книги из ГПНТБ / Ряполов А.Ф. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов высокого давления

Сварные (неразъемные) соединения получили рас­ пространение при сварке встык труб и фасонных дета­ лей и в разъемных соединениях для приварки встык резь­ бовых штуцеров и фланцев к трубам, а также для непо­ средственной вваркп в трубопроводы патрубков.

4. Компенсация температурных деформаций

Одним из основных условий сохранения прочности, а следовательно, надежности работы трубопровода явля­ ется компенсация тепловых деформаций трубопроводов.

Для компенсации температурных деформаций трубо­ проводов в первую очередь используется самокомпенса­ ция тепловых удлинений за счет естественных поворотов

иизгибов трассы трубопровода.

Втех случаях, когда самокомпенсация трубопровода недостаточна, в частности на прямолинейных участках значительной протяженности, на трубопроводах предус­ матривают установку специальных компенсаторов.

Втехнологических трубопроводах высокого давления

нашли применение П-образные компенсаторы (рис. 5). К достоинствам этих компенсаторов следует отнести: от­ носительную простоту изготовления и большую компен­

каций высокого давления не нормализованы, в каждом конкретном случае их изготовляют в соответствии с про­ ектом.

В зависимости от диаметра трубопровода эти ком­

значительных удлинений вылет компенсатора получает­ ся весьма большим, что влечет за собой неудобства его крепления, поэтому нередко проектами предусматрива-

12

ется установка вместо одного двух компенсаторов с меньшими вылетами.

Величины тепловых удлинений трубопровода и их на­ правление у каждой опоры обязательно указывают в ра­ бочих проектах. На этих чертежах также указывают точное расположение мест стыков для холодного натяга трубопровода с указанием величины растяжки каждого компенсатора.

5. Опоры и несущие опорные конструкции

Важным элементом трубопроводов высокого давле­ ния являются опоры, подвески и соответствующие им несущие опорные конструкции. Их расположение и рас­ стояния между ними определяются проектом. Правиль­ но расположенные опоры поддерживают трубопровод в положении, обеспечивающем условия, необходимые для нормальной его работы.

Пр"и устройстве трубопроводов высокого давления применяют следующие виды опор: неподвижные, под­ вижные, допускающие перемещение трубопроводов в го­ ризонтальной или вертикальной плоскостях, а также подвижные для одновременного перемещения их в вер­ тикальной и горизонтальной плоскостях и подвески.

Неподвижные опоры. Основное назначение непод­ вижных опор трубопроводов — разделять трубопровод на самостоятельные по компенсации тепловых удлине­ ний участки. Неподвижные опоры трубопроводов поми­ мо нагрузок от собственной массы, а также массы воды (при гидравлических испытаниях) или транспортируе­ мой среды, или тепловой изоляции, или ледяной корки (для наружных трубопроводов) и усилий от тепловых удлинений отдельных участков трубопроводов воспри­ нимают дополнительную нагрузку реакции от трения в подвижных опорах горизонтальных участков и усилий, возникающих при вибрации трубопроводов и гидравли­ ческих ударах.

При неподвижных опорах трубы крепят к опорной конструкции плотно без зазоров.

На рис. 6 показана наиболее распространенная кон­ струкция опор для «холодных» трубопроводов высокого давления. Трубы зажимают между деревянными колод­ ками, в которых по наружной поверхности трубы сде­ ланы вырезы, при этом трубопровод укладывают в сед­ ло опоры без каких-либо перекосов и зазоров.

13

1 h•л =4 W

=¥1

В>

Рис. 9. Кронштейны для установки на них опор

а — с к р е п л е н и е м к р о н ш т е й н а к м е т а л л и ­

14

Подвиокные опоры. Помимо основного назначения — нести на себе массу трубопровода, подвижные опоры обеспечивают свободное его перемещение при тепловых удлинениях, а также уменьшают возникающие в нем вибрации.

Наиболее простой конструкцией, обеспечивающей беспрепятственное перемещение трубопровода в верти­ кальной и горизонтальной плоскостях, обладает опора (см. рис. 6), в которой гайки на шпильках затянуты не­ туго, а места охвата колодки в целях предохранения труб от коррозии обильно смазаны солидолом или ок­ рашены.

При расположении трубопроводов под перекрытия­ ми трубы подвешивают к балкам на тягах с простыми хомутами (рис. 7).

В целях перемещения трубопровода вдоль продоль­ ной оси на участках трубопроводов, имеющих компен­ саторы или изгиб 90°, применяют направляющие (при­ нудительные) опоры, которые представляют собой раз­ новидность подвижных опор.

При самокомпенсации опоры должны перемещаться не только в продольном, но и поперечном направлениях. Поэтому при выборе типа подвижной опоры необходимо учитывать направление движения, которое она должна воспринимать, с тем чтобы избежать соскальзывания трубопровода с опоры и ее деформации.

При перемещении трубопровода в нескольких на­ правлениях конструкцию обычных подвижных опор до­ полняют пружинами, которые всегда работают на сжа­ тие и обеспечивают вертикальное перемещение трубо­ провода (рис. 8).

Однако такие опоры сложны по конструкции и изго­ товлять их в условиях монтажной площадки трудно в связи со сложностью изготовления качественных пру­ жин.

Конструкции, применяемые для крепления трубопро­ водов высокого давления, разнообразны и зависят от конкретных условий, для которых не могут быть исполь­ зованы типовые конструкции. Так, например, на трубо­ проводах, подверженных вибрации, устанавливают тугоподвижные опоры, которые не препятствуют перемеще­ нию труб при тепловых деформациях и одновременно с этим ограничивают вибрационные колебания трубопро­ вода.

15

Рис. 11. Типы опор для крепления фасонных деталей

такадах (редко в каналах) применяют главным образом двухъярусные стойки и рамные конструкции.

При прокладке горизонтальных трубопроводов вдоль здания (по колоннам) устанавливают опоры на крон­ штейнах, допускающие передвижение трубопровода под влиянием тепловых удлинений. На рис. 9 изображены кронштейны для опор разного типа и трубопроводов различного диаметра.

Специальные опорные конструкции используют при необходимости крепления трубопроводов к балкам пере­ крытия при расположении их между колоннами, при групповой прокладке трубопроводов и в других случаях- К числу специальных опорных конструкций могут быть отнесены также и конструкции для крепления ар­ матуры (рис. 10). На рис. 11 изображено несколько опор

для крепления угольников, колен, тройников.

В целях облегчения управления технологическими процессами арматуру высокого давления обычно рас­ полагают в оперативных узлах — пунктах управления. Они представляют собой опорные конструкции для кре­ пления трубопроводов с большим количеством фасонных частей, соединяющих арматуру (рис. 12).

16

холоднокатаных и горячекатаных труб по ЧМТУ/УкрНИТИ 518-63 с дополнениями, по ГОСТ 9940—72, ГОСТ 9941—72 и ЧМТУ 3-248-69.

Трубы для коммуникаций, работающих под давлени­ ем 1500 и 2500 кгс/см2, изготовляют по специальным тех­ ническим условиям.

Детали фланцевых соединений с линзовыми уплот­ нениями диаметром Dy 6—200 мм, предназначенные для работы под давлением Ру 200—1000 кгс/см2, изготов­ ляют:

«Фланцы стальные резьбовые» — ГОСТ 9399—63; «Линзы уплотнительные жесткие и компенсирую­

щие»—ГОСТ 10493—63; «Шпильки двухсторонние» — ГОСТ 10494—63;

«Шпильки упорные» — ГОСТ 11447—65; «Гайки чистые шестигранные» — ГОСТ 10495—63.

Приведенные выше стандарты рассматривают кон­ струкцию, размеры, основные характеристики и особен­ ности изделий в зависимости от параметров рабочей среды.

Для обработки присоединительных резьбовых концов труб, арматуры и фасонных деталей трубопроводов под линзовые уплотнения на Ру 200—1000 кгс/см2 размеры принимают по ГОСТ 9400—63.

Резьбы выполняют по ГОСТ 9150—59* с точностью

ют по ГОСТ 2789—59 «Шероховатость поверхности», ко­ торый устанавливает термины, классификацию и обозна­ чение шероховатости поверхности. Упомянутым стандар­ том устанавливается 14 классов чистоты.

Все фасонные детали трубопроводов для промыш­ ленных установок высокого давления в настоящее вре­ мя нормализованы.

Нормали машиностроения МН 4969-63-ьМН 5010-63, утвержденные Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ) в 1963 г., распространяются на детали трубопроводов диаметром Dy 6—200 мм, предназначен­ ных для работы под давлением Ру 200—1000 кгс/см2.

В последнее время для коммуникаций установок вы­ сокого давления особо большой производительности Ир­ кутским НИИХИММАШ разработаны отраслевые нор-