3.4.3. Конструкция многослойных труб
Многослойные трубы собирают из обечаек, изготовленных по принципу плоской спирали Архимеда, и сваривают между собой двусторонними многослойными швами. Товарная труба длиной 11 — 11,6 м состоит из пяти многослойных обечаек и двух концевых обечаек с монолитной стенкой. Конструкция трубы показана на рис. 17.
Рис. 17. Схема многослойной трубы:/ — обечайки (4-слойные); 2 — концевые обечайки с монолитной стенкой; 3, 4 — наружный и внутренний продольные нахлесточные сварные швы с проваром на два слоя; 5 —дренажное отверстие диаметром 10—14 мм (по два на каждой обечайке)
Установка по концам труб монолитных патрубков имеет целью обеспечить герметичность торцов труб, повысить их поперечную жесткость с целью улучшения процесса строительства трубопроводов, а также повысить ремонтоспособность труб при эксплуатации газопроводов. Сборка труб из двух видов обечаек заметно осложняет технологию их изготовления и повышает стоимость. Равнопрочность продольных швов обечаек обеспечивается проваром двух слоев, не считая захлеста (см. рис. 17). В многослойных конструкциях труб особо жесткие требования предъявляются к герметичности внутреннего слоя, так как даже незначительная негерметичность, например из-за наличия пор, приводит к накоплению сжатого газа в межслойном зазоре.
При остановке газопровода (сбросе давления) происходит выпучивание внутреннего слоя, что препятствует пропуску очистных поршней по газопроводу.
Многослойные конструкции должны иметь дренажные отверстия, проходящие от наружного до внутреннего слоя. Дренажные отверстия диаметром 10—14 мм предназначаются для сброса давления из межслойного зазора в случае разгерметизации внутреннего слоя. Для того чтобы через дренажные отверстия в межслойные зазоры не попадала влага, способствующая коррозии, они должны быть законсервированы. В многослойных трубах закрытие дренажных отверстий осуществляется с помощью клапанов, конструкция которых обеспечивает выход газа из межслойного зазора, но препятствует проникновению туда влаги.
Технология изготовления многослойных обечаек должна обеспечивать плотную намотку с межслойным зазором не выше 0,1 мм. Требования к механическим свойствам основного металла труб и сварных соединений оговариваются техническими условиями.
Все сварные соединения и сплошность внутреннего слоя труб должны быть проконтролированы физическими неразрушающими методами.
3.5. Стандарты и технические характеристики труб
Трубные изделия, изготовляемые прокатной, прессованием, волочением или сваркой, стандартизованы ГОСТом или техническими условиями.
Стандарты и технические условия определяют размеры и техническую характеристику труб, химический состав металла, формы профиля, номинальные размеры и допускаемые пределы отклонений, механико-структурные свойства, внешний вид, правила испытаний, приемки, маркировки, упаковки и транспортировки.
Стандарты на трубы учитывают, в основном, технические возможности заводов—поставщиков и требования потребителей, причем ГОСТы периодически пересматриваются и ужесточаются на основе усовершенствования технологии изготовления труб, применения нового, более современного оборудования, позволяющего повысить требования к качеству труб.
Основные виды государственных стандартов на поставку труб следующие:
стандарты общих технических условий устанавливают технические требования к определенному виду труб, включая все требования к сортаменту, качественным характеристикам труб, правилам приемки и методам испытаний: стандарты сортамента определяют наиболее рациональные для народного хозяйства профили и размеры труб. В этих стандартах устанавливают диаметр труб или размеры сечения для профильных труб, толщина стенки, допускаемые отклонения по геометрическим размерам, овальности, разностенности и кривизне и т.п.;
стандарты технических требований определяют основные технические требования к трубам широкого назначения. В них предусматриваются марки стали, механические свойства (временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение и ударная вязкость), требования к качеству поверхности, а также требования к технологическим испытаниям — гидравлическим давлением, сплющиванием, раздачей, загибом и др. В стандартах указываются правила приемки, специальные требования к маркировке, упаковке, транспортированию и хранению труб;
технические условия (ТУ) разрабатываются на изготовление и поставку труб при отсутствии в государственных стандартах технических условий, распространяющихся на данную продукцию, а также при необходимости дополнения или ужесточения свойств изделий в этих стандартах. Требования, установленные с ТУ, должны быть не ниже требований действующих стандартов, распространяющихся на данную продукцию.
К числу стандарта на производство стальных труб относятся прежде всего сортаментные стандарты, определяющие рациональные для народного хозяйства профили и размеры труб. В этих стандартах устанавливаются диаметры для круглых труб и размеры сечения для профильных, толщина стенки, длина, допускаемые отклонения по геометрическим размерам и массе.