Соединительные детали трубопроводов

Применение трубопроводов получило широкое распространение во всех отраслях экономики. 
По трубопроводам котельных установок транспортируются топливо (газ, мазут и т.д.), вода для питания котлов отопления, реагенты для химической очистки воды, вода для отопления под давлением и нагретая выше 100 °С, пар под различным давлением и различной температуры для технологических нужд. Трубопроводы котельных установок малой и средней мощности работают под различным избыточным давлением при температуре транспортируемого продукта до 450 °С. Часть трубопроводов работает под разрежением.

Без соединительных деталей невозможно сделать прокладку трубопровода. К соединительным деталям относятся следующие элементы: отводы, тройники, переходы, заглушки, фланцы.

Рассмотрим более подробно про каждую из основных деталей трубопровода:

детали трубопровода отводы

Отводы

Отводы применяются в случаях изменения пути трубопровода, поворотов под различными углами. Если визуально представить себе, что такое отвод – то это изогнутый кусок трубы. Отводы могут быть как коваными, так и изготовленными из стали. В настоящее время более распространены стальные. В зависимости, от рабочей среды которая будет проходить через трубопроводы при изготовлении отводов применяют легированную, углеродистую, нержавеющую, сталь со специальными свойства – жаропрочную и антикоррозионную.

Способ изготовления отводов также различается и подразделяет их на следующие виды: штампованные, цельнотянутые, гнутые, сварные, штампосварные, крутоизогнутные и т.д.

Штампованные отводы делают без применения сварки, методом штамповки.
При изготовлении цельнотянутых отводов применяют метод горячей протяжки.

Гнутые можно изготовить методом холодного или горячего гиба бесшовную или электросварную трубу. Изготовление крутоизогнутых отводов характерно следующими углами поворота: 45°,60°,90° и 180°. Сварные отводы изготавливают, непосредственно используя секторные отрезки труб с размером условного прохода, который соответствует условному проходу трубопровода.

Штампосварные отводы используют довольно редко, из-за их сложности их изготовления. Технология изготовления его состоит из предварительной штамповки требуемых заготовок, с последующей сваркой. Самым трудоемким процессом при изготовлении такого отвода является сварка штампованных заготовок.
При изготовлении отводов любым способом руководствуются требованиям ГОСТа 30753-2001.

Тройники

2. Тройники. Тройники используются во время разветвления трубопроводов. Тройники подразделяются на два вида – переходные и равно проходные.

тройники штампованные

Переходные тройники имеют различные диаметры условного прохода как в корпусе, так и в горловине. Находят свое использование при подсоединении труб меньшего диаметра к основному трубопровод

У равнопроходных тройников диаметр одинаковый как в горловине, так и в корпусе. Тройники, как и отводы изготавливают из различных видов стали: углеродистой, легированной, нержавеющей. Все зависит от свойств пропускаемой среды. Высокие температуры, проход под давлением, агрессивные среды все влияет на применение того или иного материала при изготовлении соединительных деталей трубопровода.

Тройники изготавливают следующими способами: литье в формы, штамповкой из листа или трубных заготовок, газовой вырезкой необходимой детали с последующей сваркой.
Независимо от способа изготовления ко всем тройникам предъявляют повышенные требования, так как при их использовании они подвергаются значительным нагрузкам.

Переходы

Переходами называется та деталь трубопровода, которая помогает изменить диаметр прокладываемой трубы. 
Ценность и важность перехода при прокладке трубопровода, состоит в том, что при его применении, мы получаем возможность регулировки определенных нагрузок и точного распределения давления, которое возникает при проходе рабочей среды через трубы.

детали трубопроводов переходы

Различают концентрические и эксцентрические. Концентрические устанавливаются на трубопроводах вертикального типа, а эксцентрические используют при горизонтальном трубопроводе.

Главные характеристики, которые используются при изготовлении проходов являются длина прохода и диаметр. Диаметр имеет два различных размера – начальный и конечный. В зависимости от вида изготовления переходы бывают штампованные, сварные, точеные. Чаще всего используют метод штамповки из трубных заготовок с последующим равномерным обжатием.
Главным нормативным документом по изготовлению переходов является ГОСТ 17378-2001 и ГОСТ 17380-2001.

Заглушки и днища

4. Еще одной из немаловажных деталей трубопровода является заглушка или днища. Днища — это деталь, которая используется для перекрытия определенного участка трубопроводов. Днища в процессе эксплуатации должны выдерживать как скачки температуры, так и высокое давление. Поэтому к ним предъявляются повышенные требования при изготовлении. Детали обязательно должны быть изготовлены в соответствии с требованиями ГОСТа 6533-78. 
Различают три вида заглушек, которые могут быть выполнены для стальных трубопроводов: выпуклые, плоские, конические, фланцевые.

детали трубопроводов заглушки

Выпуклые стальные заглушки изготавливают эллиптическими, сферическими и полушаровыми.

Особенность эллиптических заглушек состоит в том, что в меридиональном сечении криволинейная часть представлена половиной эллипса. У сферических выпуклых заглушек в меридиональном сечении криволинейная часть составлена из двух радиусов – центрального самой выпуклой части и радиуса переходной части. В полушаровых днищах меридиальное сечение имеет форму полукруга.

При изготовлении заглушек есть одно общее требование: сварные швы должны быть либо круговые, либо по меридиане. Для присоединения к общему трубопроводу используют сварку.

Выпуклые днища, как и конические изготавливают методом штамповки из листовой стали затем они подвергаются бортовке. При таком способе изготовления на заглушках отсутствуют швы что значительно повышает их надежность в процессе эксплуатации трубопроводов.
Если днища большого размера, то тогда приходится применять штамповку отдельных заготовок с последующей их сваркой. Выпуклые и конические днища применяют для тех трубопроводов где может возникать высокое давление.
Плоские днища находят применение в трубах с небольшим диаметром и невысоким давлением. Сталь для изготовления днищ, как и для остальных деталей подбирается с учетом свойств пропускаемой рабочей среды.

Широкое применение нашли заглушки с фланцевым присоединением к трубопроводу. Их считают наиболее универсальными. Изготавливают фланцевые заглушки согласно ГОСТа 12836. Такие заглушки выдерживают очень агрессивные среды, могут быть использованы при работе с разными критичными температурами от -65 до +600. Фланцевые днища могут выдерживать давление свыше 16 МПа. Заглушка имеет круглую форму с кольцевой поверхностью с готовыми отверстиями в ней, под болты для последующего крепления на фланцах трубопровода. Такие заглушки используют для конечного запирания трубопровода, если нет необходимости использовать в дальнейшем эту ветку труб. Их часто называют глухими фланцами.

Фланцы

Фланцы используют, когда необходимо прочное и герметичное соединение арматуры к трубопроводам и имеют вид кольца, квадрата, диска с выемками для болтов.
Сами фланцы не применяют прямого участия в креплении трубопровода – их главная задача заключается в предоставлении надежной опоры для соединительных ботов и обеспечении герметичности стыков.

Потребителю фланцы в основном предлагаются в комплекте, в который входят:
парные диски;
крепежные болты;
прокладки для обеспечения герметизации соединения.

Требования к изготовлению стальных фланцев диктует ГОСТ 1281-90.

Все фланцы классифицируют:

  1. по типу исполнения (форме) фланца;
  2. по конструкционному материалу фланца;
  3. по диаметру условного прохода;
  4. по величине условного давления в трубопроводе с фланцевым соединением;
  5. по методу фиксации различают обжимные и прижимные фланцы;

Обжимные фланцы рекомендованы в тех случаях, когда сварка труб не желательна. Также такой способ применяется, когда необходимо создать разъемные соединения. В случае демонтажа какой-либо части трубы, при таком виде соединения это будет сделать абсолютно несложно. Обжимные фланцы фиксируют стяжными шпильками. Обжимные фланцы можно использовать несколько раз, они имеют очень широкое применение.

Прижимные плоские фланцы очень часто находят свое применение при соединениях полиэтиленовых труб. Плоские фланцы имеют следующие разновидности:

Фланцы с соединительным выступом – наростом в форме усеченного конуса в торцевой части изделия.
Фланцы с выступом – цилиндрическим наростом на торце изделия.
Фланцы с впадиной – кольцеобразной выточкой в торце изделия, рассчитанной на стыковку с выступом.
Фланцы с шипом – кольцевым выступом, в форме пустотелого цилиндра, на торце изделия.
Фланцы с пазом – кольцеобразным пазом в торце, рассчитанным на стыковку с шипом.
Фланцы под линзовую прокладку – с фаской в зоне пропускного отверстия торцевой части соединительного элемента (угол фаски 20-30 градусов).
Фланцы под прокладку-овал – с выточкой под уплотнитель в торцевой части соединительного элемента.

Литые, чугунные и стальные фланцы соединяют друг с другом с помощью болтов и шпилек, предварительно установив между торцами прокладку из резины или полимера. Причем фиксацию на болты производят или параллельно, затягивая на 3-4 оборота каждую гайку, или крест-накрест, затягивая противоположные гайки последовательно.

Фланцы из нержавеющей стали установленные на трубопроводе
Фланцы из нержавеющей стали установленные на трубопроводе

Стальные, плоские фланцы наваривают на торец трубы с помощью электродуговой или газовой сварки. После этого можно приступать к монтажу стыка. Причем условные диаметры таких фланцев находятся в пределах 10-1600 миллиметров (монтаж встык для трубопроводов с давлением до 20 МПа) 10-500 миллиметров (монтаж на приварное кольцо), или 10-2400 миллиметров (приварной монтаж в трубопроводах с давление до 2,5 МПа).

Фланцы для ПЭ труб монтируют с помощью особых полимерных втулок, привариваемых к основному трубопроводу. Или с помощью обжимной фланцевой муфты, с помощью которой можно состыковать металлическую и стальную (чугунную) трубу.

Необходимо отметить, что указанными способами соединяют не только мерные отрезки труб, но и трубу с соединительной арматурой (муфтами, тройниками и прочим).

Как видим, комплектующие при прокладке трубопровода имеют очень важное значение. Поэтому при выборе очень важно подобрать такого поставщика, который сможет гарантировать поставку надежных и качественных материалов.