуры, предназначенный для недопущения изменения направления потока среды в технологической системе. Обратные клапаны пропускают среду в одном направлении и предотвращают её движение в противоположном, действуя при этом автоматически и являясь арматурой прямого действия (наряду с предохранительными клапанами и регуляторами давления прямого действия). С помощью обратной арматуры защищается различное оборудование, трубопроводы, насосы и сосуды под давлением, а также возможно существенно ограничить течь рабочей среды из системы при разрушении её участка.
Важность функции этих устройств заключается в том, что они выполняют свою задачу как в режиме нормальной эксплуатации, например в случае объединения напорных линий нескольких насосов в одну, на каждой из них устанавливается один или несколько обратных клапанов для защиты от давления работающего насоса остальных, так и в аварийных ситуациях, например при аварийном падении давления на одном из участков трубопровода, на смежных давление сохраняется, что может привести к образованию обратного тока среды, недопустимого для нормальной работы системы и опасного для её оборудования.
Предохранительный клапан - трубопроводная арматура прямого действия, назначением которой является автоматическая защита технологических систем и трубопроводов от недопустимого превышения давления рабочей среды путем частичного ее сброса из защищаемой системы. Клапаны применяются на сосудах, работающих под давлением, для автоматического или ручного сброса рабочей среды в атмосферу или отводящий трубопровод при превышении рабочего давления и прекращении сброса при восстановлении рабочего давления.
При достижении в сосуде давления, равного давлению срабатывания клапана, происходит его практически мгновенное и полное открытие, вследствие чего избыток рабочей среды стравливается в газоотводящую линию. После снижения давления в сосуде до давления срабатывания клапана, затворник возвращается в исходное положение и сброс среды прекращается.