Параметры труб. Условные проходы и давления.

Условный проход – это условная геометрическая характеристика, с которой однозначно связаны все присоединительные размеры трубопроводных элементов. Условный проход объединяет трубы с одинаковым наружным диаметром, но с разной толщиной стенки. Обозначение условного прохода – D_У. Например, условный проход 150 мм обозначается как D_У150.

Условное давление – это избыточное давление, которое должен длительно выдерживать трубопровод при нормальной температуре рабочей среды в условиях эксплуатации. Для стали нормальная температура 0 - 200⁰С, для меди и медных сплавов 0 - 120⁰С. Обозначение условного давления – P_У. Например, условное давление 0,1 МПа обозначается P_У 0,1.

Фасонные части трубопроводов обеспечивают:

1.  Поворот потока (колена и отводы),  разделение и слияние потоков (тройники и крестовины) (рис.1.1).

 

 

              

                                                                                 

Рисунок 1.1-а) отвод, в) тройник, г) крестовина

 

 

2. Герметизацию проходов трубопроводов через настилы палуб и переборок   осуществляется с помощью палубных и переборочных стаканов (рис.1.2)  (изготавливаются сваркой);

 

                                         

 

Рисунок 1.2-Переборочный стакан

1-трубный фланец; 2- переборка; 3-переборочный фланец; 4-труба.

 

3. Переходы по диаметру концентрические и эксцентрические (рис.1.3).

 

 

Рисунок 1.3-Переходы по диаметру

 

4. Компенсацию температурных расширений и смещений, вызванных деформацией судовых конструкций, а так же ударных и вибрационных нагрузок: компенсаторы трубные, сальниковые, линзовые, сильфонные.

 

а) компенсаторы трубные имеют простую конструкцию, большие габариты, надёжны и представляют собой изогнутый участок трубопровода (рис.1.4).

 

 

Рисунок 1.4-П-образный компенсатор:

а) из двух труб, б) из трёх труб, в) из готовых отводов, А-длина спинки, Н-вылет компенсатора

 

б)  сальниковый компенсатор (рис.1.5) характеризуются большой компенсирующей   способностью, но недостаточной герметичностью. У всех разновидностей сальниковых компенсаторов имеется пара или несколько пар патрубков разного диаметра, которые попарно входят друг в друга с некоторым зазором, образующим камеру. Камеру в сою очередь заполняют набивкой смазкой

 

 

 

Рисунок 1.5-Двухсторонний сальниковый компенсатор

 

в) линзовые компенсаторы изготавливаются из конических тарелок, которые свариваются между собой, образуя волну высотой 70-200 мм. Количество волн в компенсаторе не более 12, воизбежании продольного изгиба. Применяются при давлении 0.2-6 атм и диаметре трубопровода 150-200 мм. Выпускаются одно, двух, трех и четырехлинзовые компенсаторы (рис.1.6). Осевые линзовые компенсаторы, изготавливаются из полулинз и линз, сваренных в вершинах и впадинах волны.

 

 

Рисунок 1.6-Линзовые компенсаторы:

а) одно линзовый; б) двух линзовый; в) трёх линзовый; г) четырёх линзовый

 

г)  сильфонные компенсаторы имеют малые габариты, могут устанавливаться в любом месте трубопровода при любом способе его прокладки, не требуют строительства специальных камер и обслуживания в течение всего срока эксплуатации (рис.1.7). Срок их службы, как правило, соответствует сроку службы трубопроводов. Применение сильфонных компенсаторов обеспечивает надежную и эффективную защиту трубопроводов от статистических и динамических нагрузок, возникающих при деформациях, вибрации и гидроударе. Благодаря использованию при изготовлении сильфонов высококачественных нержавеющих сталей, сильфонные компенсаторы способны работать в самых жестких условиях с температурами рабочих сред от «абсолютного нуля» до 1000 °С и воспринимать рабочие давления от вакуума до 100 атм., в зависимости от конструкции и условий работы. Основной частью сильфонного компенсатора является сильфон - упругая гофрированная металлическая оболочка, обладающая способностью растягиваться, изгибаться либо сдвигаться под действием перепада температур, давления и другого рода изменений. Сильфон компенсатора производится как из одного, так и из нескольких слоев нержавеющей стали. Количество и толщина витков на сильфоне зависят от рода и типа вибраций, которые предстоит компенсировать, а также от силы давления, которой будет подвергнут компенсатор.

 

 

Рисунок 1.7-Сильфонные компенсаторы

 

Путевые соединения. Для соединения труб между собой, с фасонными частями, арматурой и другими элементами систем служат путевые соединения, которые подразделяются на неразъёмные и разъёмные.

Из неразъёмных соединений в общесудовых системах применяются только сварные.

К разъемным соединениям относятся фланцы, муфты, штуцера и дюриты. Для создания плотности разъемных соединений между ними устанавливают прокладки из картона, паронита, резины, фибры, полиэтилена и других материалов.

 

 Разъемные соединения

 

а)  фланцевые (рис.1.8) – получили наибольшее распространение для соединения ответственных трубопроводов судовых систем при условных проходах более D_У32. Представляют собой конструкцию из двух фланцев, прокладки и

соединительных болтов с гайками. Обычно участок трубы имеет с одной стороны приварной фланец, а с другой - свободный на приварном кольце (для избежания несовпадения отверстий на фланцах при монтаже).

 

 

Рисунок 1.8-Фланцевое соединение трубопроводов;

а) свободный фланец на приварном кольце; б) приварной фланец; 1- соединяемые трубопроводы, 2- болтовое соединение, 3- свободный фланец, 4-приварное кольцо, 5- прокладка, 6- приварной фланец; I- уплотнительные канавки

 

б) штуцерные – применяются при малых диаметрах трубопроводов (D_У до 32 мм) и высоких давлениях (P_У до 40 МПа). Подразделяют на приварные (рис.1.9 а,б) и не приварные (рис.1.9,в,г), с врезающимся кольцами (рис.1.10). Герметичность штуцерных соединений достигается за счет прокладок или непосредственного контакта сфероконических поверхностей. Такие соединения являются компактными и удобными при монтаже трубопроводов.

 

 

 

Рисунок 1.9-Штуцерные соединения трубопроводов:

а - приварные встык,  б - приварные в раструб,  в - на отбортованных трубах,

г - на конической резьбе, 1 - соединяемые трубы, 2 - ниппель, 3 - накидная гайка, 4 - штуцер,

5 – прокладка

 

Рисунок 1.10-Штуцер с врезающимся кольцом

1 - соединяемые трубы, 2 - накидная гайка, 3 - штуцер, 4 – кольцо

 

в) фитинговыесоединения применяются в неответственных трубопроводах общесудовых систем водоснабжения и отопления. Это детали (рис.1.11), служащие для резьбового соединения водогазопроводных труб. Применяются при температуре не более 175⁰С, давлении Ру <1 МПа. При соединении фитинга с трубой, для создания необходимого уплотнения по резьбе, к ней подматывают набивку- паклю или лен на свинцовом сурике или цинковых белилах.

Рисунок 1.11-Фитинги:

а - муфта; б - угольник; в - четверик; г – тройник

 

г)  дюритовые соединения (рис.1.12) - обеспечивают соединение труб при помощи резинотканевой муфты 2, которая обжимается хомутами 1. Для обеспечения плотности соединения на концах соединяемых труб развальцовывают кольцевые выступы. Достоинства такого соединения – эластичнось и удобство монтажа; недостатки – ограниченное рабочее давление, малая огнестойкость и непродолжительный срок службы.

 

 

 

Рисунок 1.12-Дюритовое соединение