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

заготовок п контролю за их изготовлением на заводе-нз- готовптеле.

Согласно тербованпям технических условий трубы подвергают на заводе-изготовителе следующим испыта­ ниям:

а) определяют контрольный химический анализ ме­ талла труб сдаваемой партии. Химический состав обяза­ тельно указывают в сертификате завода. Химический

и хрома при помощи стиллоскопа или капельной пробой; б) механические свойства металла труб определяют значениями: предела прочности на растяжение, предела текучести, удлинения, относительного сужения площади поперечного сечения, твердости по Брннеллю и, если до­ пускает толщина стенки (12 мм и более), ударной вяз­

кости; в) контроль макроструктуры металла труб произво­

дят на трубах с толщиной стенки 15 мм и более на по­ перечных протравленных темплетах по специальной ин­ струкции завода-изготовителя. На поверхности отрезка трубы после травления макроструктура не должна иметь трещин, следов усадочной раковины, плен н закатов. Проверку микроструктуры, в частности определение раз­ меров зерна, выполняют на продольных шлифах, взятых от готовых труб (после термообработки). Результаты

таний; г) проверку на сплющивание производят для опреде­

ления способности металла труб подвергаться деформа­ циям при сплющивании их до определенного предела; пробу выполняют на кольцах, отрезанных от готовых труб. Кромки пробных колец тщательно закругляют на­ пильником. Кольца для испытания на сплющивалие мо­ гут не отрезаться от тела трубы, а надрезаться перпен­ дикулярно продольной оси на глубину не менее 0,8 величины наружного диаметра трубы и сплющиваться, оставаясь на самой трубе. Кольцо из стали 20 сплющи­ вают до получения просвета, равного 50% внутреннего номинального диаметра*.

* Скорость сплющивания образца обычно находится в пределах 20—50 мм в [мин.

40

Испытанию на сплющивание подлежат лишь трубы, у которых наружный диаметр превышает 35 мм.

Трубы из легированных сталей подвергают пробе на сплющивание до появления первой трещины. Величину сближения стенок при этом фиксируют и заносят в про­

но может равняться двойной величине наружного диа­ метра изгибаемой трубы;

е) каждую трубу подвергают также проверке на от­ сутствие дефектов на наружной стороне методом магнит­ ной дефектоскопии (магнофлокс);

ж) наконец, завершающей операцией является гид­ равлическое испытание каждой трубы.

Если трубы на заводе-изготовителе не проверялись маг-нофлюксом, то заказчик проводит их проверку на площадке.

Трубы поставляют в термообработанном и протрав­ ленном состоянии. Окалину и ржавчину с наружной и внутренней поверхностей полностью удаляют. Провер­ ку качества готовых труб производит ОТК предприятияпоставщика.

ответвлений, закрытия концов трубопроводов и других целей.

Перечень нормалей на фасонные детали диаметром Dy 6—200 мм и для давлений от 200 до 1000 кгс/см2 ох­ ватывает весьма широкую номенклатуру, предназначен­ ную как для разъемных (фланцевых) соединений (МП 4969-63-г-МН 4996-63), так и неразъемных (иа сварке) соединений (МН 4997-63-Ч-МН 5009-63).

Фасонные части фланцевых трубопроводов (рис. 15) поставляют в готовом виде в сборе с навернутыми резь­ бовыми фланцами и со всеми комплектующими отдель­ ные изделия деталями.

Фланцевые колена выполняют: под углом 90, 86, 94°,

41

равноплечие и иеравноплечне без опор и с опорами и ко­ лена двойные.

Угольники изготовляют с ответвлениями и под тер­ мометры сопротивления и термопары.

Тропинки также в зависимости от назначения имеют­ ся — проходные, с ответвлениями, переходные, переход-

Рис. 15. Фасонные элементы фланцевых трубопроводов

ные несимметричные, вставки. Переходы выполняют то­ ченые и штампованные. Отводы линзовые и диафрагмы измерительные также имеют несколько конструктивных разновидностей.

Для трубопроводов Dy 6—70 мм для давлений Ру 200—500 кгс/см2 могут применяться резьбовые штуцера (рис. 16), привариваемые встык к трубам с подготовлен­ ными кромками под сварку.

Детали под сварку (рис. 17) поставляют с обработан­ ными концами под сварку по МН 3559-62.

Для ответвлений трубопроводов вместо фасонных деталей (тройники, вставки), .присоединяемых к трубо­ проводам на сварке или на фланцах, вваривают штуце­ ра (рис. 18) с концами, разделанными под сварку, и с резьбовыми концами.

42

К деталям трубопроводов, имеющим наружную резь­ бу, предъявляют следующие требования:

форму впадины наружных резьб выполняют закруг­

п е и е х о д н ы й ; 7 — т р о й ­ ник п р о х о д н о й с от­ в е т в л е н и е м ; 8 — т р о й ­

т р о й н и к - в с т а в к а ; 10 — п е р е х о д т о ч е н ы й ;

/ / — п е р е х о д ш т а м п о ­ в а н н ы й

Т а б л и ц а 19 Допускаемое биение уплотнительной поверхности

относительно среднего диаметра резьбы в мм

43

Фасонные детали трубопроводов изготовляют из по­ ковок пли штамповок, которые в термообработанном со­ стоянии должны иметь механические свойства и катего­ рию прочности по ГОСТ 8479—70 (см. табл. 8).

Т а б л и ц а 20

Расположение мест клеймения на деталях трубопроводов (по МН 5010-63)

Линзы глухие

44

Продолжение табл. 20

Клейма на деталях располагают в следующем по­ рядке:

1 — товарный знак завода-изготовителя; 2 — марка

Для технологических установок большой производи­ тельности Иркутским НИИХИММАШ разработаны но­ вые отраслевые нормали ОН26-01-146-69-ь-ОН26-01-174-69 ма детали трубопроводов Dy 250—400 мм для рабочих давлений 250—320 кгс/см2 с концами, предназначенными

45

под сварку. Конструктивно эти детали ие отличаются от аналогичных деталей, .предназначенных для трубопрово­ дов £>у 6—200 мм. Однако вследствие увеличенных до­ пусков на диаметры и толщины изделий концы под свар­ ку требуют большей дополнительной подгонки.

Для производства полиэтилена, технологические про­

предусматривающие соединения только на срлаицах и муфтах.

Готовые детали обязательно принимает технический контроль предприятия-поставщика. К приемке детали представляют партиями. К партии относятся одноимен­ ные детали одного размера, из стали одной плавки, про­ шедшие термообработку по одному режиму.

Каждую деталь подвергают наружному осмотру, обмеру и проверке твердости по Бринеллю.

На обработанных поверхностях не допускается нали­ чия раковин, свищей, плен, закатов, трещин волосовин, забоин. Отсутствие трещин на деталях устанавливают с помощью магнитного контроля, а внутренние дефекты с помощью ультразвука. Исправление дефектов подвар-

Резьба должна быть чистой с гладкой поверхностью без заусенцев и рванин. Наличие ниток с сорванной или неполной резьбой не допускается. Впадины наружных резьб выполняют закругленной формы.

Нарезку наружных поверхностей и обработку кони­ ческих уплотнительных поверхностей выполняют на станках обязательно с одной установки, торцовые по­ верхности фасонных деталей при этом должны быть перпендикулярны оси резьбы с допуском, не превышаю­ щим 20'.

Все виды фасонных деталей, согласно требованиям технических условий, подвергают гидравлическому ис­ пытанию давлением.

46

После гидравлического испытания деформированные уплотннтельные поверхности деталей подвергают допол­ нительной механической обработке: для трубопроводов

новления острых уплотнителышх кромок.

Результаты всех видов испытаний должны быть за­ фиксированы в сопровождающем изделие документе (паспорте).

4. Соединительные детали трубопроводов

Разъемные соединения в зависимости от метода сое­ динения присоединительных концов трубопроводов

Фланцевые соединения по своей конструкции имеют несколько разновидностей (рис. 19): на резьбовых флан-

47

цах; со свободно вращающимися фланцами с буртом; соединения с приваренными встык фланцами.

Наибольшее распространение получили соединения с резьбовыми фланцами. Это объясняется тем, что проч­ ность п герметичность соединения легко контролируют­ ся, а монтаж трубопроводов не вызывает затруднений, так как совпадение отверстий под шпильки легко дости­ гается поворотом фланцев па резьбе. Соединения со сво­ бодно вращающимися фланцами также удобны при мон­ таже, однако эти фланцевые соединения более металло­ емки и требуют промежуточной детали—упорной муф­ ты, соединяемой с трубой на резьбе пли сварке.

Соединения с приварными встык фланцами хотя п имеют некоторое распространение в отечественной п за­ рубежной практике, все же менее удобны при монтаже, так как совмещение отверстий под шпильки в обвязоч­ ных трубопроводах требует сложной п трудоемкой под­ готовки. Кроме того, сварные соединения труб и флан­ цев из легированных сталей требуют посл^е сварки обя- з ател ы-ю й тер мообр а боткп.

Для фланцевых соединений применяют обтюраторы, зажимаемые между торцами труб (фланцев), следую­ щих видов: плоская прокладка пз мягкого металла (медь, реже алюминий); стальные сферические п кони­ ческие линзы; стальное упругое кольцо овального пли восьмигранного сечения.

Конструкция разъемного соединения с плоской про­ кладкой довольно проста, но весьма чувствительна к пе­ рекосам и не обеспечивает плотности соединения при значительных колебаниях температуры внутри трубо­ провода. Чем тоньше прокладка, тем меньше влияют па плотность соединения изменения температуры, но зато повышается чувствительность соединения к перекосам при монтаже.

Исходя из этих сооружений на практике выбирают прокладки в зависимости от диаметра трубопровода тол­ щиной в пределах 2,5—А мм, а для трубопроводов, рабо­ тающих при повышенных температурах, — в пределах 1,5—2,5 мм. Кроме того, при относительно большой ши­ рине прокладки для доведения ее до пластического со­ стояния требуются значительные усилия на шпильки фланцевого соединения. Однако если прокладку сделать более узкой с ограничением с внутренней и наружной сторон уступами торцовой поверхности трубы, как в кон-

48

струкцпп соединения «Казале» (рис. 19,6), усилие сжа­ тия прокладки уменьшится почти вдвое по сравнению с конструкцией, приведенной на рис. 19,а, по другие де­ фекты, специфичные для этого вида соединений, не уст­ ранятся. Вследствие этого такие соединения получили у нас относительно небольшое распространение.

Рис. 20. Типы фланцевых соединении с линзовым уплотнением

/ — д л я с о е д и н е н и я т р у б ; / / — д л я с о е д и н е н и я т р у б с л и н з о в ы м и о т в о д а м и ;

/ / / — д л я с о е д и н е н и я с и з м е р и т е л ь н ы м и д и а ф р а г м а м и ; IV — д л я п р и с о е д и н е н и я т р у б к а п п а р а т а м и м а ш и н а м

Длительный опыт эксплуатации трубопроводов пока­ зал, что наиболее рациональными являются фланцевые соединения с применением линзовых прокладок (рис.20), которые имеют ряд преимуществ перед плоскими про­ кладками.

Герметичность у этого вида соединений достигается нажатием конических поверхностей торцов труб на сфе­ рические поверхности линзы под действием силы затяж­ ки шпилек. В этом случае по линии касания линзы воз­ никает упругая деформация с образованием упругого пояска касания.

В связи с тем что ширина этого пояска сравнительно мала (0,8—3 мм в зависимости от диаметра труб), то и площадь касания линзы с конической поверхностью тру­ бы незначительна, при сравнительно небольшом усилии в месте затяжки шпилек на площади касания можно по­ лучить значительные напряжения сжатия.

По мере возрастания давления в сети трубопровода происходит небольшое заклинивание линзы между тор­ цами труб вследствие незначительного увеличения диа­ метра линзы от упругой деформации, вызываемой внут­ ренним давлением в трубопроводе.

При разборке и новой сборке трубопровода не тре­ буется смены линзы. Линзовые уплотнения являются на-