![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Ряполов А.Ф. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов высокого давления
.pdf9150—59*) с допуском по второму классу точности (ГОСТ 9253—59) должна быть чистой без заусенцев и рванин. Наличие ниток с сорванной или неполной резь бой, а также дефектов, препятствующих навинчиванию или ввинчиванию резьбового калибра, не допускается. Форма впадины в резьбах обязательно закругленная.
Марки сталей, применяющиеся для изготовления де талей фланцевых соединений Dy 250—400 мм на давле ние 250—320 кгс/см2, приведены в табл. 31.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 31 |
|
Марки сталей |
для изготовления |
деталей |
фланцевых |
соединений |
||
|
|
М а р к и с т а л е й д л я д е т а л е й , |
||||
|
|
|
п р е д н а з н а ч е н н ы х к р а б о т е |
|||
Н а и м е н о в а н и е |
|
в й о д о р о д о с о д с р ж а - |
|
|
||
д е т а л е й |
№ о т р а с л е в о й |
|
в с р е д е п а р а |
|||
щей |
с р е д е пр и |
|
||||
ф л а н ц е в ы х |
н о р м а л и (ОН ) |
|
и воды при |
|||
соединений |
|
Ррлб |
' |
т ""/ем' |
|
|
|
|
и т е м п е р а т у р е в "С |
Р |
р а б 2 5 0 « г с / " ' г |
||
|
|
|
н т е м п е р а т у р е |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
_Ю—1-200 -1-200—350 |
|
д о 325° С |
|||
|
|
|
||||
Фланцы |
26-01-165-69 |
14ХГС |
20Х2МА |
|
ЗОХМА |
|
|
|
(20ХМА) |
22ХЗМ |
|
(20ХМА) |
Прокладки
металлические
овального
ивосьмигран
ного сечения . |
26-01-168-69 |
08КП |
0X13 |
Шпильки |
|
|
25Х2МФ2 |
двухсторонние |
23-01-169-69 |
35ХМ |
|
Шпильки |
|
|
|
ввертные |
26-01-170-69 |
|
|
Ганки чистые |
26-01-171-69 |
40Х |
ЗОХМА |
шестигранные . |
Марки сталей (см. табл. 31), заключенные в скобки, можно применять в качестве заменителей основных ма рок.
Для соединений трубопроводов на давление 1500 кгс/см2 детали изготовляют по нормалям Иркут ского филиала Гипронефтемаша. Эти соединения (£>у 6— 60 мм) конструктивно не отличаются от фланцевых соединений трубопроводов с линзовым уплотнением на
60
давление 200—1000 кгс/см'2, за исключением трубопро водов Dy 3 мм, для которых применяют муфтовые соеди нения.
Механические свойства сталей, применяемых для из готовления деталей трубопроводов на рабочее давление Ррпс 1500 кгс/см2, приведены в табл. 32.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 32 |
|
Механические |
свойства |
металлов |
деталей на Р р а о |
1500 |
кгс/см2 |
||
|
|
|
М е х а н и ч е с <не евс нства |
|
|||
|
|
|
|
п р и |
20° С |
|
|
Н а и м е н о в а н и е |
Марка |
К а т е г о |
|
|
|
X |
Т в е р д о с т ь |
д е т а л е й |
с т а л е й |
р и я п р о ч |
го |
|
|
|
Н В |
|
|
ности |
|
О * |
|
|
|
|
|
|
ОЬ |
о ь |
|
|
|
|
|
|
|
н с |
менее |
|
|
Фланцы |
25ХМФА |
КП-65 |
85 |
65 |
13 |
6,5 |
248—293 |
Линзы |
40Х |
КП-55 |
|
|
16 |
6 |
|
|
70 |
50 |
|
|
212—248 |
||
20ХЗМВФ |
|
|
|
14 |
5,5 |
|
|
Шпильки |
25X1МФ |
— |
85 |
70 |
13 |
5 |
255—302 |
Гайки |
ЗОХМА |
— |
80 |
65 |
15 |
6 |
277—299 |
|
Соединительные детали |
трубопроводов, работающих |
||||
под давлением 2500 кгс/см2, |
по конструктивному призна |
|||||
ку делятся на два типа: |
|
|
|
|||
|
а) |
муфтовые |
{рис. 2 6 ) — д л я |
условных |
проходов |
|
Dy |
3, 6, 10, 15 мм; |
(рис. 27) —для |
условных |
проходов |
||
|
б) |
фланцевые |
||||
Dy |
25, 32, 40 мм. |
|
для этих |
трубопроводов так |
||
|
Фланцевые соединения |
же представлены двумя типами. Одни служат для сое динения труб и фасонных деталей друг с другом, дру гие— для присоединения труб к аппаратам.
Кроме того, для трубопроводов с паровыми рубашка ми с условными проходами Dy 10, 15, 25, 40 мм приме няют фланцевые соединения, изображенные на рис. 28.
Вкачестве уплотнителы-юго элемента для муфтовых
ифланцевых соединений этих трубопроводов нспользу-
61
Рис. 26. Муфтовые соединения
а — д л я т р у б ; б — д л я п р и с о е д и н е н и я т р у б к а р м а т у р е ; в — 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 ; J — г а й к а н а к и д н а я ; 2 — в т у л к а р е з ь б о в а я ; 3 — г а й к а у п о р
н а я ; 4 — к о н т р г а й к а ; 5 — винт н а ж и м н о й ; |
6 — л и н з а к о н и ч е с к а я |
|
/ ; |
I, I 2 3 0 6 i |
123 6 |
Рис. 27. Фланцевые соединения |
Рис. 28. Фланцевые |
соединения |
||||
для трубопроводов без обогрева |
для трубопроводов |
с паровым |
||||
/ — д л я т р у б н ф а с о н н ы х д е т а л е й ; |
|
обогревом |
|
|||
/ — д л я т р у б н ф а с о н н ы х д е т а л е й с |
||||||
/ / — д л я п р и с о е д и н е н и я т р у б к ап |
||||||
п а р о в ы м и р у б а ш к а м и ; / / — д л я п р и |
||||||
п а р а т а м ; / — ф л а н е ц |
р е з ь б о в о й ; |
|||||
с о е д и н е н и я т р у б с р у б а ш к а м и к ап |
||||||
2 — п р о к л а д к а |
( л и н з а ) |
к о н и ч е с к а я ; |
||||
п а р а т а м ; / — ф л а н ц ы |
р е з ь б о в ы е ; |
|||||
3 — ш п и л ь к а |
д в у х с т о р о н н я я ; |
|||||
2 — к о л ь ц о ц е н т р и р у ю щ е е ; 3 — п р о |
||||||
4 — ш п и л ь к а |
у п о р н а я ; |
5 — г а й к а |
||||
к л а д к а |
( л и н з а ) |
к о н и ч е с к а я ; |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
4 — ш п и л ь к а |
д в у х с т о р о н н я я ; |
||
|
|
|
5 — ш п и л ь к а у п о р н а я ; 6 — г а й к а |
|
Рис. 29. Конические прокладки |
|
||
|
|
(линзы) |
|
|
|
а — д л я т р у б ; 6 — д л я о т к л ю ч е н и я т р у б о |
|||
|
|
п р о в о д о в |
|
|
ют конические |
прокладки |
фирмы «Саймон |
Карвз» |
|
(рис. 29, а). Для отключения |
трубопроводов |
применяют |
||
глухие конические прокладки |
(см. рис. 29, б). |
|
|
|
Шпильки двухсторонние для фланцевых |
соединений |
|||
трубопроводов Dy |
25—40 мм и трубопроводов с паровым |
|||
обогревом Dy 10—40 мм, а также гайки чистые |
шести |
|||
гранные для этих коммуникаций по конструкции |
не от |
|||
личаются от рассмотренных нами ранее. |
|
|
Материалы соединительных деталей после термиче ской обработки должны обеспечивать механические свойства, указанные в табл. 33.
62
Т а б л и ц а 33
Механические свойства металла соединительных деталей трубопроводов на -/Д. 2500 кгс/см2
Н а и м е н о в а н и е |
|
К а т е г о |
М а р к а |
р и я |
|
д е т а л е й |
с т а л и |
п р о ч |
|
|
ности |
Фланцы резьбо |
35ХМ; 40Х; КП-65 |
вые и глухие |
40ХФА |
Ме х а н и ч е с к и е свойства
|
|
|
|
Т в е р - |
|
|
|
X |
д о о с т ь |
ГЦ |
|
--а |
S ч |
Н В |
м |
|
о~- |
|
|
|
|
|
|
|
Оа |
е> |
|
а л |
|
80 |
65 |
13 |
6 |
248— |
|
|
|
|
293 |
Детали муфто |
25Х1МФ; |
КП-65 |
80 |
65 |
13 |
6 |
248— |
вого соединения |
25Х2М1Ф |
|
|
|
|
|
293 |
Прокладки уп- |
35ХМ; |
— |
135 |
120 |
9 |
5 |
47—49 |
лотпптельпые |
40ХФА |
|
|
|
|
|
RC |
и глухие |
|
|
|
|
|
|
|
Шпильки |
25X1МФ |
— |
85 |
70 |
13 |
5 |
255— |
|
|
|
|
|
|
|
302 |
Ганки |
ЗОХМА |
— |
80 |
65 |
15 |
6 |
277— |
|
|
|
|
|
|
|
299 |
Допускается применение и других марок сталей, свойства которых не ниже указанных в таблице.
Муфтовые соединения получили относительно малое распространение, так как они могут применяться только на трубах и деталях небольших размеров (Dy 3—15 мм). На больших диаметрах труб из-за значительных усилий, необходимых для затяжки соединений, их не применя ют. Кроме того, они не допускают даже незначительных искривлений осей стыкуемых труб и очень сложны в раз борке, особенно при коррозии резьб.
5. Арматура
Для трубопроводов высокого давления применяют арматуру, предназначенную для работы в заданных ра бочих условиях и для конкретных сред (азотно-водород- ная смесь, жидкий аммиак, метанол и др.).
По эксплуатационному назначению арматуру подраз деляют на следующие группы:
63
запорная арматура с ручным или механическим при водом (вентили, задвижки);
запорная арматура самодействующая (обратные, пе репускные и регулирующие клапаны);
предохранительная арматура; сигнальная арматура (указателя уровня разного на
значения) ; арматура специального назначения.
Арматура для технологических трубопроводов, как правило, имеет фланцевые соединения, позволяющие снимать ее для ремонта.
Отечественную арматуру для коммуникаций высоко го давления поставляют согласно каталогам Ц1\БА части I , I I , I I I . Герметичность затворов этой арматуры должна соответствовать классу I по ГОСТ 9544—60**.
Запорная арматура. Этот вид арматуры предназна чен для периодических отключений отдельных участков трубопроводов, аппаратов и машин.
Основными требованиями, предъявляемыми к этой арматуре, являются:
герметичное закрытие прохода и сохранение герме тичности в течение длительного времени;
минимальное гидравлическое сопротивление; быстрота открывания и закрывания прохода (в от
дельных случаях арматура может быть оснащена авто
матическим |
пли полуавтоматическим |
управлением); |
|||||
надежность работы при заданных |
параметрах среды. |
||||||
Запорная |
арматура |
(после |
замены |
запорных |
дета |
||
лей— седло, золотник) может |
служить |
также для регу |
|||||
лирования потока путем |
дросселирования. |
|
|
||||
Анализ |
повреждений |
уплотпптелышх |
поверхностей |
||||
показывает, что плоский затвор |
является для многократ |
||||||
ных закрываний наиболее надежным. |
|
|
|
|
|||
Вентили. |
Наиболее распространенной |
запорной |
ар |
матурой высокого давления являются вентили, обеспечи вающие полное и надежное закрывание прохода, а так же возможность регулирования величины его открыва ния при дросселировании.
К недостаткам вентилей следует отнести повышенное гидравлическое сопротивление и несколько большую эрозию органов по сравнению с задвижками.
Вентили высокого давления изготовляют преимуще ственно с угловым расположением входных и выходных отверстий с проходами Dy 6—200 мм.
64
Рис. |
30. Запорный угло |
Рис. 31. Запорный угло |
вой |
вентиль с ручным |
вон вентиль с электропри |
|
приводом |
водом |
Рис. 32. Угловой вентиль с гидроприводом
а — вентиль з а п о р н ы й : б — г и д р о п р и в о д ; / — п о д а ч а м а с л а па з а к р ы в а н и е : 2 — п о д а ч а м а с л а на о т к р ы
в а н и е ; 3— в х о д |
п р о д у к т а ; |
4— в ы х о д п р о д у к т а ; |
5—плом |
ба |
|
5—908
Рис. 33. Опор ная конструк ция для креп ления вентилей
/ — стойка к а р к а са; 2— с в я з ь к а р к а с а ; 3 — в е н т и л и D y G 0
гоо
Помимо вентилей с ручными управлением (рис. 30) во многих случаях устанавливают вентили с электриче ским (рис. 31) пли гидравлическим приводом (рис. 32).
Электропривод арматуры, устанавливаемой в поме щениях, комплектуют из электроаппаратов во взрывобезопасном исполнении.
При использовании арматуры с гидравлическим при водом необходимо следить за тем, чтобы рабочая жид кость обеспечивала нормальную работу привода при ра бочей температуре (в помещении или на воздухе) п ие ухудшала манжетов.
Запорная арматура с электроприводом или гидро приводом на случай поломки, ремонта или наладки пос ле установки привода имеет также ручное управление.
Вентили крепят хомутами на каркасах (рис. 33). При отдалении щита управления от каркаса открывание и закрывание вентилей вручную осуществляется с по мощью штанг, так называемых «удлинителей».
66
Рис. 34. Угловой регули рующий вентиль с руч
ным приводом
|
Рис. 36. Обратные |
клапаны |
|||||
а — к а п л е о б р а з н ы й : |
|
|
б — т а р е л ь ч а т ы й ; |
||||
|
|
в — |
ш а р о в о п |
|
|
||
Регулирующие |
и |
дроссельные |
|||||
вентили. |
Для |
регулирования ве |
|||||
личины |
потока |
и дросселирова |
|||||
ния, |
осуществляемого |
при боль |
|||||
ших |
перепадах |
|
давления, |
приме |
|||
няют |
вентили |
(рис. |
34) |
с |
запор |
||
ным |
органом, создающим |
значи |
|||||
тельные |
сопротивления |
протека |
|||||
ющему через него потоку. |
|
||||||
В наиболее тяжелых |
условиях |
работают дросселирующие венти ли на установках гидрирования угля, где продукты реакции, со держащие золу и непрореагировавшие частицы угля, путем дрос
селирования выводятся |
из систе |
||||
мы высокого |
давления в сосуды |
||||
низкого давления. |
Угловой |
пат |
|||
ронный дроссельный |
вентиль |
для |
|||
промышленной |
установки гидри |
||||
рования |
угля |
под |
давлением |
||
700 кгс/см2 |
изображен |
на рис. 35. |
Рис. 35. Угловой патронный дроссель ный вентиль
5* |
67 |
Использование запорной арматуры в качестве регу лирующей или дросселирующей, как правило, не допу скается. В исключительных случаях при отсутствии спе циальной регулирующей арматуры возможно примене ние вместо нее запорной арматуры, но в этом случае необходимо предусматривать последовательную установ ку двух запорных вентилей, из которых один служит регу лирующим органом, а второй — запорным.
Запорная самодействующая арматура. К этому типу арматуры относятся обратные быстродействующие за порные, перепускные и регулирующие клапаны. По кон струкции в зависимости от назначения различают обрат
ные клапаны — каплеобразные, устанавливаемые |
при |
||||
транспортировании густых и вязких веществ |
(рис. 36, а); |
||||
тарельчатые, |
используемые |
для |
чистых |
жидкостей |
|
(рис. 36, б); |
шаровые, применяемые для чистых газооб |
||||
разных и жидких продуктов |
(рис. 36, |
в). |
|
|
|
Обратные |
клапаны устанавливают, например, |
иа |
трубопроводах для аммиачно-медного раствора, жидко го аммиака, азотно-водородной смеси, тяжелых масел, продуктов гидрирования и других сред.
При транспортировке газов (водород, окись углеро да, циркуляционный, водяной и другие аналогичные га зы) под давлением 320 кгс/см2 применяют обратные та рельчатые подъемные клапаны. При транспортировке
указанных газов под давлением 700 |
кгс/см2 |
применяют |
|
грибовидные и шариковые обратные |
клапаны |
(на Dy |
до |
10 мм). Установка каплевидных обратных клапанов |
на |
газопроводах не допускается. Установку обратных кла панов осуществляют так, чтобы поток среды в трубопро воде был направлен под запорный орган арматуры.
Перепускная арматура предназначена для автомати ческого поддержания давления на нужном уровне за счет перепуска избытка вещества при превышении пода чи его над расходом. На рис. 37 показан такой перепу скной клапан. Самодействующие регулирующие клапа ны служат для автоматического поддерживания посто янства заданных технологических условий процесса путем изменения количества протекающих через него веществ. Исполнительные органы таких регулирующих клапанов получают импульсы от соответствующих кон трольно-измерительных приборов (датчиков).
Предохранительная |
арматура.. Предохранительная |
арматура пружинного |
типа предназначена для сбрасы- |
68
Рис. 37. Перепускной |
Рис. 38. Пружинный пре |
клапан |
дохранительный клапан |
22. |
э- |
|
- ф й ф |
||
• |
-з> |
|
2SZ |
||
Рис. 39. Указатель уровня |
||
жидкости |
|
вания давления при его повышении в аппаратах сверхустановленной нормы. Предохранительные клапаны от крываются автоматически при превышении давления вы ше установленного рабочего уровня и закрываются при восстановлении первоначального давления.
При высоких параметрах рабочей среды запорные органы предохранительных клапанов значительно из нашиваются, поэтому металл для изготовления этих кла панов должен обладать высокой стойкостью против эро зии. На рис. 38 изображен пружинный предохранитель ный клапан.
Сигнальная арматура. Указатели уровня жидкости, работающие под высоким давлением,- принципиально не
69