Приварные детали трубопроводов

При изготовлении и монтаже стальных технологических трубопроводов используют большое количество приварных деталей, которые предназначены для изменения направления потока транспортируемого вещества /отводы/ или диаметра трубопровода /переходы/, разветвления /тройники, ответвления/, закрытия свободных концов трубопроводов /заглушки, днища/. Основные типы и размеры приварных деталей стандартизованы или нормализованы.

Отводы по способу изготовления и конструкции разделяются на бесшовные крутоизогнутые, гнутые, сварные и штампосварные.

Бесшовные крутоизогнутые отводы /рис. 2.5, а/ характеризуются малым радиусом изгиба /1...1,5/ Ду, одинаковой толщиной стенки на выпуклой и вогнутой образующих, небольшими габаритами, поэтому их применение при монтаже обеспечивает компактное сооружение трубопроводов и оборудования и, как следствие, экономию производственной площади. Такие отводы изготовляют Ду 40...600 мм на Ру до 10 МПа.

Гнутые отводы /рис. 2.5, б/ изготовляют Ду 10...400 мм на Ру до 10 МПа из бесшовных и электросварных труб гибкой на тру-богибочных станках в холодном и горячем состоянии.

Сварные /секционные/ отводы /рис. 2.5, в/ изготовляют Ду 150...1400 мм из бесшовных и электросварных труб путем вырезки отдельных секций и их последующей сборки и сварки. Радиус изгиба сварных отводов обычно небольшой, равный /1...1,5/ Ду. Применяют отводы для трубопроводов на Ру до 6,3 МПа и только в тех случаях, когда отсутствуют крутоизогнутые или гнутые отводы. Для трубопроводов пара и горячей воды, контролируемых Гостехнадзором, сварные отводы применяют только для трубопроводов III и IV категорий.

Штампосварные отводы изготовляют Ду 600...1400 мм из листовой стали путем штамповки полуотводов на прессах с последующей сборкой и сваркой двух продольных швов. Такие отводы используют для трубопроводов Ду 600 мм и более вместо сварных секционных.

Ответвления и тройники по конструкции подразделяются на равнопроходные - без уменьшения диаметра ответвления и переходные - с уменьшением диаметра ответвления.

Разнообразие конструкций ответвлений и тройников вызвано тем, что прочность участка трубопровода в местах образования отверстия резко снижается. В зависимости от запаса прочности трубопровода и соотношения диаметра ответвления и диаметра основной магистрали требуется местное его усиление, что достигается применением укрепляющих элементов.

Рис. 2.5. Отводы:

а - бесшовный, или штампованный, крутоизогнутый; б - гнутый; в - сварной

Равнопроходные сварные ответвления, в которых наблюдается наибольшее снижение прочности трубопровода, получают путем врезки без укрепляющих элементов /рис. 2.6,а/. Такие ответвления Ду до 400 мм применяют обычно на Ру до 1,6 МПа.

Рис. 2.6. Ответвления и тройники:

а - врезка без укрепляющих элементов; б - врезка с усиленным штуцером; в - врезка с усиленным корпусом /сварной тройник/; г - врезка с накладным воротником; д - штампованный тройник; е - отбортованный в трубе штуцер; ж - врезная седловина; з- накладная седловина

Переходы по конструкции подразделяют на концентрические /рис. 2.7,а/, которые применяют преимущественно для трубопроводов, расположенных вертикально, и эксцентрические /рис. 2.7,б/ - для трубопроводов, расположенных горизонтально.

Рис. 2.7. Переходы:

I - бесшовные, II - сварные; а - концентрический, б - эксцентрический, в - вальцованный, г - лепестковый

Использование эксцентрических переходов позволяет избежать образования "мешков" в трубопроводе, облегчает удаление продукта из трубопровода при его отключении.

Фланцы - наиболее распространенная деталь разъемного соединения трубопроводов, что объясняется простотой конструкции, легкостью сборки и разборки и распространенностью фланцевой трубопроводной арматуры.

Для того, чтобы создать необходимую герметичность фланцевого соединения трубопровода, между фланцами устанавливают прокладку, а соприкасающимся уплотнительным поверхностям придают специальную форму. В зависимости от давления и физико-химических свойств транспортируемого вещества предусмотрено шесть типов уплотнительных поверхностей фланцев /рис. 2.8/.

Рис. 2.8. Уплотнительные поверхности фланцев:

а - без выступов; б - с соединительным выступом; в - с выступом и впадиной; г - с шипом и пазом; д - под прокладку овального сечения; е - под линзовую прокладку

Чтобы обеспечить взаимозаменяемость фланцев всех типов, их присоединительные размеры /наружный диаметр, диаметр болтовой окружности, количество и диаметр болтовых отверстий/ и размеры уплотнительных поверхностей стандартизованы ГОСТ 12815-80 и приняты одинаковыми при одних и тех же условных давлениях и проходах независимо от конструкции и материала фланца.