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

ле ее ослабления судят о качестве затянутого фланцево­ го соединения.

При отсутствии тарировочных гаечных ключей допу­ скается затяжка фланцевых соединений обычными гаеч­ ными ключами с применением рычага. Длину рычага определяют по формуле

/ = 0,0035 Pd,

где / — длина рычага при выполнении операции одним рабочим (усилие рабочего принимают равным 30 кг) в мм; Р — усилие затяжки одной шпильки (по табл. 83); d — наружный диаметр шпильки.

В числителе дано усилие затяжки одной шпильки для следующих фланцевых соединений:

для Dy 15 — с 4 шпильками

В знаменателе дано усилие затяжки одной шпильки для следующих фланцевых соединений:

гайки, которое в значительной степени зависит от чисто­ ты крепежных изделий и состояния поверхностей свин­ чиваемых деталей. Вследствие этого усилие «на ключ» в процессе работы, создаваемое даже одним и тем же сборщиком, из-за' неопределенности величин трения мо­ жет создавать различную предварительную затяжку, что, безусловно, сказывается на равномерности и доста­ точности натяга шпилек фланцевого соединения. На ве­ личину предварительной затяжки резьбового соединения влияют также условия сборки, а именно: если сборку осуществляют в удобных условиях, то и предваритель­ ная затяжка будет больше. Поэтому применение мерных ключей не обеспечивает приложения заданной силы за­ тяжки или крутящего момента ввиду трудности опреде­ ления силы трения в резьбе и на торце гайки. На прак-

220

тике при сборке деталей трубопроводов чаще всего при­ ходится полагаться на опыт рабочих.

Плотность линзового соединения зависит главным образом от геометрической правильности и чистоты уплотнительных поверхностей.

Перекосы и пропуски в этом виде соединения устра­ няют только подбором правильно обработанных линз. Дальнейшая затяжка шпилек со стороны большего за­ зора запрещается. В полностью затянутых фланцевых соединениях разьбовые части шпилек должны выступать за торцы гаек не менее чем на величину шага резьбы.

Для завинчивания гаек во фланцевых соединениях применяют главным образом ручные открытые гаечные ключи. Размеры зева ключей стандартизированы. Зазо­ ры между губками ключей и гранями гаек в зависимости от их размеров колеблются в пределах 0,1—0,3 мм. Пользоваться универсальными гаечными ключами с раз­ движными губками не рекомендуется, так как они вследствие перекоса губок неправильно охватывают гай­ ки, сминая грани, и затрудняют использование нормаль­ ных ключей при повторных разборках и сборках резьбо­ вых соединений.

Применение при затяжке шпилек нерасчетных над­ ставок, приложение ударных нагрузок, а также одновре­ менная работа двух и более рабочих на ключах могут вызвать перенапряжение шпилек и снизить надежность

ГОСТ 8479—70). При использовании линз из сталей ма­ рок ХЗМВ и 20ХГ необходимо величины крутящих мо­ ментов умножить на коэффициент /г, равный 2 и 1,5 соот­ ветственно указанным сталям.

Простейшим способом ограничения крутящего мо­ мента при затягивании гаек является ограничение изме­ нения длины рукоятки ключа. Однако этот способ при­ меняют при необходимости ограничить наибольший кру­ тящий момент при максимальном усилии рабочего, когда длина рычага не превышает размеров, затрудняю­ щих обращение с ним.

Для некоторых размеров шпилек фланцевых соедине­ ний трубопроводов на давление 320 и 700 кгс/см2 Гипрогазтоппром рекомендует применение ключей с длиной плеч, приведенных в табл. 86.

221

Т а б л и ц а 86

цами стыкуемых труб могут получиться зазоры или, на­ оборот, перекрытия требуемого зазора в стыках труб. Поэтому замыкающие участки трубопроводов изготовля­ ют точно «по месту». Заготовку труб в этом случае вы­ полняют по шаблону, размеры участков труб определя­ ют по точным измерениям, снятым с натуры.

Вставка между фланцами колец при недостаточности длины замыкающей трубы с использованием удлинен­ ных шпилек запрещается, поэтому «короткую» трубу заменяют другой.

Устранение зазоров или перекрытий между торцами труб и несовпадение концов труб путем натяга с перена­ пряжением в коленах или шпильках или смещения осей (при несоосности) монтируемых трубопроводов путем

222

излома оси во фланцевом соединении не допускается бо­ лее величии, приведенных в табл. 87 и 88.

Т а б л и ц а 87 Допускаемая непараллельность фланцев при монтаже

Т а б л и ц а Допустимое смещение фланцев, измеряемое по наружной

поверхности

-1й

223

Для обеспечения удобной установки фланцевые сое­ динения располагают не ближе 0,3 м от опоры для труб Dy до 60 мм, а при больших проходах — 0,5 м.

Как известно, в трубопроводах Dy 250—400 мм, предназначенных для работы под давлением 320 кгс/см2 (на установках производства аммиака большой произ­ водительности), фланцевые соединения уплотняют с по­ мощью упругого элемента (стального овального или восьмигранного кольца). Обтюрация этого соединения достигается самоуплотнением и заклиниванием сопряга­ емых поверхностей на узкой полоске контакта, что зна­

кольцо сядет более плотно на внутренний скос канавки, то в рабочем состоянии вследствие малой жесткости кольца может возникнуть неплотность, прежде чем на­ ступит герметизация по наружному скосу.

Во избежание этого при монтаже фланцевого соеди­ нения уплотнительные кольца подбирают таким обра­ зом, чтобы в начале происходила посадка кольца по на­ ружному скосу канавки фланца.

Монтаж фланцевого и муфтового соединений со стальными коническими прокладками (линзами). Флан­ цевые соединения трубопроводов, работающих под дав­ лением 2500 кгс/см2, выполняют в следующей последова­ тельности.

На концы соединяемых труб или деталей навинчива­ ют фланцы так, чтобы торец фланца выступал на 5 мм от торца детали. Уплотнительную прокладку устанавли­ вают в выемку одного из фланцев, после чего соединя­ емые фланцы сближают и выравнивают по отверстиям

шпилек производят постепенно в порядке, указанном на рис. 80, с постоянной проверкой параллельности фланцев.

224

Зазор между фланцами после затяжки туго вручную до окончательной затяжки должен уменьшиться на 1 мм. Устранять непараллельность фланцев соединения дальнейшей подтяжкой гаек со стороны большего зазо­ ра категорически запрещается.

В полностью затянутом соединении не должно быть зазора между опорными плоскостями фланца и гаек, резьбовая часть шпилек в правильно собранном соеди­ нении выступает над торцами гаек не менее чем на ве­ личину одного шага резьбы.

Монтаж муфтового соединения осуществляют в сле­ дующей последовательности:

на концы труб навинчивают ганку и втулку так, что­ бы торец втулки выступал приблизительно на 3 мм за торец трубы, а торец гайки заподлицо с торцами трубы; коническую уплотнительиую прокладку устанавлива­

ют в посадочное гнездо втулки; поддерживая гайку ключом, чтобы она не отвинчива­

лась, вращают муфту до полной затяжки соединения. При монтаже сварных соединений трубопроводов не­ обходимо следить за тем, чтобы опоры располагались не под сварными швами, а на расстоянии не менее 50 мм от

сварных стыков.

Во избежание провисания труб и для разгрузки сты­ ков при сварке и термообработке сборку вертикальных стыков трубопроводов осуществляют с использованием временных опор или подвесок, расположенных вблизи свариваемых стыков на расстоянии не более 1 м.

Для быстрой подгонки стыков под сварку при сты­ ковке труб между ними закладывают фиксаторы толщи­ ной, равной величине требуемого зазора между сварива­ емыми трубами. Закрепив трубы в опорах и удалив фиксаторы, осуществляют прихватку между собой. Сварку труб выполняют уже без участия слесарей.

Трубы коммуникаций с паровыми рубашками посту­ пают на сборку комплектно в предварительно собран­ ном виде (с незатянутыми сальниками). Соединение от­ дельных звеньев рубашек парообводными трубами производят после окончательной затяжки шпилек флан­ цевых соединений на трубопроводе высокого давления. При сборке парообводных труб также нельзя допускать натяга и перенапряжения в штуцерах паровых рубашек.

На всех горизонтальных трубопроводах во избежа­ ние образования «мешков» проверяют горизонтальность

225

трубок теплоносителя перед затяжкой сальников. За­ тяжку сальников паровых рубашек производят после присоединения парообводных трубок. Затяжку следует выполнять равномерно без перекосов.

труб с навернутыми фланцами. На рис. 81 показан фут­ ляр для трубы с наружным диаметром 83 мм.

Трубы, прокладываемые через наружные стены, за­ ключают в пределах толщины стены в специальные фут­ ляры (гильзы) из листовой стали толщиной 1,5 мм. За­ зоры между трубой и гильзой заполняют волокнистыми изолирующими материалами и закрывают с двух сторон листовой сталью.

На рис. 82 изображена заделка отверстия с помощью гильзы вокруг трубопровода, проходящего через стену, если не требуется особой герметизации смежных поме­ щений. Гильза не может служить опорой для труб, про­ ходящих через стену.

При прокладке через стены «холодных» труб для на­ бивки используют хлопчатобумажные концы, паклю, кошму и другие материалы. При прокладке «горячих»

226

трубопроводов с температурой до 250° С, а также кислородопроводов с любой температурой трубы обматывают на участке толщины стены с выпуском по обе стороны на 25—30 мм асбестовым картоном толщиной Змм в два слоя с закреплением его на трубе мягкой проволокой.

Узел 1

Рис. 82. Гильза для заделки отверстий вокруг трубопроводов, проходящих через стены

/ — г и л ь з а ; 2— диски; 3—набивка; 4— ц е м е н т н а я п о д л и в к а

Затем производят набивку указанными выше материа­ лами, но с обильной пропиткой материала шамотным раствором на огнеупорной глине.

При температуре трубопроводов выше 250° С заделка отверстий вокруг труб решается в каждом отдельном случае проектной организацией.

Изоляционную заделку вокруг трубы производят пос­ ле окончательной установки трубы в проеме стены. При прокладке трубопроводов через стены сварные стыки располагают вне футляра.

После установки на место изоляционной заделки че­ рез предусмотренное в стене гнездо в верхней части от­ верстия производят заливку кольцевого пространства между стеной и гильзой цементным раствором марки 50.

Участки «холодных» труб, проходящих через стены,

227

до устройства изоляционной заделки покрывают масля­ ной краской 2 раза (за исключением труб из нержавею­ щих сталей).

Необходимые размеры заготовок для изготовления гильз (рис. 83), служащие для заделки отверстий вокруг

динения применяют в азотной промышленности на тру­ бопроводах Dy 250—400 мм в установках синтеза аммиа­

228

Т а б л и ц а 89 Размеры гильз для трубопроводов высокого давления в мм

рассматриваемого фланцевого соединения, те же, что и для соединений на линзовых прокладках, и монтаж их не представляет особых трудностей. Уплотнение с коль­ цевыми упругими прокладками достигается значительно меньшими нагрузками на шпильки, чем при фланцевых соединениях с плоскими прокладками.

Монтаж компенсаторов. П-образные компенсаторы, как правило, устанавливают в горизонтальном положе­ нии с соблюдением общего уклона трубопровода и толь­ ко в виде исключения при ограниченной площади для его размещения допускается установка компенсатора

ввертикальном положении (петлей вверх). При уста­ новке компенсатора в вертикальной плоскости во флан­ цевом соединении перед компенсатором устанавливают линзовый отвод для освобождения трубопровода от конденсата, выпадающего в результате разности темпе­ ратур рабочей среды и окружающего воздуха.

Для увеличения компенсирующей способности при - монтаже компенсатор предварительно растягивают, т. е.

вхолодном состоянии он должен получить такое же напряжение, которое будет получено в рабочих услови­ ях, но с обратным знаком. Таким образом достигают

229