НЕФТЕБАЗ И НЕФТЕХРАНИЛИЩ 1 часть

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

281

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Трубопроводы c наружным диаметром до 426 мм сооружают из бес- шовных труб, изготовляемых из углеродистой и легированной сталей, а трубопроводы большего диаметра – из стальных прямошовных или спира- лешовных труб.

Трубы второго сорта применять для технологических трубопро- водов нельзя!

2.2. Способы и типы соединений трубопроводов

Соединения труб между собой, с арматурой, технологическим обо- рудованием, контрольно-измерительными приборами и средствами авто- матики бывают неразъемные и разъемные. К неразъемным относятся со- единения, получаемые путем сварки (рис. 7.1), пайки или склеивания, к разъемным – фланцевые (рис. 7.2), резьбовые, бугельные (рис. 7.3) и др.

Сварные соединения могут быть различных видов: стыковые, рас- трубные, в некоторых случаях угловые (приварка штуцеров (рис. 7.4), пло- ских фланцев).

Фланцевые соединения состоят из двух фланцев 3 и 4, прокладки 5 или уплотнительного кольца, соединительных болтов 2 (или шпилек) с гайками. Герметичность соединения достигается за счет прокладок из уп- ругого материала, установленных между торцами поверхностями фланцев.

Конструкция фланцев зависит от рабочих параметров и физико- химических свойств транспортируемого вещества, материала труб и других факторов. Фланцы могут привариваться к трубе или устанавливаться на резьбе. Применяют фланцы, свободно сидящие на трубе и удерживаемые на ней за счет отбортовки концов труб или приваренных к трубам колец.

282

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Рис. 7.1. Виды неразъемных сварных соединений труб и деталей трубопро-

водов: а – стыковое продольное с односторонним швом; б – стыковое продольное с двусторонним швом; в – стыковое поперечное с односторонним швом без скоса кро- мок; г – стыковое поперечное с односторонним швом со скосом кромок; д – стыковое поперечное с подкладным кольцом без расточки; е – стыковое поперечное с подклад- ным кольцом с внутренней расточкой; ж – стыковое контактное; з – угловое односто- роннее без скоса кроток; и – угловое двустороннее без скоса кромок; к – угловое одно- стороннее со скосом кромок; л – раструбное; м – раструбное с муфтой

Рис. 7.2. Фланцевое (а) и муфтовое (б) соединения трубопроводов:

1, 6 – трубы; 2 – болт с гайкой; 3, 4 – фланцы; 5 – прокладка; 7 – муфта; 8 – контргайка

283

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

284

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Недостатки фланцевых соединений: большой расход металла, высо- кая стоимость изготовления, а также меньшая по сравнению с неразъем- ными сварными соединениями надежность в эксплуатации – при частом изменении температуры или давления транспортируемого вещества воз- можно ослабление соединения и, как следствие, возникновение утечек.

2.3. Приварные детали трубопроводов

При изготовлении и монтаже стальных технологически трубопрово- дов используют большое количество приварных деталей, которые предна- значены для изменения направления потока транспортируемого вещества (отводы) или диаметра трубопровода (переходы), разветвлений (тройники, ответвления), закрытия свободных концов трубопроводов (заглушки, дни- ща). Основные типы и размеры приварных деталей стандартизованы или нормализованы.

Отводы по способу изготовления и конструкции разделяются на бес- шовные крутоизогнутые, гнутые, сварные и штампосварные.

Бесшовные крутоизогнутые отводы (рис. 7.5, а) характеризуются ма- лым радиусом изгиба, равным (1 – 1,5) Ду, одинаковой толщиной стенки на выпуклой и вогнутой образующих, небольшими габаритами, поэтому их применение при монтаже обеспе-

ДУ 150 – 1 400 мм путем вырезки отдельных секций и их последующей сборки и сварки. Радиус изгиба сварных отводов обычно небольшой, рав- ный (1 – 1,5) Ду. Применяют отводы для трубопроводов на РУ до 6,3 МПа и только в тех случаях, когда отсутствуют круто изогнутые или гнутые отво-

285

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

ды. При транспортировке пара и горячей воды сварные отводы применяют только для трубопроводов III и IV категорий.

Штампосварные отводы изготовливают Ду 600 – 1 400 мм из листо- вой стали путем штамповки полуотводов на прессах с последующей сбор- кой и сваркой двух продольных швов. Такие отводы используют для тру- бопроводов Ду 600 мм и более вместо сварных секционных.

Ответвления и тройники (рис. 7.6) по конструкции подразделяются на равнопроходные – без уменьшения диаметра ответвления и переходные

– с уменьшением диаметра ответвления.

Разнообразие конструкций ответвлений и тройников вызвано тем, что прочность участка трубопровода в местах образования отверстия резко сни- жается. В зависимости от запаса прочности трубопровода и соотношения диаметра ответвления и диаметра основной магистрали требуется местное его усиление, что достигается применением укрепляющих элементов.

Равнопроходные сварные ответвления, в которых наблюдается наи- большее снижение прочности трубопровода, получают путем врезки без

286

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

укрепляющих элементов. Такие ответвления Ду до 400 мм применяют обычно на Ру до 1,6 МПа.

Переходы по конструкциям подразделяют на концентрические (рис. 7.7, а), которые применяют преимущественно для трубопроводов, расположенных вертикально, и эксцентрические (рис. 7.7, б) – для трубо- проводов, расположенных горизонтально.

Рис. 7.7. Переходы: I – бесшовные, II – сварные; а – концентрический, б – экс- центрический, в – вальцованный, г – лепе- стковый

Использование эксцентрических переходов позволяет избежать об- разования «мешков» в трубопроводе, облегчает удаление продукта из тру- бопровода при его отключении.

Фланцы– наиболее распространенная деталь разъемного соединения трубопроводов, что объясняется простотой конструкции, легкостью сборки и разборки, простотой изготовления и распространенностью фланцевой тру-

бопроводной арматуры.

Для того чтобы создать необходи- мую герметичность фланцевого соеди- нения трубопровода, между фланцами устанавливают прокладку, а соприка- сающимся уплотнительным поверхно- стям придают специальную форму. В зависимости от давления и физико- химических свойств транспортируемо- го вещества предусмотрено шесть ти- пов уплотнительных поверхностей фланцев (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Уплотнительные поверхности фланцев: а – без выступов; б – с со-

единительным выступом; в – с выступом и впадиной; г – с шипом и пазом; д – под прокладку овального сечения; е – под линзовую прокладку

287

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Чтобы обеспечить взаимозаменяемость фланцев всех типов, их при- соединительные размеры (наружный диаметр, диаметр болтовой окружно- сти, количество и диаметр болтовых отверстий) и размеры уплотнитель- ных поверхностей стандартизованы ГОСТ 12815-80 и приняты одинако- выми при одних и тех же условных давлениях и проходах независимо от конструкции и материала фланца.

2.4. Опоры, подвески и опорные конструкции

Опоры предназначены для крепления горизонтальных и вертикаль- ных стальных трубопроводов к зданиям, сооружениям, оборудованию и другим объектам. По назначению и устройству их подразделяют на непод- вижные и подвижные опоры; по способу крепления к трубе – на привар- ные и хомутовые.

Неподвижные опоры (рис. 7.9) должны жестко удерживать участок трубопровода и не допускать его перемещения относительно поддержи- вающих конструкций.

Рис. 7.9. Неподвижные опоры трубопроводов:

а – приварная; б, в – однохомутовая; г – двуххомутовая; д – бескорпусная

Такие опоры воспринимают вертикальные нагрузки от веса трубо- провода и продукта, осевые нагрузки от тепловых деформаций трубопро- вода и сил трения подвижных опор, а также нагрузки от гидравлических

288

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

ударов, вибрации и пульсации. Корпуса неподвижных опор приваривают или прикрепляют болтами к несущим конструкциям трубопровода. При использовании хомутовых неподвижных опор, чтобы предотвратить про- скальзывание трубы в опоре, к трубе приваривают специальные упоры. В зависимости от осевых сил, воспринимаемых опорой, упоры могут быть выполнены с одним или двумя хомутами или скобами.

Подвижные опоры должны поддерживать трубопровод и обеспечивать свободное его перемещение под влиянием тепловых деформаций. Под- вижные опоры подразделяют на скользящие, катковые, управляющие, пружинные, шариковые и другие. Наиболее широко применяют скользя- щие опоры, которые перемещаются вместе с трубой по поверхности несу- щих конструкций трубопровода. Чтобы уменьшить трение между пятой опоры и опорной поверхностью, используют катковые (роликовые) опоры, отличающиеся от скользящих наличием катков.

Подвески служат для крепления горизонтальных (рис. 7.10, а, б) и вертикальных (рис. 7.10, в) линий трубопроводов к конструкциям зданий, сооружений и оборудованию или специальным конструкциям. Длина тяги 4, регулируемая гайками или муфтами, устанавливается проектом, при этом ее рекомендуется принимать от 150 до 2 000 мм с шагом 50 мм.

Рис. 7.10. Подвески: а – жесткая с одной тягой для горизонтальных трубопро- водов, б – пружинная с одной тягой для горизонтальных трубопроводов, в – пружинная для вертикальных трубопроводов; 1 – хомут, 2 – серьга, 3 – ушко, 4 – тяга, 5 – блок пружин, 6 – диски, 7 – пружина, 8 – упор

289

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

2.5. Трубы, детали и соединения трубопроводов из пластмасс

Использование неметаллических материалов для технологических трубопроводов позволяет снизить расход стали и цветных металлов, повы- сить срок службы трубопроводов, уменьшить расходы на их антикоррози- онную защиту и тепловую изоляцию. В последние годы для технологиче- ских трубопроводов все шире используют пластмассовые трубы, что обу- словлено следующими факторами: высокой коррозионной стойкостью, меньшей, по сравнению с металлическими, массой (в 6 – 8 раз легче), меньшим гидравлическим сопротивлением, благодаря чему их пропускная способность повышается на 25 – 30 %, простотой обработки и соединений, меньшей трудоемкостью и себестоимостью транспортирования и монтажа. Недостаток большинства пластмассовых труб – их сравнительно неболь- шая теплостойкость и ползучесть под воздействием температуры и дли- тельных постоянных нагрузок.

Пластические массы разделяют на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты). К термопластам относят такие материа- лы, которые способны размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении. Их можно перерабатывать в изделия методами экструзии, формования, прессования и сварки. К реактопластам относят такие мате- риалы, которые при нагревании легко переходят в вязкотекучее состояние, а при продолжительном нагревании – в твердое нерастворимое состояние, после чего не могут больше размягчаться и перерабатываться.

Для изготовления труб и деталей трубопроводов широко применяют термопласты (полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), полипропилен (ПП), фторопласт) и реактопласты (стеклопластики, фаолит).

2.6. Резинотканевые трубопроводы

Кроме стальных труб применяют рукава резинотканевые и металли- ческие с подвижным швом. На техническую характеристику рукавов (табл. 7.4) влияют условия применения и среда (сорт нефтепродукта), для которой они предназначены.

Напорно-всасывающие маслобензостойкие рукава с закрытой прово- лочной спиралью используются для перекачки авиационных и автомо- бильных бензинов, реактивных и дизельных топлив, авиационных и авто- тракторных масел, работающих в интервале температур окружающей сре- ды и перекачиваемого продукта от –45 до +(60 – 80) ° С. Эти рукава вы-

290