1 2 3 4
5
Р
ис.
7.24. Схема участка трубопровода с рубашкой:
1 – штуцер; 2 – рубашка; 3 – обогреваемый трубопровод;
4 – фланец плоский приварной; 5 – обводная труба
Пускают пар и отводят конденсат через штуцер 1. В местах фланцевых соединений трубопроводов рубашки соединяют обводными трубами 5.
Трубопровод с рубашкой выполняют из коротких отрезков труб с фланцами на концах (рис. 7.25). Концы корпуса, образующего рубашку 2. подкатывают и приваривают к основным трубам около фланцевых соединений 3.
1 2 3
4
5
Р
ис.
7.25. Узел фланцевого соединения трубопровода
с рубашкой:
1 – обогреваемый трубопровод; 2 – рубашка; 3 – фланцевое соединение;
4 – обводная труба; 5 – фланцевое соединение обводной трубы
Равномерность обогрева транспортируемого продукта в значительной степени зависит от качества центрирования труб.
Гнутье труб с рубашкой производят на станках с нагревом токами высокой частоты или в холодном состоянии. При совместном изгибе в холодном состоянии трубы вставляют одна в другую, наполняют межтрубное пространство песком или канифолью. Иногда, чтобы сохранить в месте изгиба постоянный зазор, на внутреннюю трубу приваривают центровочные перфорированные кольца (в 34 местах).
При прокладке трубопроводов из нержавеющей стали, трубопроводов высокого давленая и в других случаях, когда приварка рубашки к обогреваемой трубе не допускается, необходимое уплотнение достигается с помощью сальников. Вместо рубашки для обогрева можно использовать электронагревательные элементы в виде эластичных лент, которые спиралью наматываются на трубопровод.
При монтаже обводные трубки на горизонтальных участках трубопроводов помещают строго горизонтально, чтобы не образовалась мешки. На трубопроводах с уклоном участки обводных трубок, присоединяемые к штуцерам рубашек, располагают горизонтально, а уклон средней части – в соответствии с уклоном трубопровода. При сборке фланцевых соединений обводных трубок нельзя допускать принудительного натяга и перенапряжения в штуцерах.
При укладке трубопроводов на неподвижные опоры к ним крепят основную (обогреваемую) трубу, а в рубашке в этих местах делают разрывы с обводными трубками. Крепить рубашки к неподвижным опорам не следует.
Трубопроводы со спутниками выполняют в виде трубы, которую прокладывают рядом с основным обогреваемым трубопроводом. Спутники по конструкции бывают одиночные, состоящие из двух или трех труб, в виде спирали, навитой на основной трубопровод, и в виде двухканальной трубы специального профиля. Наиболее широко применяют одиночные трубы-спутники, которые размещают параллельно основному трубопроводу снизу или сбоку. Диаметр спутников, определяемый тепловым расчетом, равен 2050 мм
При горизонтальном расположении трубопровода спутники устанавливают под ним (при двух-трех спутниках – симметрично вертикальной оси).
Трубопроводы со спутником (рис. 7.26) обычно закрепляют к основному трубопроводу на хомутах 3 или вязальной проволокой через каждые 0,40,5 м. При этом труба-спутник 4 должна плотно прилегать к основному трубопроводу. В местах установка арматуры и фланцев 2 трубу-спутник изгибают и делают компенсатор 5 с фланцевым разъемом, чтобы можно было разбирать и ремонтировать соединение. Неподвижные крепления трубопроводов для спутников необходимо выполнять на общей опоре с основным трубопроводом.
Крепление обогревающих спутников к опорам и обогреваемому трубопроводу должно обеспечивать свободную дополнительную компенсацию тепловых удлинений спутника. В необходимых случаях на обогревающих спутниках предусматривают дополнительные компенсирующие устройства.
При подземной прокладке стальные трубопроводы подвергаются почвенной коррозии. В грунтах почти всегда содержатся соли, кислоты, щелочи и органические вещества, которые вредно действуют на стенки стальных труб. В некоторых случаях такая коррозия может вызвать очень быстрое появление сквозных свищей в металле трубы и этим вывести трубопровод из строя. Такие разрушения происходят особенно часто в трубопроводах, уложенных без достаточной защиты от коррозии.
Защита подземных трубопроводов от почвенной коррозия может быть активной и пассивной. К активным средствам защиты подземных трубопроводов от наружной коррозии относятся электрические методы, катодная и протекторная защита. При пассивной защите на наружную поверхность трубопроводов наносят покрытия и изоляцию, при активной – устраняют причины, вызывающие коррозию.
Катодная защита (рис. 7.27.а) заключается в наведении на трубопровод специальными установками внешнего электрического поля, создающего катодный потенциал на поверхности трубы. При такой защите коррозионному разрушению подвергается электрически подключенный к защищаемому трубопроводу 1 анод 3, изготовленный из электропроводных материалов.
При протекторной защите (рис. 7.27.б) к защищаемому трубопроводу 1 присоединяют металлический протектор 5 (анодный электрод), и имеющий более вязкий электрический потенциал, чем потенциал металла трубопровода. С применением протекторной защиты трубопровод принимает полярность катода, а протектор – анода.
Средства защиты выбирают на основе данных о коррозионной активности грунтов (агрессивности грунтов по отношению к стальным трубам), а также технико-экономических обоснований, Коррозионная активность грунтов в зависимости от их состава может быть низкой, средней и высокой. Песчаные грунты, если они не содержат каких-либо химических загрязнений, относятся к грунтам низкой коррозионной активности, солончаковые и глинистые с известковыми примесями – средней, а торфяные и черноземные – высокой.
Наиболее распространенный способ пассивной защиты почвенной коррозии – нанесение изоляционного покрытия трубопроводов.
Обычно используют покрытие из негодных битумов с наполнителями, из липких поливинхлоридных и стабилизированных сажей полиэтиленовых лент.
2
4
10000- 15000 - 30000
15000
3
1
а
4 5
1 6
б
Р
ис.
7.27. Схема установки защиты:
а – катодной, б – протекторной; 1 – трубопровод, 2 – катодная сетевая станция,
3 – анодное заземление, 4 – соединительный проводник,
5 – протектор, 6 – наполнитель
По степени коррозионной активности грунтов применяют нормальное и усиленное изоляционное покрытия (табл. 7.7).
Для того, чтобы защитное битумное покрытие прочно пристало к поверхности трубопроводов, его перед нанесением изоляции очищают от ржавчины, земли, пыли, влаги, копоти и окалины, поддающейся механической очистке. Очищенную поверхность, которая должна иметь серый цвет с проблесками металла, чтобы не было коррозии, сразу же грунтуют. Чтобы усилить прилипаемость изоляционного покрытия к металлу трубопровода, грунтовку наносят на сухую поверхность ровным слоем, без пропусков, сгустков, подтеков и пузырей.
1 2 3
5 4
а
6 5
1
4 7
б
Р
ис.
7.26. Схема участка трубопровода со
спутником:
а – на горизонтальных участках трубопровода; б – в месте установки арматуры;
1 – обогреваемый трубопровод, 2 – фланец, 3 – хомуты, 4 – труба-спутник,
5 – компенсатор спутника, 6 – арматура, 7 – спуск конденсата
Для укладки обогревающих спутников с Ду 40 и 50 мм снизу трубопровода делают вырез в подвижных и неподвижных опорах.
Перед испытанием рубашки и отдельные участки трубопроводов-спутников продувают. При испытании трубопроводов с рубашкой сначала испытывают на прочность рубашку трубопровода, причем испытательное давление должно составлять 1,25 рабочего давления теплоносителя в рубашке. При испытании рубашки фланцевые соединения обогреваемых труб не затягивают, чтобы можно было проверить отсутствие испытательной воды или воздуха в основном трубопроводе, которые могут попасть туда из-за прожога стенки трубы при приварке рубашки. Трубопроводы со спутником испытывают раздельно. По окончании испытаний трубопроводы покрывают общей теплоизоляцией.
Таблица 7.7
Тип и конструкция изоляционного покрытия
Тип покрытия |
Конструкция покрытия |
Толщина покрытия беззащит- ной обертки, мм, не менее |
Применение изоляции |
Нормальное: |
|||
Из полимерных лент |
Грунтовка, липкая полимерная лента в 1 слой, защитная обертка |
0,35 |
Для трубопроводов, укладываемых в грунты с низкой и средней коррозионной активностью |
Битумное |
Битумная грунтовка, слой битумно-резиновой мастики 3 мм, стеклохолст в 1 слой, защитная обертка |
4,00 |
|
Усиленное: |
|||
Из полимерных лент |
Грунтовка, липкая полимерная лента в 2 слоя, защитная обертка |
0,6 5 |
Для трубопроводов, укладываемых в грунты с высокой коррозионной активностью; на участках пересечения ж/д путей и а/т дорог; на переходах через реки, затапливаемые поймы рек, болота и т. п. |
Битумное |
Битумная грунтовка, слой битумно-резиновой мастики 23 мм, стеклохолст в 1 слой, слой битумно-резиновой мастики 23 мм, стеклохолст в 1 слой, защитная обертка |
|
|
Битумное |
Битумная грунтовка, слой битумно-резиновой мастики 56 мм, стеклохолст в 1 слой, защитная обертка |
|
|
Примечания: 1) Допускается применение других изоляционных покрытий (эпоксидных, каменноугольных, кремнийорганических и силикатных эмалей), обладающих требуемой сплошностью, адгезией и механической прочностью.2) Допускаемое отклонение толщины битумных покрытий до 4 №1 не должно превышать 0,3 мм; более 4 мм ÷ 0,5 мм.
Тепловую изоляцию технологических трубопроводов применяют для защиты горячих и холодных поверхностей от потерь теплоты и холода, для сохранения температуры транспортируемого вещества, предотвращения его застывания, конденсации, для защиты от ожогов, если температура поверхности трубопроводов выше 60°С. в местах возможного нахождения эксплуатационного персонала.
3
1 2
4
5 6 7
Р
ис.
7.28. Полносборные теплоизоляционные
конструкции:
1 – минеральный цилиндр; 2 – асбестоцементный полуцилиндр;
3 – полносборная конструкция из минерале ватного цилиндра и асбестоцементных полуцилиндров; 4 – металлическое покрытие;
5 – полносборная конструкция из минераловатного цилиндра и покрытия. скрепленного самонарезающими винтами; 6 – жесткие полуцилиндры;
7 – полносборная конструкция из полуцилиндров с покрытием пленкой. стянутая стальными бандажами
Тепловую изоляцию применяют для прокладываемых в помещениях и туннелях трубопроводов, если температура транспортируемого вещества 45°С и выше.
Для тепловой изоляции трубопроводов широко используют типовые детали, полносборные и комплектные теплоизоляционные конструкции заводского изготовления, допускающие выполнение монтажа индустриальными методами. Детали и конструкции изготовляют из различных теплоизоляционных материалов (минеральной ваты, диатомита, перлита, асбеста, стеклоцемента, стеклопластика, ячеистых материалов).
Для изоляции трубопроводов выпускают большое количество комплектных и полносборных изделий (рис. 7.28): цилиндры, полуцилиндры (скорлупы), плиты из различных теплоизоляционных материалов (минеральной ваты, диатомита, перлита). Для покрытия изоляции применяют оболочки из листового металла, асбестоцемента, стеклотары, стеклоцемента и стеклопластика.
Большое распространение получки изделия из минеральной ваты, температуростойкость которой не менее 600°С. Минераловатные цилиндры на синтетическом связующем используют для тепловой изоляция трубопроводов диаметром от 25 до 219 мм, длиной от 500 до 1500 мм при температуре изолируемой поверхности от -30 до +300 °С.
По окончании монтаж или ремонта линии трубопровода, а также отдельного блока производится поузловая сдача - приемка. При этом проверяют: