Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
40
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
11.59 Mб
Скачать

Качество и техническая характеристика применяе­ мых материалов для изготовления трубопроводов и го­ товых изделий должны быть подтверждены паспортами или сертификатами.

Химический состав этих марок сталей приводится в табл. 6, а механические свойства — в табл. 7.

Механические свойства сталей, применяемых для из­ готовления труб и деталей трубопроводов высокого дав­ ления, после надлежащей термической обработки долж­ ны соответствовать данным, приведенным в табл. 7.

Стальные поковки по классификации, общим требо­

ваниям, методам испытаний и маркировке

соответству­

ют ГОСТ 8479—70, группе IV (табл. 8).

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8

Свойства поковок по категориям прочности

М а р к а с т а л и

К а т е г о р и я

М а р к а с т а л и

К а т е г о р и я

п р о ч н о с т и

п р о ч н о с т и

20

КП-22

ЗОХМА

КП-45

35

КП-28

18ХЗМВ

КП-45

ЗОХ

КП-40

20ХЗМВФ

КП-60

40Х

КП-55

25X1МФ

КП-65

18ХГ

КП-28

 

 

Ввиду повышенных напряжений в металле труб и соединительных частей, работающих при давлении 1500 и 2500 кгс/см2 и температуре до 300° С, к используемым для их изготовления материалам предъявляют особо по­ вышенные требования.

Механические свойства сталей, применяемых для из­ готовления труб и деталей трубопроводов на рабочее давление Рраб =1500 кгс/см2, приведены в табл. 9.

Детали трубопроводов на давление 1500 кгс/см2 из­ готовляют из поковок, круглого проката или труб в за­ висимости от технологии, принятой на заводе-изготови­ теле.

Заготовки по классификации, общим технологичес­ ким требованиям, методам испытаний и маркировке дол­ жны соответствовать ГОСТ 8479—70, группе IV.

Загрязненность металла, предназначенного для де­ талей трубопроводов, неметаллическими включениями определяют по ГОСТ 1778—70. Пределы балльности со­ держания включений следующие:

а) по среднему баллу: сульфидов — не более 2 баллов;

30

Т а б л и ц а 9

Механические свойства металла для деталей трубопроводов на Ррпь 1500 кгс/см2

Н а и м е н о в а н и е

М а р к а

и з д е л и я

с т а л и

Ка т е г о р и я

пр о ч н о с т и п о Г О С Т 8479—70

 

1

 

•—

б».

Т в е р д о с т ь

%

Н В

кгс/мм'

 

не б о л е е

 

Трубы Dy3 ММ

ЗОХМА

60

40

16

8

210

Трубы Dy 6—

20ХЗМВФ

90

70

12

3,5

269—311

60 мм

(ЭИ579)

 

 

 

 

 

 

Фланцы

25ХМФА

КП-65

85

65

13

6,5

248—293

Заглушки

40Х

КП-55

70

55

15

 

223—262

 

20ХЗМВФ

 

 

 

 

6

 

Линзы

КП-60

75

60

14

 

 

(ЭИ579)

 

235—277

 

 

 

 

 

 

Фасонные де­

20ХЗМВФ

КП-70

90

71

13

6

269—311

тали

(ЭИ579)

 

 

 

 

 

 

окисно-силикатных включений — не более

2 баллов;

б) по максимальному

баллу:

 

 

 

 

 

сульфидов — не более

2,5 балла;

 

 

 

 

окисно-силикатных включений — не

более

3

баллов.

Количество шлифов с максимальным

баллом не дол­

жно превышать

7з общего

количества

шлифов.

Все за­

готовки проходят контроль капельной пробой или спек­ тральным анализом на содержание легирующих элемен­ тов.

Детали трубопроводов на давление 2500 кгс/см2 из­ готовляют из поковок, которые по общим техническим требованиям, методам испытаний и маркировке также соответствуют ГОСТ 8479—70, группе IV.

Поковки не должны иметь трещин, расслоений, за­ катов, волосовин, а также флокенов, отсутствие которых гарантируется поставщиком металла, но по требованию заказчика проверка на флокены может производиться повторно.

31

По форме и размерам поковки должны отвечать чер­ тежу готового изделия с припусками на механическую обработку и допусками на точность изготовления по­ ковки, установленными стандартами (ГОСТ 7062—67, ГОСТ 7829—70, ГОСТ 7505—55).

Допускается изготовление деталей из штамповок, проката и труб, прочностные характеристики которых удовлетворяют требованиям, предъявляемым к поков­ кам. Термическая обработка поковки должна обеспечи­ вать механические свойства, указанные в табл. 10.

Допускается применение и сталей других марок, свойства которых не ниже указанных в табл. 10. Для де­

талей

трубопроводов,

работающих

в температурных ус­

ловиях

I I I ступени (на «горячих»

линиях), стали долж­

ны иметь величины

ползучести

не

менее указанных

в табл. 11.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 10

 

Механические свойства металла

деталей

 

трубопроводов на Ру 2500 кгс/см2

Н а и м е н о в а н и е

М а р к а стали

и з д е л и й

 

Т р у б ы

 

 

20ХЗМВФ;

 

 

 

1Х12В2МФ

Д е т а л и

м у ф т о ­

25Х1МФ:

вого

с о е д и н е н и я

25Х2М1Ф:

 

 

 

25Х1М1ФБР

Тройники

 

20ХЗМВФ;

Угольники

 

25Х1МФ

П е р е х о д ы

 

25Х2М1Ф

Ф л а н ц ы

р е з ь ­

35ХМ;

б о в ы е

и

г л у х и е

40Х;

 

 

 

40ХФА

 

 

М е х а н и ч е с к и е свойства

 

Категорияпрочности

ГОСТпо8479—70

при

20° С

 

ТвердостьНВ

о а

(О*

а и

 

 

 

 

 

не

менее

 

 

-

90

75

12

6

277—31 1

 

К П - ( й

80

05

13

(>

218—293

К П - 7 0

85

70

13

6

262—311

К П - 6 5

80

65

13

б

248—293

Л и н з ы

35ХМ;

 

40ХФА

Ш п и л ь к и

25Х1МФ

Г а й к и

ЗОХМА

-

-

135

120

9

5

47—49

 

 

 

 

RC

85

63

13

6,5

255—302

80

60

14

6,5

277—29а

32

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 11

 

Предельные значения ползучести для деталей

 

 

 

 

газопроводов

высокого давления

 

 

О

С о п р о т и в л е н и е

п о л з у ч е с т и в кгс/см-

при скорости п мм/ м.и-

о

>»к

Ы 0 - '

1

М О — 7

МО—»

М 0 - »

М 0 - »

М О - 7

М 0 — 7

га —

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ га

 

 

 

 

М а р к а с т а л и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GJ О

ЗОХМА

25Х2МФА

18ХЗМВ

20ХЗМВФ

Х18Н10Т

X25H2CC2

Х23Н18

Н =

 

 

 

 

 

 

 

 

450

0,5

 

22,5

22

27

 

 

 

475

7,7

 

14,5

500

5

 

8,8

11

17

520

 

5,5

15

538

 

12,6

9,1

550

 

3,1

7,5

11

13,5

593

 

9,1

6,09

600

 

 

 

 

 

 

11,5

 

Сталь некоторых марок применяют с ограничением по рабочей температуре, например в .пределах I I темпе­ ратурной ступени для деталей второй группы разрешает­

ся применение стали 15ХФ, если рабочие

температуры

не превышают 225° С, п сталь ЗОХМА при

температурах

не выше 250° С. Разрешается также применение стали марки ЗОХМА для изготовления шпилек, если темпера­ тура не превышает 450° С. Следует иметь в виду, что на некоторых этапах технологического процесса при темпе­ ратурах даже I ступени наблюдается повышенная серо­ водородная коррозия деталей, изготовленных, согласно нормалям, из углеродистой стали, в связи с чем прихо­ дится трубы, линзы и фасонные части изготовлять из легированных сталей ЗОХМА пли 18ХЗМВ, более устой­ чивых в этих условиях.

При наличии интенсивной карбонильной коррозии, наблюдающейся главным образом в производстве мета­ нола, в опасном интервале температур применяют трубы и фасонные части, футерованные медью или аустеннтной нержавеющей сталью. Линзы ,на таких участках кадмпруются.

В районах с низкими зимними

температурами (ни­

же —40° С) предназначенную для

деталей трубопрово­

дов сталь испытывают на ударную вязкость при.темпе­ ратуре, соответствующей зимнему минимуму. Значения

3—908

33

ударной вязкости в этих случаях должны быть не менее 2 кгс/см2.

Хромоппкелевые нержавеющие, кислотостойкие и не­ которые жаропрочные стали, имеющие высокую вяз­ кость при нормальной температуре, сохраняют ее в зна­ чительной степени при .низких температурах.

Химический состав и механические свойства наибо­ лее распространенных марок сталей, применяющихся при изготовлении толстостенных труб и фасонных дета­

лей для

коммуникации

высокого давления, приведен

в табл. 6 и 7.

 

 

 

2. Трубы

Для

изготовления

технологических трубопроводов

высокого давления химических производств технически- . ми условиями установлен ограничительный сортамент труб — с 13 условными проходами. Сокращение количе­ ства используемых размеров труб уменьшает разнообра­ зие изготовляемой арматуры, фасонных детален и флан­ цев, что в свою очередь упрощает и удешевляет их про­ изводство.

Трубы из

стали групп С, ХГ, ХМ, ХФ

поставляют

в соответствии

с ЧМТУ/УкрННТИ

518-63,

а трубы

из

стали

ХН —по ГОСТ 9940—72

и ГОСТ 9941—72

и

ЧМТУ 3-248-69.

 

 

Т а б л и ц а

12

 

 

 

 

 

 

Сортамент труб для установок высокого давления

 

 

 

(по ЧМТУ/УкрНИТИ 518-63)

 

 

У с л о в н ый п р о х о д

D „ X S

 

D„xs

D„xs

 

в

мм

 

 

 

 

 

 

6

12X3

15X4,5

 

 

 

 

10

20X4,5

25X7

 

 

15

25X5

36X9

 

 

25

35X5

45X9

45X10

50X12

 

 

32

45X6,5

50X9

57X12

68X16

 

 

40

57X7

68X12

68X14

83X19

 

 

60

76X9

83X14

102X20

102X22

 

 

70

89X11

102X16

114X22

127X28

 

 

90

114X14

127X18

140X25

159X36

 

100

127X14

140X20

159X28

180X40

 

125

159X18

180X28

194X36

219X48

 

150

194X20

219X32

245X45

273X60

 

200

245X25

273X38

299X50

 

34

Трубы для коммуникаций высокого давления постав­ ляют по наружному диаметру Dn и толщине стенки s ^(табл. 12).

Трубы с наружным диаметром до 57 мм включитель­ но поставляют холоднокатаными и холоднотянутыми,

.свыше 57

мм — горячекатаными.

Разрешается

поставка

труб

холоднодеформированнымн

следующих

размеров

в мм: 68X12; 68X14; 76X9; 83X14; 83X19.

 

Длина

поставляемых труб,

как

правило,

должна

быть

не менее 4,5 мм, но допускаются

и трубы

длиной

не менее 3 м в количестве 20% заказанной партии.

 

Отклонения

по размерам труб не должны

превышать

величии, приведенных в табл.13.

 

Т а б л и ц а

13

 

 

 

 

 

 

 

 

Допускаемые отклонения по размерам труб

 

 

 

 

 

(ЧМТУ/УкрНИТИ 51S-63)

 

 

 

 

 

 

 

Д о п у с к а е м ы е о т к л о н е н и я д л я т р у б

 

Р а з м е р ы т р у б в мм

х о л о д н о т я н у т ы х

 

 

 

 

 

 

 

и х о л о д н о к а т а ­

г о р я ч е к а т а н ы х

 

 

 

 

 

ных

 

 

 

По

наружному

диаметру:

 

 

 

 

 

до

30

 

 

+ 0,3

мм

 

 

 

свыше

30 до

50 . . . .

± 0 , 4

мм

± 1 %

для

всех

 

 

 

 

 

 

\размеров

 

свыше

50

 

± 0 , 8

«/о

1

 

 

По толщине стенки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 10 %

- 8 %

 

 

свыше

5

 

± 8

%

+ 15%

для

всех

 

 

 

 

 

 

размеров

 

Для редуцированных труб разрешается увеличение плюсового допуска по толщине стенки до 20%.

Овальность и разностенность труб не должна выво­ дить размеры труб за пределы допускаемых отклонений по диаметру н толщине стенки. Кривизна труб на участ­ ке любой длины не должна превышать: для холоднока­ таных и холоднотянутых труб1,5 мм на 1 пог. м; для горячекатаных труб на 1 пог. м:

толщиной стенки в мм:

 

 

 

до

20

 

 

1,5 мм

свыше 20

до 30

 

2

»

свыше 30

 

 

4

»

На заводе-изготовителе

каждую трубу

осматривают

и обмеряют.

На

наружной

и внутренней

поверхностях

3*

35

труб

не допускаются

плены, трещины, закаты,

глубокие

риски

п волосовины. Эти дефекты

обязательно

устраня­

ют

путем зачистки

образнвньш

крутом,

напильником

или

другими способами, кроме

заварки

и зачсканкп.

В зачищенных местах толщина стенки не должна выхо­ дить за пределы допускаемых отклонении.

Трубы должны выдержать испытательное

(гидравли­

ческое) давление, определяемое по

формуле

 

 

200s/?

кгс/см*,

 

 

Л.сн = — г -

 

 

 

" в

 

 

 

 

где s — минимальная

толщина

стенки

трубы

в мм (за

вычетом минусового допуска);

 

 

R — допускаемое

напряжение

в

кгс/мм2,

равное

40% временного сопротивления разрыву;

DB — внутренний диаметр трубы в мм.

 

Трубы с наружным

диаметром менее 45 мм испыты­

вают на загиб по ГОСТ 3728—66 (вокруг оправки радиу­ сом, равным 2D,,). Трубы с наружным диаметром 45 мм и более испытывают на сплющивание по ГОСТ 8695—58.

Существующие нормали машиностроения (МН 4969-63-f-MH 5009-63) предусматривают толщины стенок труб на давлешге 200—1000 кгс/см2, которые используют также и па промежуточные давления транспортируемой среды.

В 1969 г. утверждены ЧМТУ 3-248-69 на бесшовные горячекатаные п холоднодеформнрованиые толстостеп­

ные трубы

из коррозионностонкои стали марки Х18Н10Т,

применяемые на условное давление

320 кгс/см2.

Трубы по этим ЧМТУ

поставляют

следующих разме­

ров (D„Xs)

в мм:

 

 

 

 

15X4,5

50X9

102X16

 

25X7

51X11

127X18

 

35X9

68X12

140X20

 

45X9

83X14

180X28

Допускаемые отклонения

по наружному

диаметру

и толщине стенки не должны

превышать величин, ука­

занных в табл. 14.

 

 

Овальность и разностенность труб не должны выво­

дить размеры труб за пределы допускаемых

отклонений

по диаметру и толщине стенки. Остальные

требования

сохраняются согласно ГОСТ 9940—72 и ГОСТ 9941—72. В последнее время для установок высокого давления

36

Т а б л и ц а 1-1

Допуски по наружному диаметру и толщине стенки (по ЧМТУ 3-248-69)

 

 

 

 

 

 

Т о ч н о с т ь по и з г о т о в л е н и ю

 

Р а з м е р ы т р у б в мм

 

обычная

п о в ы ш е н н а я

в ы с о к а я

 

 

 

 

 

 

 

 

Холоднодеформированные

 

 

По

наружному

диаметру:

 

 

+ 0,3 мм

+ 0,3 ММ

10—30

 

 

 

 

 

30—50

 

 

 

 

± 1 %

± 0 , 4 мм

свыше 50

 

 

 

 

 

+ 1 %

± 0 , 8 %

По толщине стенки:

1

 

 

+ 12,5 %

 

до

5

 

 

 

 

± 1 0 %

 

 

\

 

 

- ю %

свыше 5

 

 

 

 

+ 8 %

 

 

 

 

 

+ 10 %

 

 

 

 

Г орячекатаные

 

 

По

наружному

диаметру:

 

 

+ 1,25 %

 

до

140

 

 

I

_

 

±1 %

 

 

 

- 1,7 5 %

свыше 140

 

 

[

+ 1,5 %

 

 

 

 

 

 

По толщине

стенки:

1

 

 

 

 

до

20

 

 

 

 

+ 15 %

+ 15 %

 

 

\

~

 

 

 

 

 

 

- 12,5 %

—8

свыше 20

 

 

( +12,5%

 

 

 

 

\

- 1 5 %

 

 

 

 

 

 

 

 

химических

производств большой

производительности

на Ру

320 кгс/см2

утверждены

технические

условия

для

опытной

партии труб

размером DT 250—400 мм

(ЧМТУ 3-246-69). Размеры

труб

и допускаемые откло­

нения приведены в табл. 15.

 

 

Т а б л и ц а 15

 

 

 

 

 

 

 

 

Сортамент труб и допускаемые

отклонения

 

 

 

 

в размерах (по ЧМТУ 3-246-69)

 

Н а р у ж н ы й

Д о п у с к а е м о е

д и а м е т р

о т к л о н е н и е

т р у б в мм

по д и а м е т р у

°У

в %

 

То л щ и н а стенки

вмм

До п у с к а е м о е

от к л о н е н и е

по т о л щ и н е

в%

Д л и н а

К р и в и з н а

на

1 пог. м

в мм.

в

мм, не

не к о р о ч е

 

б о л е е

325

+

1,5

40

 

4000

4

377

 

1,5

42

 

4000

4

402

'

1,5

56

±?}

4000

4

465

1,5

60

4000

4

450

 

1,5

50

 

4000

4

485

 

1,5

55

 

4000

4

530

 

1,5

65

 

4000

4

•3?

Для более высоких давлений (1500—2500 кгс/см2) применяют трубы из указанных ранее марок сталей, ко­ торые подвергают специальной термической обработке для получения повышенных механических характерис­

тик, пли же из других высокопрочных

сталей

(см. табл. 9

и 10).

 

 

 

 

 

 

 

Нормали

Иркутского

филиала

Гипронефтемаша

на

трубы для

производства

полиэтилена

под

давлением

1500 кгс/см2

предусматривают

всего

7

размеров

(табл. 16).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

16

Нормализованные трубы на Ррпо

1500

кгс/см2

 

Р а з м е р ы в мм

 

 

Р а з м е р ы в мм

 

Dy

D „ X s

 

Dy

 

 

B „ x s

 

6

15X4,5

 

32

 

 

68X18

 

10

25X7

 

40

 

 

89X24

 

15

35X9

 

60

 

 

108X26

 

25

50X12

 

 

 

 

 

 

Трубы для коммуникаций на давление 2500 кгс/см2 изготовляют по нормалям Ирутского НИИХиммаша ОН26-01-100-69 (табл. 17).

 

 

 

 

Т а б л и ц а 17

 

Трубы стальные на Ру

2500

кгс/см2

 

Р а з м е р ы в мм

I

 

Р а з м е р ы в мм

°У

 

 

°У

Daxs

 

 

 

3

12X4,5

 

25

63X19

6

17X5,5

 

32

83X24

10

2SX9

 

40

98X29

15

40X12,5

 

 

 

Для приемочных испытаний трубы на заводе-изгото­ вителе разбивают на партии. В партию включают трубы только одной плавки и одной садки с количеством труб, указанным в табл. 18.

Каждая партия труб сопровождается сертификатом, удостоверяющим соответствие труб требованиям техни­ ческих условий.

38

 

 

 

Т а б л и ц а 18

 

Разбивка труб на партии в зависимости от их диаметров

У с л о в н ы е п р о х о д ы т р у б D мм

К о л и ч е с т в о т р у б в п а р т и и

До 60

включительно

 

200

70

— 125

 

100

150 — 200

 

50

В

сертификате

указывают

марку стали,

ее химиче­

ский состав, номер

плавки, результаты всех

испытаний

труб и заготовок, размеры и количество труб в партии, режим термообработки труб, а также оценку макро- и микрошлифов, присвоенный данной марке стали цвет окраски и заключение ОТК завода-изготовителя о год­ ности.

На конце каждой трубы с наружным диаметром 35 мм и более обязательно выбивают клейма с указани­ ем следующих данных: марки стали, .клейма завода-из­ готовителя и его ОТК, номера партии. Клейма выбива­ ют на расстоянии 300—400 мм от конца трубы.

Трубы с наружным диаметром менее 35 мм связыва­ ют в пучки и снабжают двумя металлическими бирка­ ми, которые привешивают на оцинкованной проволоке с двух сторон к пучку; на бирках набивают те же клей­ ма, а также указывают размеры труб.

Трубы, не снабженные сертификатом, не могут быть допущены для использования на установках высокого давления.

Трубы поставляют, как 'правило, длиной не менее 4,5 м, поставка труб не короче 3 м допускается в количе­ стве 20% заказанной партии. Трубы поставляют после соответствующей термообработки и в протравленном со­ стоянии. Окалина и ржавчина с наружной и внутренней поверхностей должна быть полностью удалена.

Заводом-изготовителем должен быть установлен ре­ жим термообработки, обеспечивающий снятие остаточ­ ных напряжений и механические характеристики, соот­ ветствующие приведенным в табл. 7, 9 и 10.

Проверку и приемку готовых труб производят ОТК предприятия-поставщика. Основным условием, пред­ определяющим качество металла труб, является качест­ во заготовки. Поэтому техническими условиями на изго­ товление труб уделяется особое внимание качеству

39

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ