Материал: Трубопровод

а – стыковое продольное с односторонним швом; б – стыковое продольное с двусторонним швом; в – стыковое поперечное с односторонним швом без скоса кромок; г – стыковое поперечное с односторонним швом со скосом кромок;

д – стыковое поперечное с подкладным кольцом без расточки; е – стыковое поперечное с подкладным кольцом с внутренней расточкой; ж – стыковое контактное; з – угловое одностороннее без скоса кроток; и – угловое двустороннее без скоса кромок;

к – угловое одностороннее со скосом кромок; л – раструбное; м – раструбное с муфтой

Конструкция фланцев зависит от рабочих параметров и физико-химических свойств транспортируемого вещества, материала труб и других факторов. Фланцу могут привариваться к трубе или устанавливаться на резьбе. Применяют фланцы, свободно сидящие на трубе и удерживаемые на ней за счет отбортовки концов труб или приваренных к трубам колец.

3 4

2

1 5

6

а

7

1 8 6

б

Рис. 7.2. Фланцевое (а) и муфтовое (б) соединения трубопроводов:

1, 6 – трубы; 2 – болт с гайкой; 3, 4 – фланцы; 5 – прокладка; 7 – муфта;

8 – контргайка

Недостатки фланцевых соединений: большой расход металла, высокая стоимость изготовления, а также меньшая по сравнению с неразъемными сварными соединениями надежность в эксплуатации – при частом изменении температуры или давления транспортируемого вещества возможно ослабление соединения и как следствие, возникновение утечек.

1 2 3 4 2 3 4

5 1 1

а б

4 3 1 3

1 1 4 2 1

в г

3 4

1 1

6

д

Рис. 7.3. Штуцерные соединения трубопроводов:

а – приварные встык, б – приварные в раструб, в – на отбортованных трубах, г – на конической резьбе, д – с врезающимся кольцом;

1 – соединяемые трубы, 2 – ниппель, 3 – накидная гайка, 4 – штуцер,

5 – прокладка, 6 – кольцо

1 2

3

а

1 2

4

б

1 5

в

Рис. 7.4. Бугельные соединения трубопроводов:

а – с эксцентриковым зажимом труб с выступом, б – с канавкой, в – с оптовым зажимом отбортованных труб;

1 – хомут, 2 – резиновое уплотнение, 3 – эксцентриковый зажим, 4 – болт с гайкой,

5 – внутренний вкладыш

7.2.3.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), разветвлений (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 круто изогнутые, гнутые, сварные и штампосварные.

Бесшовные крутоизогнутые отводы (рис. 7.5.а) характеризуются малым радиусом изгиба (11,5) Д_у, 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 Д_у 40600 мм на Р_у до 10 МПа.

Гнутые отводы (рис. 7.5.б) изготовляют Д_у 10400 мм на Р_у до 10 МПа из бесшовных и электросварных труб гибкой на трубогибочных станках в холодном и горячем состоянии.

а б

в

Рис. 7.5. Отводы:

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

Сварные (секционные) отводы (рис. 7.5.в) изготовляют Д_у 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) Д_у. Применяют отводы для трубопроводов на Р_у до 6,3 МПа и только в тех случаях, когда отсутствуют круто изогнутые или гнутые отводы. Для трубопроводов пара и горячей воды, контролируемых Гостехнадзором, сварные отводы применяют только для трубопроводов III к IV категорий.

Штампосварные отводы изготовляют Д_у 6001400 мм из листовой стали путем штамповки полу отводов на прессах с последующей сборкой и сваркой двух продольных швов. Такие отводы используют для трубопроводов Д_у 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.

Равнопроходные сварные ответвления, в которых наблюдается наибольшее снижение прочности трубопровода, получают путем врезки без укрепляющих элементов (рис. 7.6.а). Такие ответвления Д_у до 400 мм применяют обычно на Р_у до 1,6 МПа.

Переходы по конструкциям подразделяют на концентрические (рис. 7.7.а), которые применяют преимущественно для трубопроводов, расположенных вертикально, и эксцентрические (рис. 7.7.б) – для трубопроводов, расположенных горизонтально.

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 сборка и разборки, простотой изготовления 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

а д

б е

в ж

г з

Рис. 7.6. 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

транспортируемого вещества предусмотрено шесть типов уплотнительных поверхностей фланцев (рис. 7.8.). 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.

а б

I II

в г

Рис. 7.7. Переходы:

I – бесшовные, II - сварные; а – концентрический, б – эксцентрический,

в – вальцованный, г – лепестковый

а б

в г

д е

Рис. 7.8. 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