Монтаж обвязочных трубопроводов.

Системы трубопроводов применяют в силовых установках (для подвода воды и топлива), в станках и другом технологическом оборудовании (для подвода масла к местам смазки и зажимным устройствам и охлаждающей жидкости в зону обработки), в прессовом оборудовании (для подвода жидкостей и газов к силовым цилиндрам) и т.д.

Трубопровод состоит из труб, соединяемых между собой и с конструктивными элементами оборудования при помощи специальных соединительных элементов, крепежных деталей и арма­туры.

В зависимости от назначения различают трубопроводы высо­кого, среднего и низкого давления. Для всех видов трубопроводов общим требованием является чистота проходного отверстия, пол­ная непроницаемость, долговечность и простота обслуживания.

В зависимости от назначения трубопроводной системы исполь­зуют чугунные, стальные, медные, латунные, алюминиевые и пла­стиковые трубы. Наиболее распространено применение стальных груб. В зависимости от способа изготовления различают цельно­тянутые (бесшовные) и сварные трубы.

Для передачи охлаждающей жидкости используют, как прави­ло, обычные водопроводные трубы, для горячей воды и пара - бесшовные трубы, для рабочих жидкостей в системах гидравли­ческого привода - стальные цельнотянутые трубы, для подвода смазывающих масел - медные трубы.

Соединения трубопроводов могут быть неподвижными разъем­ными и неподвижными неразъемными (однако в некоторых слу­чаях используют подвижные соединения элементов трубопрово­дов). К неподвижным разъемным соединениям относятся соеди­нения на резьбе, выполняемые с помощью специальных соединительных элементов - фитингов (рис. 3.16, а-ж) и фланцев, а к неподвижным неразъемным — соединения, выполняемые свар­кой, напрессовкой,
отбортовкой, развальцовкой (рис. 3.16 з-к).

Рис. 3.16. Фитинги и фланцы трубных соединений:

а — угольник; б — тройник; в — крестовой переходник; г — пере­ходная муфта; д, е — контргайка; ж — футорка; з, и, к — соедине­ния с фланцем соответственно напрессовкой, отбортовкой и раз­вальцовкой

Трубопроводная арматура предназначена для включения, от­ключения и регулирования потока пара, газа или жидкости. В зависимости от назначения различают следующие виды арма­туры:

запорная, предназначенная для включения или отключения пара, жидкости или газа (краны, вентили, задвижки);

предохранительная, служащая для защиты трубопроводов в случае опасного повышения давления (клапаны);

регулирующая давление или количество подаваемой жидкости или газа;

указатели уровня жидкости.

Все операции, выполняемые при сборке трубопроводных си­стем, могут быть разделены на заготовительные и сборочные.

К заготовительным операциям относятся разметка, отрезка, очистка, гибка труб, отбортовка, развальцовка, сварка и сборка деталей в сборочные единицы, проверка и контроль по разме­рам, форме и внешнему виду, гидравлические испытания и мар­кировка.

Наиболее сложной операцией является гибка труб, которая может производиться вручную и механическим способом, с на­полнителем или без него. Наиболее важным является выбор ра­диуса гибки, так как он оказывает существенное влияние на ра­боту трубопровода. Радиус гибки выбирают в зависимости от диаметра трубы и толщины ее стенки.

Для механизации процесса гибки применяют трубогибочные станки с электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом.

На сборочные операции сборочные единицы поступают в под­готовленном виде, т. е. соответствующей длины и с нарезанной на концах трубы резьбой. Соединительные элементы, крепежные детали и арматура, поступающие на сборку, также должны быть окончательно подготовлены и проверены для монтажа в системе трубопровода.

При сборке необходимо обеспечить соосность соединяемых труб, а также параллельность торцов труб и соединительных фланцев. Несоблюдение этих условий является причиной возникновения дополнительных нагрузок, которые могут вывести трубо­провод из строя.

В зависимости от назначения трубопроводных систем различа­ются технологические процессы их сборки.

Стальные трубы, на концах которых нарезана резьба, соединя­ют между собой специальными соединительными элементами - фитингами, которые изготовляют из стали или ковкого чугуна. Применение фитингов при сборке обеспечивает возможность соединения труб под различными углами, предусматривает вы­полнение отведений и обеспечивает переход от одного диаметра трубы к другому.

Прочность и надежность соединения элементов трубопровода при помощи фитингов обеспечивается его соответствующей за­тяжкой, при которой нитки резьбы соединяемых деталей плотно прижимаются друг к другу. Герметичность соединения достигается за счет смазывания резьбовой части соединяемых деталей пе­ред сборкой свинцовым суриком или цинковыми белилами. Более надежную герметизацию обеспечивает применение льняной или пеньковой подмотки с суриковой подмазкой.

Магистральные трубы соединяют при помощи прямых соеди­нительных муфт; на наружной поверхности муфты имеются реб­ра для захватывания ее трубным ключом. Трубы могут иметь ко­роткую или длинную резьбу.

При сборке труб с короткой резьбой (рис. 3.17, а) на конце трубы 2 нарезается резьба такой длины, чтобы она была на два-три витка меньше половины длины соединительной муф­ты 1. Сбег в конце резьбы при сборке заклинивает муфту, что обеспечивает плотность соединения. Соединения труб с короткой резьбой применяют только для неразъемных трубопроводов, так как после сборки такие соединения разъединить невозможно.

 

Рис. 3.17.Трубопроводные соединения:

а — с короткой резьбой; б — на сгоне; 1 — муфта; 2 — труба; 3 — контргайка

 

Сборка труб на сгоне производится, если по условиям работы трубопроводную систему необходимо разбирать (рис. 3.17, б). В этом случае одна из соединяемых труб имеет короткую резьбу, а другая - длинную. Участок трубы с длинной резьбой называют сгоном. Длину его выбирают таким образом, чтобы после установки на нем соединительной муфты и гайки остался участок резьбы не менее чем с двумя нитками.

Последовательность сборки труб на сгоне следующая:

контргайку 3 и муфту 1 навинчивают на длинную резьбу без уплотнения и без промазывания суриком или белилами;

короткую резьбу уплотняют и промазывают суриком или бели­лами;

муфту 1 свинчивают с длинной резьбы и навинчивают на ко­роткую до упора в ее сбег;

жгутик льняной пряжи или пеньки, пропитанный суриком, ус­танавливают на длинную резьбу между муфтой 1 и контргайкой 3;

контргайку 3 затягивают.

Если между муфтой и контргайкой нет перекоса и их торцы плотно прилегают друг к другу, то соединение будет достаточно герметичным. Соединение на сгоне можно применять только при сборке трубопроводов с цилиндрической резьбой.

При помощи соединений на фитингах монтируют водяные, паровые и некоторые другие трубопроводы, работающие при дав­лении, не превышающем 16 МПа. Для соединения труб при помо­щи фитингов применяют специальные трубные ключи различных конструкций (рис. 3.18).

При сборке труб на фланцах фланцы крепят к тру­бам сваркой, на резьбе, развальцовкой или отбортовкой. При этом необходимо обеспечить соосность трубопроводов и парал­лельность торцов фланцев.

В процессе сборки между фланцами устанавливают прокладки, которые обеспечивают герметичность соединения. Фланцы кре­пят между собой, используя болты или шпильки. Прокладки вы­резают так, чтобы они соответствовали по форме фланцу. Изго­товляют их из уплотняющего материала и промазывают с двух сторон герметизирующим составом (олифа, белила, специальные герметизирующие пасты — герметики). Соединение затягивают гайками крест-накрест. При затягивании соединения при помощи щупа контролируют перекос фланцев.

В различных конструкциях трубопроводов широко применяют плоские уплотняющие прокладки. В зависимости от назначения они делятся на мягкие эластичные из однородного материала (картон, бумага, войлок, асбест, резина, паронит, свинец); мягкие пластичные комбинированные (металлические с асбестовой серд­цевиной, асбестово-прорезиненные); пасты и мастики. От материала и толщины прокладки зависит надежность соединения.

Рис. 3.18. Ключи для сборки трубопроводов:

а — рычажный; б — разводной; в — специальный; г — накидной; д — цепной

Прокладки из картона и резины применяют для уплотнения стыков водяных трубопроводов; прокладки из фибры и бумаги, пропитанные керосином или нефтью, - для топливо- и маслопро­водов; прокладки из асбеста в виде картона, шнуров и нитей - для паро- и газопроводов; прокладки из свинца - для кислотопрово-дов.

При сборке труб развальцовкой (рис. 3.19, а) концы развальцованных труб 4 соединяют штуцером 1 и закрепляют с помощью гайки 2 и ниппеля 3. В некоторых случаях в этих соеди­нениях используют медные прокладки, повышающие герметич­ность соединения.

Последовательность сборки при этом следующая:

установить на медные трубки 4 ниппели 3 и накидные гайки 2;

развальцевать концы медных трубок;

соединить развальцованный конец медной трубки 4 с присо­единительной поверхностью штуцера 1;

навернуть и затянуть накидную гайку 2 так, чтобы ниппель 3 был плотно прижат к развальцованному концу трубки;

соединительный штуцер 1 установить присоединительной по­верхностью к развальцованному концу трубки 4;

на резьбу присоединительного штуцера 1 навернуть и затянуть накидную гайку 2 так, чтобы ниппель 3 был прижат к развальцо­ванному концу трубки;

проверить собранное соединение на герметичность.

 

Рис. 3.1 9. Соединения трубопроводов:

а — развальцовкой; б — при помощи штуцеров; в — при помощи шланга; 1 — штуцер; 2 — накидная гайка; 3 — ниппель; 4 — труба

При сборке труб (стальных и медных) при помощи штуцеров (рис. 3.19, б) к концам трубы 4 приваривают ниппе­ли 3, имеющие сферические головки. Плотность соединения нип­пеля 3 со штуцером 1 обеспечивается усилием затяжки накидной гайки 2. Для увеличения плотности соединения устанавливают медные прокладки. Способы закрепления шланга на штуцере или при помощи хомута показаны на рис. 3.19, в.

Последовательность сборки стальных труб при помощи штуце­ров следующая:

установить шаровой ниппель 3 по посадочному месту штуцера 1;

навернуть и затянуть накидную гайку 2 по резьбе штуцера 1;

соединительный штуцер / установить посадочным местом на шаровой ниппель 3;

навернуть и затянуть накидную гайку 2 на соединительном штуцере 1;

проверить герметичность соединения.

Сборка винипластовых трубопроводов произво­дится при помощи раструбов сварными или резьбовыми муфтами, а также фланцами, закрепляемыми сваркой или отбортовкой. Соединения винипластовых труб при помощи раструбов могут быть неподвижными (сварные или клеевые) или подвижными (со­единения уплотняют при помощи резиновых колец). Подвижные соединения трубопроводов из винипластовых труб используют с целью компенсации температурного изменения длины трубопро­вода. Раструбные соединения для винипластовых труб выпуска­ются диаметрами 8... 150 мм.

Соединение винипластовых труб сваркой встык не получило широкого распространения, так как прочность сварного шва для винипласта составляет всего 65...80% от прочности самого мате­риала, что приводит при сварных соединениях к появлению сла­бых (непрочных) мест в системе трубопровода.

Изготовление раструбов и отгибание бортов трубы из вини­пласта производится с предварительным нагревом. Нагрев осуще­ствляют в ванне, наполненной глицерином или минеральным мас­лом при температуре 150... 170°С. После нагрева трубу закрепля­ют в тисках, а в ее нагретую часть вводят стальную оправку соответствующего диаметра и формы, разогретую до температу­ры 100... 120 °С. Образовавшийся раструб охлаждают и после это­го оправку извлекают из отверстия трубы. Длина раструба зави­сит от диаметра трубы.

Для склеивания винипластовых трубопроводов используют 20%-ный раствор перхлорвиниловой смолы в ацетоне или раствор дихлорэтана.

Сборка полиэтиленовых труб производится при по­мощи раструбов, муфт, металлических гаек, сваркой или скле­иванием. Прочность швов при стыковой сварке всего на 10% ниже прочности основного материала, что не приводит к суще­ственному снижению прочности такого соединения.

Полиэтиленовые трубы склеивают после их обработки хромо­вой кислотой, что позволяет изменить полярность полиэтилена, в результате чего он приобретает способность склеиваться обычны­ми клеями.

Для защиты от коррозии деталей, находящихся в контакте с полиэтиленом, нельзя использовать масляные краски и битум­ные лаки.

Трубопроводы после сборки испытывают на прочность и гер­метичность. При испытании трубопровод наполняют водой и от­мечают те места, в которых наблюдается утечка жидкости. Затем воду выпускают и уплотняют отмеченные места. При гидравлических испытаниях трубопровода проверяют прочность всех его элементов и герметичность соединений под давлением, преду­смотренным техническими условиями.