книги из ГПНТБ / Ряполов А.Ф. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов высокого давления
.pdfиболее падежными уплотнениями при вибрации трубо проводов. Они удобны также для монтажа, так как до пускают незначительный излом трубопровода.
Ниже приводятся марки сталей для изготовления де талей фланцевых соединений (табл. 21).
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 21 |
|
|
|
Марки сталей для изготовления детален |
фланцевых |
|
|||||
|
|
соединений на Я у 200—1000 |
кгс/см2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
М а р к и с т а л е й д л я |
|
|||
Г р у п п а |
Т е м п е р а т у р а |
ф л а н ц е в |
л и н з |
|
|
|
|||
|
п р о д у к т а |
|
ш п и л е к |
гаек |
|||||
с т а л и |
|
р е з ь б о в ы х |
|
||||||
|
в °С |
по |
ГОСТ |
|
по ГОСТ |
по ГОСТ |
|||
|
|
по |
ГОСТ |
|
|||||
|
|
|
10193—63 |
|
10-19 1—03 |
10195—63 |
|||
|
|
|
9399—63 |
|
|||||
С, х н |
|
От—50 ДО |
|
35 |
|
20 |
|
35ХГ2 |
ЗОХ |
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
х г |
|
От—50 до |
35; ЗОХ |
20; 18ХГ |
|
35ХГ2 |
ЗОХ |
||
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
ХМ |
|
До 400 |
38ХА; 40Х |
ХЗМВ |
|
40ХФА |
35 X |
||
ХФ |
|
» 510 |
25Х2МФА |
ХЗМВ |
25Х2МФА |
ЗОХМА |
|||
Для |
трубопроводов из стали ХН для деталей |
флан |
|||||||
цевых |
|
соединений |
применяют |
стали, |
приведенные в |
||||
табл. 21, за исключением |
линз, которые |
изготовляют из |
сталей, соответствующих марке стали самого трубопро вода.
Для трубопроводов из стали группы ХГ (см. табл.21) при толщине фланца до 35 мм включительно применяют сталь 35, а при большей толщине — сталь 35Х (по ГОСТ 4543—71). Марка стали ХЗМВ соответствует мар ке 18ХЗМВ. Марка стали 25Х2МФА может быть замене на маркой 25Х1МФ.
|
|
|
Т а б л и ц а 22 |
||
|
Категория прочности стали фланцев и линз |
|
|||
|
Ф л а н ц ы |
Л и н з ы |
|
||
м а р к и с т а л и |
к а т е г о р и я п р о ч н о с т и |
м а р к и с т а л и |
к а т е г о р и я |
||
п р о ч н о с т и |
|||||
|
|
|
|
||
35 |
|
КП-28 |
20 |
КП-22 |
|
ЗОХ |
|
КП-40 |
20, 18ХГ |
КП-28 |
|
38ХА или 40Х |
КП-65—КП-55* |
ХЗМВ |
КП-45 |
||
25Х2ФА |
КП-65—КП-60* |
|
|
||
* |
В т о р ы е з н а ч е н и я |
к а т е г о р и и прочности |
о б я з а т е л ь н ы при т о л щ и н е ф л а н ц а |
||
б о л е е |
95 мм. |
|
|
|
50
Рис. 21. Фланцы на Ру
200—1000 |
кгс/см2 |
/ — р е з ь б о в ы е д л я |
т р у б о п р о в о д о в ; |
2 — по д т е р м о м е т р ы с о п р о т и в л е н и я и
т е р м о п а р ы ; |
3 — переходпые; _ |
4 — пере |
х о д н ы е со |
в с т а в к о й на |
200 — |
|
320 кгс/см- |
|
Рис. 22. Конструкции линз на Р у 200— 1000 кгс/см2
|
|
1 — л и н з ы |
у п л о т н и т е л ь - |
|
|
ные ж е с т к и е ; 2 — л н н з ы |
|
|
|
к о м п е н с и р у ю щ и е ; 3— л и н |
|
|
|
з ы г л у х и е с у к а з а т е л е м |
|
Фланцы |
и линзы. |
Эти детали изготовляют из поковок, |
|
штамповок |
или проката с соблюдением категории проч |
||
ности, приведенных |
в табл. 22. Допускается |
изготовле |
ние линз из толстостенных труб, которые подвергают для этой цели термообработке на пониженную по сравне нию с трубами твердость.
Фланцы резьбовые конструктивно имеют несколько разновидностей (рис. 21).
Уплотнительные линзы (рис. 22), кроме глухих, стан дартом подразделяют на два типа: жесткие и компенси рующие (табл. 23).
Т а б л и ц а 23
|
Типы и исполнения линз уплотнительных на Р у |
|
|
200—1000 кгс/см2 (по ГОСТ 10493—63) |
|
О б о з н а ч е н и е |
|
|
т и п о в |
и с п о л н е |
Н а и м е н о в а н и е |
нии |
|
|
|
|
ЖЖ1 Линза жесткая без бурта ж п Линза жесткая с буртом
|
KI |
Линза |
компенсирующая при давлении Р у |
||
к |
|
500 |
кгс/см2 |
||
КП |
Линза |
компенсирующая при давлении Р у 640— |
|||
|
|||||
|
|
1000 |
кгс/см2 |
Жесткие линзы применяют при |
температурах до |
400° С (I и I I температурные ступени). При температу |
|
рах свыше 400° С ( I I I температурная |
ступень) применя |
ют компенсирующие линзы. Для соединений из кислото стойких сталей (группа ХН) па Я у 200—320 кгс/см2 при температурах до 300°С применяют линзы исполнения Ж1 из кислотостойкой стали соответствующей марки.
Правильность формы сферической поверхности линз (и линзовых отводов) обеспечивается методом обработ ки их на станках. Сумма допусков, проверяемая по ГОСТ 42—56 на радиальное и осевое биение передней бабки станка, не должна превышать 0,2 мм.
Обработка сфер линз производится с предельной точ ностью. Для радиусов сфер линз допускаются следую щие отклонения: для радиусов до 22 мм отклонение до ±0,1 мм, для радиусов до 90 мм отклонение до +0,2 мм, для радиусов свыше 90 мм — до+0,3 мм.
Т а б л н ц а 24 Орнаментовка линз (по ГОСТ 10493—63)
М а р к а с т а л и
Ти п ы
иисполнение
л и н з 20 20ХГ х к м в ( 1 8 х я м в )
Ж1 |
L |
— |
|
жн —
KI
кн
——
1—^
— —
52
Сферическую поверхность линз исполнения KI и KI I покрывают цинком (гальваническим способом) с нане сением слоя цинка толщиной 0,01—0,02 мм. Оцинковку осуществляют в целях предупреждения «слипания» ме таллов линзы и сопрягаемых труб, а также для лучшей герметичности, так как при затяжке соединения цинк за полняет микроскопические неровности на уплотняемых поверхностях. В некоторых случаях вместо оцинковаиня производят омеднение линз.
В зависимости от марки стали на линзы наносят орна ментовку (отличительные канавки) в соответствии с табл. 24. При замене стали на равноценную орнаментов ка сохраняется. На наружную цилиндрическую поверх ность каждой линзы (для Dy 25—200 мм) наносят клей-
Т а б л и ц а 25
Шпильки двухсторонние для фланцевых соединений с линзовым уплотнением на Ру 200—1000 кгс/см- (по ГОСТ 10494—63)
|
|
Р а з м е р ы |
в мм |
|
|
|
do |
|
/. |
|
s |
|
|
М14 |
10 |
|
|
8 |
70- -120 |
|
М16 |
12 |
oU |
|
10 |
80- -140 |
|
М20 |
15 |
35 |
8 |
12 |
110--170 |
|
М22 |
17 |
40 |
|
14 |
130--190 |
|
М27 |
20 |
45 |
|
17 |
160--220 |
|
МЗО |
22 |
50 |
|
19 |
190--260 |
|
МЗЗ |
25 |
55 |
|
22 |
210--270 |
|
М36 |
27 |
60 |
10 |
24 |
240--320 |
|
М39 |
32 |
65 |
12 |
27 |
280--340 |
|
М45 |
38 |
70 |
14 |
32 |
310--390 |
|
М52 |
42 |
85 |
18 |
36 |
370--460 |
|
М56 |
45 |
95 |
450--490 |
|||
|
|
53
мением товарный знак завода-изготовителя, марку стали и номер партии
Крепежные изделия. По конструкции различают два типа шпилек: двухсторонние, предназначенные для флан цевых соединений труб, фасонных частей, арматуры с линзовым уплотнением (табл. 25), и упорные для присо единения фланцов трубопроводов к аппаратам и маши
нам (табл. 26). Оба типа |
шпилек |
различают по длине |
|||||
резьбы, а также по обработке концов. |
|
||||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 26 |
||
|
Шпильки упорные для арматуры |
|
|||||
|
на Ру 200—1000 кгс/см2 |
(по ГОСТ 11447—65) |
|
||||
|
/ |
— |
|
=: |
|
||
|
k |
h |
|
t, |
k |
|
|
|
|
Р а з м е р ы |
в мм |
|
|
||
d |
1 |
1, |
' |
|
|
h |
|
|
2 |
|
|
||||
М12 |
30—80 |
19 |
22 |
8 |
|
7 |
|
М14 |
36—90 |
23 |
25 |
10 |
|
9 |
|
М16 |
40—100 |
25 |
31 |
12 |
|
10 |
|
Mi 18 |
40—105 |
29 |
34 |
13 |
|
10 |
|
М20 |
45—110 |
32 |
36 |
15 |
|
13 |
|
М22 |
50—120 |
34 |
39 |
17 |
Для стали: 35ХГ2 |
13 |
|
М24 |
60—130 |
40 |
42 |
17 |
13 |
||
40Х; 40ХФА |
|||||||
М27 |
70—140 |
43 |
46 |
20 |
15 |
||
38ХА—Змм; для |
|||||||
МЗО |
80—160 |
48 |
55 |
22 |
16 |
||
стали 25X1МФ— |
|||||||
МЗЗ |
90—180 |
52 |
55 |
25 |
16 |
||
6 мм |
|||||||
М36 |
100—200 |
54 |
61 |
27 |
20 |
||
|
|||||||
М39 |
120—220 |
62 |
66 |
30 |
|
20 |
|
М42 |
130—230 |
64 |
70 |
32 |
|
22 |
|
М45 |
140—240 |
68 |
72 |
35 |
|
24 |
|
М48 |
150—250 |
74 |
78 |
36 |
|
26 |
|
М52 |
160—260 |
78 |
82 |
40 |
|
28 |
В трубопроводах на Ру 200—1000 кгс/см2 применяют стандартизированные гайки чистые шестигранные (табл. 27).
Механические свойства металла шпилек и гаек в термообработанном состоянии при температуре 20° С долж ны соответствовать требованиям, указанным в табл. 28.
54
Т а б л и ц а 27
Гайки чистые шестигранные для фланцевых соединений на Ру 200—1000 кгс/см2 (по ГОСТ 10495—63)
|
|
|
и |
I |
I |
|
|
|
|
|
|
Р а з м е р ы |
в мм |
|
|
do |
|
|
S |
|
н |
D |
ft |
М12 |
|
|
19 |
|
12 |
21,9 |
|
М14 |
|
|
22 |
|
14 |
25,4 |
2 |
М16 |
|
|
24 |
|
16 |
27,7 |
|
М20 |
|
|
30 |
|
20 |
34,6 |
|
М22 |
|
|
32 |
|
22 |
36,9 |
|
М24 |
|
|
36 |
|
24 |
41,9 |
3 |
М27 |
|
|
41 |
|
27 |
47,3 . |
|
МЗО |
|
|
46 |
|
30 |
53,1 |
|
МЗЗ |
|
|
50 |
|
33 |
57,7 |
4 |
М36 |
|
|
55 |
|
36 |
63,5 |
|
М39 |
|
|
60 |
|
39 |
69,3 |
|
М42 |
|
|
65 |
|
42 |
75 |
|
М45 |
|
|
70 |
|
45 |
80,8 |
5 |
М52 |
|
|
80 |
|
52 |
92,4 |
|
М56 |
|
|
85 |
|
56 |
98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 28 |
|
Механические свойства стали для шпилек и гаек |
||||||
|
|
(по ГОСТ 10494—63 и ГОСТ 10495—63) |
|
||||
М а р к а с т а л и |
кгс/см2 |
кгс/см" |
° 5 . % |
кгс-м/м2 |
Т в е р д о с т ь |
||
|
|
|
|
|
Н В |
||
|
|
|
|
не |
менее |
|
|
30ХГ2 |
|
|
70 |
50 |
18 |
8 |
197—255 |
40ХФА |
|
|
80 |
65 |
18 |
6 |
235—285 |
25Х2МФА |
|
" |
85 |
70 |
15 |
8 |
255—302 |
ЗОХ |
|
- |
65 |
45 |
15 |
6 |
183—234 |
35Х |
|
|
75 |
57 |
15 |
6 |
217—263 |
30ХМА |
|
|
95 |
75 |
12 |
8 |
229—277 |
55
Резьба крепежных детален метрическая с крупным шагом по ГОСТ 9150—59:5;. Точность регламентирована ГОСТ 9253—59 по классу 2. Форма впадины резьбы должна быть закругленной.
При выполнении резьбы накаткой диаметр гладкой части шпилек должен быть в пределах среднего диамет ра резьбы. При выполнении резьбы нарезкой диаметр гладкой части шпилек должен быть по размерам и с от клонениями наружного диаметра резьбы. Резьба должна быть чистой без заусенцов и сорванных ниток.
Кривизна стержня шпильки на 100 мм длины не должна превышать: при d=21-f-24 мм— 0,2 мм; при d свыше 24 мм—0,1 мм.
Маркировку (орнаментовку) и клеймение шпилек осуществляют в зависимости от марки стали согласно табл.29.
Т а б л и ц а 29 Маркировка (орнаментовка) шпилек в зависимости от марки стали
М а р к а с т а л и
При замене марки стали на равноценную орнаментов ка сохраняется. Клеймение двухсторонних шпилек осу ществляют на лысках хвостовика, но допускается клей-
56
мение и на торцах хвостовиков; клеймение упорных шпи лек осуществляют только на торцах хвостовиков.
На шпильках в местах клеймения наносят товарный знак предприятия-поставщика и помер партии.
Гайки, во избежание затруднений, связанных с заеда нием в резьбе при завертывании и отвертывании, изго товляют из более мягкой стали. Как показали исследова ния, разный по механической прочности материал шпи лек и гаек значительно ослабляет возможность заедания резьбы. Поэтому рекомендуется изготовлять шпильки и гайки из разной стали. Однако материал гаек и шпилек должен быть одного класса с близким коэффициентом теплового расширения.
При изготовлении шпилек и гаек из стали одной мар ки для гаек эта сталь термически обрабатывается на по ниженную твердость.
Опорные поверхности гаек должны быть ровными, гладкими, перпендикулярными оси резьбы и не иметь заусенцев. Перпендикулярность проверяется в процессе
Рис. 23. Отклонения формы гаек
а — д о п у с к на п е р п е н д и к у л я р н о с т ь (3, б — д о п у с к на у к л о н г р а н е н у
сборки фланцевого соединения, при этом допустимое от клонение Р не должно превышать для чистых гаек диа
метром до 27 мм—2°, а при диаметре свыше 27 |
мм—Г |
(рис. 23). Уклон граней чистых гаек у не должен |
превы |
шать 1°. |
|
В зависимости от металла и температурных |
условий |
гайки также имеют различные маркировочные проточки. Орнаментовка гаек приведена в табл. 30.
Для технологических установок |
высокого |
давления |
|
большой |
производительности на |
давление |
250— |
320 кгс/см2 |
Иркутским НИИХИММАШ разработаны от |
раслевые нормали фланцевых соединений с внутренним диаметром 250—400 мм.
Соединения |
труб и деталей этих трубопроводов пре |
дусматриваются |
двух видов: а) сварные соединения и |
б) фланцевые соединения. |
Сварным соединениям следует отдать предпочтение как наиболее компактным, надежным и менее металло емким, а потому более экономичным. Для более точного
57
|
Т а б л и ц а 30 |
Орнаментовка и клеймение гаек |
|
М а р к а с т а л и |
Орнаментовка и место к л е й м е н и я |
место
V клеймения
ЗОХ
г
35Х
-ф-с-<--Место для
.^клеймеша
ЗОХМА
v Место для if ялеймения
совпадения кромок при сборке под сварку |
концы |
труб |
и деталей протачивают по внутреннему диаметру. |
|
|
Конструкция фланцев для этих трубопроводов |
пре |
|
дусматривает только приварку их к трубам |
встык. Ме |
|
тод сопряжения фланца с трубой является |
надежным |
при условии правильно выполненной сварки п термооб работки. Фланцевое соединение трубопровода в собран ном виде, а также фланцевое присоединение к аппара ту изображено па рис. 24.
В качестве уплотнения этого фланцевого соединения служат металлические кольцевые прокладки сплошного овального или восьмигранного сечения, удерживаемые при затяжке соединения канавками с наклонными стен ками. Уплотняющая способность тех и других колец оди накова.
Как показали производственные испытания, фланце вые соединения с кольцевым уплотнением требуют мень шей нагрузки на шпильки, чем фланцы с плоской про кладкой.
Двухсторонние шпильки (рис. 25,/) для этого вида
58
|
|
Рис. 24. |
Конструк |
|||
|
|
ция |
|
соединений |
||
|
|
трубопроводов |
Dy |
|||
|
|
250—400 мм с при |
||||
|
|
варными фланцами |
||||
|
|
/ — с о е д и н е н и е |
т р у б ; |
|||
|
|
Я — п р и с о е д и н е н и е к |
||||
|
|
а п п а р а т а м ; |
/ — ф л а |
|||
|
|
н е ц ; |
2 — п р о к л а д к а ; |
|||
|
|
3 — ш п и л ь к а ; |
1 — ган |
|||
|
|
к а ; |
/ / / — м е т а л л и ч е |
|||
|
|
с к и е к о л ь ц е в ы е |
п р о |
|||
|
|
к л а д к и : / — о в а л ь н о г о |
||||
|
|
сечения; |
2 — в о с ь м и |
|||
|
|
г р а н н о г о |
с е ч е н и я |
|||
Ж |
C*<tS |
|
|
C*kS |
' о , |
|
|
, |
|
tH |
|||
|
|
_ z i |
|
|
\ |
|
aw |
15 |
|
|
|
|
|
|
r |
RIO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис..25. Шпильки
/ — |
д в у х с т о р о н н и е д л я |
соедине |
ния |
т р у б ; / / — у п о р н ы е |
д л я п р и |
|
с о е д и н е н и я к а п п а р а т а м |
фланцевых соединений трубопроводов имеются двух ти пов: с одинаковыми номинальными диаметрами резьбы и гладкой части и с номинальными диаметрами резьбы, большими номинального диаметра гладкой части.
Упорные шпильки (рис. 25,//), применяющиеся для фланцевых присоединений к аппаратам и машинам, так же имеются двух типов.
Непрямолинейность стержня шпилек допускается не более 0,1 мм на 100 мм длины. Правка шпилек после ме ханической обработки их не разрешается.
Конструкция чистых шестигранных гаек для этих со единений не отличается от гаек, предназначенных для трубопроводов до Dy 200 им (см. рис. к табл. 27), за ис ключением увеличенных размеров (М60, М64, М76Х6, М85Х6).
Резьба на шпильках и гайках — метрическая (ГОСТ
59