Материал: Трубопровод

7.2.4.Опоры, подвески и опорные конструкции

Опоры предназначены для крепления горизонтальных и вертикальных стальных трубопроводов к зданиям, сооружениям, оборудованию и другим объектам. По назначению и устройству их подразделяют на неподвижные и подвижные опоры: по способу крепления к трубе – на приварные и хомутовые.

Неподвижные опоры (рис. 7.9.) должны жестко удерживать участок трубопровода и не допускать его перемещения относительно поддерживающих конструкций. Такие опоры воспринимают вертикальные

а б

в г

д

Рис. 7.9. Неподвижные опоры трубопроводов:

а – приварная; б, в – однохомутовая; г – двуххомутовая; д – бескорпусная

нагрузки от веса трубопровода и продукта, осевые нагрузки от тепловых деформаций трубопровода и сил трения подвижных опор, а также нагрузки от гидравлических ударов, вибрации и пульсации. Корпуса неподвижных опор приваривают идя прикрепляют болтами к несущим конструкциям трубопровода. При использовании хомутовых неподвижных опор, чтобы предотвратить проскальзывание трубы в опоре, к трубе приваривают специальные упоры. В зависимости от осевых сил, воспринимаемых опорой, упоры могут быть выполнены с одним или двумя хомутами или скобами.

Подвижные опоры (рис. 7.10) должны поддерживать трубопровод и обеспечивать свободное его перемещение под влиянием тепловых деформаций. Подвижные опоры подразделяют на скользящие, катковые, направляющие, пружинные, шариковые и другие. Наиболее широко применяют скользящие опоры, которые перемещаются вместе с трубой по поверхности несущих конструкций трубопровода. Чтобы уменьшить трение между пятой опоры и опорной поверхностью, используют катковые (роликовые) опоры, которые отличающиеся от скользящих наличием катков.

а б

в г

д

Рис. 7.10. Подвижные опоры трубопроводов:

а – скользящая приварная; б – скользящая хомутовая; в – скользящая для трубопроводов с хладагентом; г – катковая хомутовая; д – бескорпусная

Подвески служат для крепления горизонтальных (рис. 7.11.а, б) и вертикальных (рис. 7.11.в) линий трубопроводов к конструкциям зданий, сооружений и оборудованию или специальным конструкциям. Длина тяги 4, регулируемая гайками или муфтами, устанавливается проектом, при этом ее рекомендуется принимать от 150 до 2000 мм с шагом 50 мм.

7

6

4 5

3 4

2 3

1 2

1

а б

5

3 8 2

1

в

Рис. 7.11. Подвески:

а – жесткая с одной тягой для горизонтальных трубопроводов, б – пружинная с одной тягой для горизонтальных трубопроводов, в – пружинная для вертикальных трубопроводов;

1 – хомут, 2 – серьга, 3 – ушко, 4 – тяга, 5 – блок пружин, 6 – диски,

7 – пружина, 8 – упор

Все вышеперечисленные конструкции являются важными элементами трубопроводов и поэтому следует внимательно относиться к этим конструкциям.

7.2.5.Трубы, детали и соединения трубопроводов из пластмасс

Использование неметаллических материалов для технологических трубопроводов позволяет снизить расход стали и цветных металлов, повысить срок службы трубопроводов, уменьшить расходы на их антикоррозионную защиту и тепловую изоляцию. В последние годы для технологических трубопроводов все шире используют пластмассовые трубы, что обусловлено следующими факторами: высокой коррозионной стойкостью, меньшей по сравнению с металлическими массой (в 68 раз легче), меньшим гидравлическим сопротивлением, благодаря чему их пропускная способность повышается на 2530%; простотой обработки и соединений; меньшей трудоемкостью и себестоимостью транспортирования и монтажа. Недостаток большинства пластмассовых труб – их сравнительно небольшая теплостойкость и ползучесть под воздействием температуры и длительных постоянных нагрузок.

Пластические массы разделяют на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты). К термопластам относят такие материалы, которые способны размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении. Их можно перерабатывать в изделия методами экструзии, формования, прессования и сварки. К реактопластам относят такие материалы, которые при нагревании легко переходят в вязкотекучее состояние, а при продолжительном нагревании – в твердое нерастворимое состояние, после чего не могут больше размягчаться и перерабатываться.

Для изготовления труб и деталей трубопроводов широко применяют термопласты: полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), полипропилен (ПП), фторопласт к ограниченно - реактопласты: стеклопластики и фаолит.

7.2.6.Резинотканевые трубопроводы

Кроме стальных труб применяют рукава резинотканевые и металлические с подвижным швом. На техническую характеристику рукавов (табл. 7.6) влияют условия применения и среда (сорт нефтепродукта), для которой они предназначены.

Напорно-всасывающие маслобензостойкие рукава с закрытой проволочной спиралью используются для перекачки авиационных и автомобильных бензинов, реактивных и дизельных топлив, авиационных и автотракторных масел, работающих в интервале температур окружающей среды и перекачиваемого продукта от -45 до +(6080)°С. Эти рукава выдерживают без деформаций и отслаивания внутреннего слоя разряжение не менее 530 мм. рт. ст.

Эксплуатация рукавов должна производиться в строгом соответствии с техническими данными и инструкциями, разработанными для каждого типа рукавов. Нельзя использовать одни и те же рукава для перекачки нефтепродуктов, агрессивных жидкостей, подачи воздуха или воды.

Таблица 7.6

Техническая характеристика резинотканевых рукавов

Сроки эксплуатации резинотканевых маслобензостойких рукавов зависят от продолжительности их хранения (до начала эксплуатации) и условий дальнейшей эксплуатации (температура окружающей среды и перекачиваемого продукта, вид продукта).

Температурное воздействие – это воздействие от нормативного температурного перепада, определяемого как разница между наивысшей и наинизшей возможной температурой стенки труб в процессе эксплуатации и температурой стенок труб в процессе строительства.

При всем этом не рекомендуется хранить и эксплуатировать резинотканевые трубопроводы под непосредственным воздействии солнечных лучей, из-за которых происходит быстрое старение и выход из строя резинотканевых трубопроводов, вследствии их разрушения и изменения их эксплуатационных свойств, хотя в последнее время появились резинотканевые трубопроводы в которых существенно снижено влияние солнечных лучей на трубопроводы.

Как показала практика эксплуатации, резинотканевые рукава обладают существенным недостатком: кондиционные топлива даже после непродолжительного их нахождения в рукавах (2030 мин) теряют свои качества вследствие контакта топлив с внутренним резиновым слоем рукава. Происходит вымывание из резины наполнителей, добавляемых в нее для улучшения физико-механических показателей.

7.3.Трубопроводная арматура, детали контрольно-измерительных приборов и компенсаторы

7.3.1.Классификация и применение арматуры

Трубопроводной арматурой называют устанавливаемые на трубопроводах или оборудовании устройства, которые предназначена для отключения, распределения, регулирования, смешивания или сброса транспортируемых веществ.

По назначению арматуру подразделяют на:

• запорную – для отключения потока транспортируемого вещества (вентили, задвижки, краны и поворотные затворы);

• регулирующую – для регулирования параметров вещества путем изменения его расхода (регулирующие вентили и клапаны, регуляторы давления прямого действия и смесительные клапаны);

• предохранительную – для предохранения оборудования и трубопроводов от недопустимого повышения давления (предохранительные, пропускные и обратные клапаны, а также разрывные мембраны);

• функциональную – для выполнения различных функций (конденсатоотводники, смотровые фонари, ловушки и др.).

По принципу действия арматура может быть:

• управляемой, рабочий цикл которой выполняется по соответствующим командам в моменты, определяемые рабочими условиями или приборами; управляемая арматура по способу управления подразделяется на арматуру с ручным приводом, приводную и дистанционное управление;

• автономной, рабочий цикл которой совершается рабочей средой без каких-либо посторонних источников энергии (регуляторы давления прямого действия, конденсатоотводчики).

Арматура с ручным приводом управляется вращением маховика или рукоятки, насажденных на шпиндель или ходовую гайку непосредственно или передающих движение через редуктор.

Приводная арматура снабжена приводом, который установлен непосредственно на ней. Привод может быть электрическим, электромагнитным, с мембранным или электрическим исполнительным механизмом, пневматическим, сильфонным, пневматическим, гидравлическим и пневмогидравлическим. Арматура под дистанционное управление имеет управление от привода, который не устанавливается непосредственно на ней.

В зависимости от области и условий применения трубопроводную арматуру разделяют на две группы:

• общетехнического назначения, к которой относят арматуру, устанавливаемую на трубопроводах, по которым транспортируют неагрессивные и малоагрессивные жидкости и газы при рабочих температурах и давлениях; корпусные детали такой арматуры изготовляют из серого и ковкого чугуна, латуни, углеродистой или легированной стали;

• специального назначения для особых условий работы, к которой относят арматуру, устанавливаемую на трубопроводах, транспортирующих продукты с такими свойствами или параметра, которые требуют применения легированных и высоколегированных сталей, бронзы, чугуна, обладающих высокой коррозионной стойкостью или жаропрочностью, защитных покрытий или неметаллических материалов.

По способу присоединения к трубопроводам арматура подразделяется на: фланцевую, имеющую присоединительные патрубки с фланцами и применяемую для любых технологических трубопроводов; приварную, имеющую патрубки для сварки с трубопроводом и применяемую для трубопроводов с повышенными требованиями к плотности соединения; муфтовую, имеющую на присоединительных концах внутреннюю резьбу и цапковую – наружную; цапковая арматура иногда снабжается накидными гайками под отбортованные трубы; муфтовую и цапковую арматуру из чугуна применяют для трубопроводов Д_у до 100 мм, транспортирующих вещества группы Б, а из стали – для трубопроводов Д_у до 40 мм, транспортирующих любые вещества.

Арматуру из стали используют для любых давлений и температур и изготовляют из углеродистой, легированной и высоколегированной сталей, а также с внутреннем покрытием коррозионно-стойкими материалами.

Арматуру из чугуна не допускается применять для трубопроводов, подвергаемых вибрации, работающих на растяжение, а также эксплуатируемых при резко переменном температурном режиме.

Арматуру из цветных металлов и сплавов используют только в тех случаях, когда физико-химические свойства транспортируемого вещества не допускают использования арматуры из чугуна или стали.