3 Монтаж технологических трубопроводов

Из-за большого количества трубопроводов на химическом предприятии трудоемкость их монтажа составляет примерно 40% от общей трудоемкости монтажных работ. При монтаже выполняются следующие операции [2]:

‒ резка, гнутье, сварка труб;

‒ приварка фланцев;

‒ термообработка стыков;

‒ сборка и монтаж плетей;

‒ гидроиспытания;

‒ теплоизоляция.

Все монтажные операции являются простейшими. Их выполнение может осуществляться с применением разнообразных приспособлений.

Резка труб при монтаже трубопроводов проводится с выполнением прямых и косых резов, вырезкой гнезд в трубах, обработкой штуцеров, врезаемых в трубу. Разметка труб осуществляется с использованием шаблонов, вырезаемых из бумаги, толи.

Резка труб осуществляется установкой для газопламенной и плазменной резки, выполняющей прямой, косой и фасонный резы, и маятниковой пилой с абразивными армированными кругами диаметром 300 и 400 мм. Для резки труб малого диаметра (32‒159 мм) используется установка с вращающейся трехроликовой головкой.

После резки труб газовым резаком должна проводиться механическая обработка торцов. Более качественный рез получается при резке абразивным кругом толщиной 3 мм. Резка труб абразивным кругом может осуществляться на приспособлении, имеющем опорные ролики, упор-измеритель длины отрезка и вращатель трубы.

Для отрезки концов труб диаметром 100‒500 мм и снятия фасок применяется установка, снабженная оправкой, центрирующей установку по внутренней поверхности трубы.

Гнутые детали трубопроводов изготавливаются на заводах монтажных заготовок. При необходимости гибки труб в процессе монтажа трубы диаметром 200 мм гнутся на трубогибочных станках в холодном состоянии, а трубы диаметром более 200 мм ‒ в горячем состоянии. Для сохранения формы в месте гиба трубы диаметром >100 мм набиваются сухим речным песком с установкой деревянных пробок на концах трубы. При засыпке песка трубы простукиваются для увеличения плотности засыпки.

Эффективное и быстрое уплотнение песка в трубах осуществляется виброспособом. Труба устанавливается вертикально в стакане приспособления. Стакан получает колебания от эксцентрика. Верхний конец трубы пропускается через кольцо на загрузочной площадке.

При изгибе труб малого диаметра (<32 мм) может применяться приспособление (рисунок 7), позволяющее осуществлять гибку в холодном состоянии.

1 ‒ Труба; 2 ‒ захват; 3 ‒ сектор; 4 ‒ рукоятка.

Рисунок 7 ‒ Приспособление для гнутья труб малого диаметра

Сектор, являющийся основной деталью приспособления, изготавливается с полукруглой канавкой для направления трубы при гибе. Радиус сектора соответствует радиусу гиба трубы. Приспособление устанавливается на трубе с помощью захвата и при помощи рукоятки обкатывается по трубе.

При гибке труб вместо набивки песка используется также установка дорна, набранного из отдельных текстолитовых колец. Кольца собираются в компактный дорн с помощью болтовой пары, скрепляющей кольца по оси. Диаметр колец соответствует внутреннему диаметру трубы. Применение такого дорна позволяет получать гибы без гофр и сплющивания. Благодаря хорошему скольжению текстолита по металлу внутренняя поверхность трубы получается гладкой.

Отводы из нержавеющих труб диаметром 89 ‒ 426 мм изготавливаются на специальном станке для гнутья при нагреве токами высокой частоты до 1050 ‒1150 °С.

При вальцовке наружная поверхность концов труб шлифуется с помощью приспособления, в котором абразивный материал поджимается к поверхности трубы пружинами. Пружины и абразив устанавливаются в стаканах, изготовленных из отрезков труб. Приспособление получает вращение от электро- или пневмодвигателя, а вдоль трубы перемещается вручную.

Сварка нержавеющих труб малого диаметра может осуществляться контактно-стыковым методом. Для вращения труб при автоматической сварке используются вращатели, состоящие из рамы и двух опор с катками. Катки одной опоры имеют привод от электродвигателя постоянного тока и прижим трубы. Вторая опора является поддерживающей и может перемещаться в горизонтальном направлении по раме.

Клеевые соединения при монтаже трубопроводов позволяют снизить трудоемкость и сроки монтажа. Особенно удобно применение клеевых соединений при монтаже в тесных для работы местах. Для склеивания труб применяются композиции на основе эпоксидных, фенольно-формальдегидных, полиуретановых или кремнийорганических смол. Конструкции стыков труб (рисунок 8) обеспечивают восприятие тангенциальных и радиальных усилий материалом труб, а клеевой шов испытывает только осевые нагрузки растяжения и сжатия.

а ‒ конусное; б ‒ на муфте; в ‒ раструбное; г ‒ телескопическое

Рисунок 8 ‒ Клеевые соединения труб

Недостатками клеевых соединений является невысокая теплостойкость (200 °С), склонность к старению.

При сборке трубных элементов, состоящих из прямого участка трубы и трубной заготовки наиболее частой операцией является соединение фланца с трубой.

При большом количестве фланцев для сокращения потерь времени на их разметку используются различные приспособления и шаблоны.

Трехкулачковый патрон позволяет зажимать фланцы различного диаметра, а наличие на боковой поверхности патрона равномерно расположенных отверстий при их числе, например 16 и 24 в двух рядах, дает возможность получать при разметке 4; 6; 8; 12 и 16 отверстий.

Приспособление, позволяющее проводить выверку фланца на трубе сразу в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (рисунок 9), состоит из уголка или призмы 1, рукоятки 2, скобы 3, контрольного диска 4 и ребер жесткости 5.

При большом количестве фланцев для их напасовки может использоваться также приспособление, основным элементом которого является пневмопатрон с кулачками, фиксирующими положение фланца. Это приспособление позволяет устранить затраты времени на проверку правильности стыковки фланца с трубой.