Способы соединения трубопроводов: Какие виды соединения трубопроводов существуют? Давайте разберёмся

Содержание

Способы и типы соединений трубопроводов

    Способы и ТИПЫ соединений трубопроводов [c.13]

    Основным способом защиты работающих в производстве ароматических аминов является полная герметизация оборудования и предотвращение таких аварий, при которых возможно попадание вредных веществ в атмосферу. Для этого применяют аппараты с надежным усиленным уплотнением крышек и сальников, устанавливают герметичные пробоотборники или автоматические приборы для анализа реакционной массы, бессальниковые арматуру и насосы (погружные с электромагнитным приводом). Применяемые трубопроводы должны быть на максимальном протяжении цельносварными. При соединении трубопроводов устанавливаются фланцы тяжелого типа с надежными прокладками из коррозионностойких материалов. В цехах должна работать приточно-вытяжная вентиляция. [c.126]


    Трубы из ситалла диаметром 50 мм с температуростойкостью до 250° С серийно выпускаются промышленностью.
Они комплектуются фасонными деталями — отводами и тройниками. Трубы бывают с буртами и без буртов. Первым следует отдать предпочтение, так как их легче соединять. Способ соединения такой же, как у стеклянных труб. Некоторые типы соединений показаны на рис. 3.3. Из рис. 3.3. следует, что химическая и термическая стойкость собранного ситаллового трубопровода будет определяться не стойкостью ситалла, которая, как это видно из табл. 3.5, очень высока, а стойкостью прокладочно-уплотнительных материалов, т. е. фторопласта, паронита, резины и т. д. [c.96]

    Различают фланцы по форме кольца (круглые, квадратные, прямоугольные, овальные) по типу крепления к трубе [40] по материалу — стальные, чугунные, из алюминия и т. д. по способу изготовления — кованые, литые по применению — фланцевые соединения трубопроводов, сосудов и некоторые другие. Иногда применяют фланцы кон- 

[c.12]

    В настоящее время нет универсальной технологии фторирования воды, которая была бы применима для всех очистных систем. Выбор того или иного способа зависит от размера и типа установки, доступности химических соединений, стоимости технологического процесса и квалификации обслуживающего персонала. Для небольших установок почти всегда раствор готовят вручную. Наиболее простое оборудование состоит из резервуара с раствором, помещенного на платформенные весы (что позволяет производить взвешивание во время приготовления и подачи раствора), насоса для подачи определенных порций раствора в водопроводную магистраль и трубопроводов, соединяющих резервуар с магистралью. Если применяют кремнефтористоводородную кислоту, то се либо разводят водой в питающем резервуаре, либо вводят непосредственно в концентрированном виде. При использовании фтористого натрия в растворной емкости может находиться его насыщенный раствор или раствор требуемой концентрации. Максимальная растворимость фтористого натрия составляет независимо от температуры воды 4,0% (18 000 мг/л Е). Для приготовления насыщенных растворов используют сатураторы, в которых вода просачивается через загрузку, содержащую избыточное количество фтористого натрия.

Вода, используемая для растворения, должна умягчаться, если ее жесткость превышает 75 мг/л. Если NaF имеет достаточно большую растворимость в воде, то фтористый кальций и фтористый магний образуют осадки, которые могут отлагаться и засорять трубопроводы и арматуру. [c.199]

    Применяются три способа укладки полиэтиленового трубопровода в траншею. Выбор способов укладки зависит от технологии монтажа соединений, расположения арматуры и отводов (узлов), т. е. от составных элементов трубопровода, монтируемого над траншеей, и от типа траншеи. 

[c.102]

    Рассмотрим основные типы фланцев и способы их соединения в штуцерах, трубопроводах, крышках и аппаратах плоские приварные приварные встык (с шейкой ) свободные иа отбортовке и бурте. [c.245]

    Такие теплообменники изготовляются из трубок, помещенных внутрь трубки большего диаметра, которая выполняет роль корпуса аппарата. Соединение внутренней трубки с наружной осуществляется либо сваркой, либо через фланцы.

Трубки, помещенные одна в другую, образуют концентрическое пространство. По внутренней трубке и в зазоре между трубками движутся теплоносители, находящиеся в тепловом взаимодействии. При паровом обогреве жидкости пар подается в рубашку. Такой способ применяется для обогрева трубопроводов, предназначенных для транспортировки вязких жидкостей, когда есть опасность их застывания. Обычно в теплообменниках рассматриваемого типа внутри наружной трубки имеется одна трубка. Теплообменники при помощи фланцев соединяются последовательно как по внутренней трубке, так и по рубашке. [c.204]

    Многообразие типов машин и аппаратов, способов соединения их. между собой трубопроводами, рабочих условий, в которых они эксплуатируются, вызвало необходимость создания специальных устройств, предназначенных ддя компенсации температурных и других нагрузок. При этом в пределах одной системы трубопроводов или аппаратов прибегают к различным видам компенсации. Наибольшее распространение в промышленности получила самокомпенсация трубопроводов с использованием естественной гибкости труб, которая применяется для трубопроводов достаточно большой длины.

В последние годы стали чаще применять трубопроводы больших диаметров, что исключает возможность самокомпенсации и требует специальных мер по компенсации температурных расширений. 
[c.121]

    В нефтепереработке наиболее широко используют гидравлический способ перемешивания, основанный на явлении турбулентной диффузии. Самое простое устройство при гидравлическом способе перемешивания — У-образное соединение труб, в верхние концы которого вводят смешиваемые жидкости. Это устройство пригодно для перемешивания маловязких жидкостей, хорошо смешивающихся, когда в трубопроводе достаточно велика скорость потока и сам трубопровод после слияния перемешиваемых потоков имеет значительную длину. Иногда для улучшения перемешивания жидкостей в трубу помещают специальные вставки. К этому типу относятся диафрагмовые смесители и смесительные клапаны. 

[c.49]


    На монтажных чертежах обычно приводят конструкцию монтажных стыков, рекомендуемые способы и режим сварки, тип прокладок фланцевых соединений, параметры и порядок проведения испытания трубопровода и указания по предпусковым и пусковым работам.[c.107]

    Фланцы предназначены для соединения труб, арматуры и других частей трубопровода. В зависимости от условного прохода и давления, а также от способа посадки на трубы фланцы разделяют на несколько типов. [c.14]

    В качестве разъемных соединений наиболее распространены фланцевые, используемые для подключения трубопроводов к аппаратуре, а также в сочетаниях деталей трубопроводов и арматуры. По способу изготовления и крепления различают следующие типы фланцев литые в виде одного целого с корпусом трубы, накидные или свободно сидящие на буртах, на резьбе, приварные и приклеенные. Размеры фланцев трубопроводов и аппаратуры стандартизованы и фланцы всех типов взаимозаменяемы. Основными размерами фланцев являются наружный диаметр, диаметр окружности по центрам болтовых отверстий, внутренний диаметр и толщина фланца. 

[c.200]

    Когда одинаковые типы арматуры (краны, вентили) выпускаются с резьбовым и фланцевым соединениями, резьбовое соединение- выбирают для условий, при которых демонтаж арматуры с целью ремонта маловероятен.

Для ответственных случаев, когда среда-имеет коррозионные свойства, твердые взвеси и т. п., а в процессе обслуживания требуется систематическая ревизия, ремонт или замена арматуры, предпочтение следует отдавать фланцевым соединениям. Наиболее надежным способом присоединения является приварка арматуры, поэтому в энергетических установках с высокими параметрами пара, в трубопроводах для горючих, токсичных, пожаро- и взрывоопасных сред и при других опасных и ответственных условиях работы стальной арматуры применяется приварка во всех случаях, где это допустимо. [c.116]

    На все материалы для изоляции газопроводов необходимо иметь сертификаты или другие документы, подтверждающие их качество. Если их нет, делают лабораторное исследование материалов. Для увеличения срока службы магистральных трубопроводов рекомендуется внедрять в практику их строительства и эксплуатации новые сетевые катодные станции с кремние5зыми диодами КСС-150/К, КСС-ЗОО/К, КСС-600/К и КСС-1200/К, созданные ВНИИСТом, и анодные заземлители, упакованные с коксовым активатором типа ЭКА, созданные ВНИИСТом. Рекомендуется также способ контактных соединений при монтаже установок электрозащиты. [c.86]

    Основными требованиями, предъявляемыми к сварным швам технологических трубопроводов, являются прочность и плотность соединения. Сварные швы не должны иметь дефектов (трещин любых размеров, непроваров, цепочки пор или крупных шлаковых включений). Прочностные характеристики металла швов должны быть на 10—15% выше соответствующих характеристик основного металла. Сварные соединения труб рассчитываются по формулам (3) и (4). Расчетные коэффициенты (прочности сварных соединений принимаются в зависимости от типа шва и способа сварки  [c.62]

    Для воды при прокладке внутри помещений применяют газовые трубы при диаметрах от 12 до 50 мм и бесшовные трубы больших диаметров. Для прокладки водопроводов в земле предпочтительно применение чугунных напорных раструбных труб, допускается применение стальных труб, защищенных антикоррозионным покрытием. Соединения и фасонные части трубопроводов в основном определяются типом применяемых труб и параметрами среды, для которой они предназначены. Бесшовные трубы соединяются сваркой и с помощью фланцев газовые трубы — муфтами с резьбой, чугунные напорные трубы —раструбами и фланцами. Фланцы различаются по типу уплотнительной поверхности и по способу присоединения к трубе. Для аммиачных и хладоновых трубопроводов применяют уплотнительные поверхности выступ — впадина, для остальных сред — плоские. Стальные литые фланцы заводского изготовления приваривают к трубам встык, изготовленные же в условиях монтажной мастерской надевают на трубу и приваривают с двух сторон. [c.448]

    Должен знать. Основы электротехники и материаловедения типы сварных соединений виды дефектов основные типы ультразвуковых волн, применяемые при дефектоскопии сварных соединений и основного металла физическую сущность ультразвуковых методов контроля эхоимпульсного, теневого, зеркально-теневого способы обеспечения акустического контакта устройство ультразвуковых дефектоскопов эталоны и тест-образцы для проверки и настройки ультразвуковых дефектоскопов и искателей. Методики контроля листового проката, стыковых сварных соединений металлоконструкций и трубопроводов из малоуглеродистых и низколегированных сталей различных толщин. Правила оформления учетной технической документации по результатам контроля. Правила техники безопасности при проведении НК на АЭС. [c.63]

    На монтажных схемах не обязательно указывать направления движения транспортируемой среды (воздуха, воды или масла), но над трубопроводами значком г со стрелкой следует указывать величину и направление уклона трубопровода. У обратных клапанов и расходомеров на схеме нужно обязательно указывать направление движения транспортируемой среды. Монтажные схемы желательно выполнять в масштабе, в изометрии. В несложных установках они могут быть выполнены в одной плоскости без соблюдения масштаба. На монтажных схемах элементы схемы отражают в первую очередь назначение изображаемого и по мере возможности происходящий в нем процесс, но не конструктивные типы и особенности частей и элементов. Ниппельные, фланцевые и муфтовые соединения должны быть показаны условными обозначениями и расшифрованы. Способы сварки (газовая или электрическая) и крепления трубопроводов, а также прокладки их внутри или вне помещений компрессорных станций должны пояс- [c.96]

    Уровни шума, создаваемые насосными установками, колеблются в широких пределах-от 78 до ПО дБА в зависимости от типа насоса, его производительности, режима работы, способа установки на фундаменте и соединения с трубопроводами, технического состояния и т.д. [c.65]

    По материалам и способу соединения с трубой или обечайкой ГОСТ 1233—67 устанавливает следующие типы фланцев, арматуры, соединительных частей и трубопроводов (см. табл. 7) I — литые из серого чугуна (ГОСТы 1235—67, 12815—67, 12816— 67) II — литые Сиз ковкого чугуна (ГОСТы 12817—67, 12818— 67, 12819—67) III — литые стальные (ГОСТы 12820—67—12825— 67) IV—стальные с шейкой на резьбе (ГОСТы 12826—67,1245—67) V — стальные плоские приварные (ГОСТы 12827—67, 1255—67, 12828—67) VI — стальные приварные встык (ГОСТы 12829—67— [c. 53]

    К таким трубопроводам предъявляются самые жесткие требования при их проектировании (выбор материала трубопроводов, типа уплотнительной поверхности фланцев, запорной арматуры, материала прокладок) и прн эксплуатации (периодичность и способы контроля толщины стенок трубопроводов, контроль за герметичностью фланцевых соединений).  [c.178]

    Способ соединения также может серьезно влиять на коррозионную стойкость изделия. Из показанных на рис. 26 стыков трубопроводов, применяющихся в химическом машиностроении, некоторые 1—5) уже практически не используются, так как в них после сварки могут наблюдаться непровары, приводящие к щелевой коррозии. Стыки типа 6—7 трудоемки в изготовлении и применяются только для толстостенных труб (при сг>8 мм) в ограниченных объемах. В таких стыках велика вероятность появления склонности к межкристаллитной и ножевой коррозии. Наиболее широко применяют стыки типа —11.  [c.48]

    Сварка нагретым газом с присадочным прутком. Это — преимущественно ручной метод. Осуществляется он с помощью сварочных горелок (пистолетов), в которых используется в основном электрический подогрев газа-теплоносителя (например, горелка ГЭП-67). Этот вид сварки является простым и наиболее доступным способом соединения толстостенных деталей из термопластов и широко используется при изготовлении химической аппаратуры и трубопроводов. Горячий газ (воздух, азот, диоксид углерода), выходящий из сопла, нагревает одновременно свариваемые кромки и присадочный пруток. Уплотнение шва осуществляется сварщиком путем прижатия присадочного прутка рукой. Угол наклона сопла сварочной горелки к свариваемым кромкам составляет 45°, а прутка — 90°. Типы сварочных швов определены ГОСТ 16310-80. [c.191]

    Полиуретановые герметики в химической промышленности могут использоваться для герметизации трубопроводов в раструбах, изготовления профилированных прокладок на месте их эксплуатации, для долговременной изоляции ответственных болтовых соединений, предохраняемых от коррозии и других целей. В Советском Союзе при выборе износостойких полиуретановых защитно-герметизирующих материалов для химических производств ориентируются главным образом на безрастворные полибутадиен-уретановые составы, основой которых являются форполимеры СКУ-ДФ-2 и ДФ-3. Предложены способы получения покрытий, а также крупногабаритных изделий, получаемых свободным литьем в форму. Разработана упрощенная, приемлемая для химических- заводов технология литья рабочих колес насосов 5Гр и 8Гр и импеллеров флотомашин типа Механобр № 6 [200.  [c.183]

    Результаты графически отражены на рис. 18. Как свидетельствуют полученные данные, разные способы оценки биокоррозионной активности обладают различной «ценностью» для прогнозирования. Так, оценка этой активности по содержанию в грунте восстановленных соединений серы для некоторых грунтов (буроземных дерново-подзолистых, черноземных) полностью (на 100 %) совпадает с реальной коррозионной обстановкой, для других же грунтов (дерново- и болотно-подзолистых) практически не совпадает (доля адекватных прогнозов 33 и 10 %, соответственно). Накопление в грунтовой засыпке трубопровода восстановленных (сульфидных) соединений серы считается существенным признаком опасности биокоррозии [11]. Для последнего показателя приведен количественный критерий биокоррозионная составляющая становится значимой в интегральном процессе при содержании ионов сульфидов выше 5 ррт. Содержание восстановленных соединений в грунте главным образом зависит от его типа и отражает способность грунта связывать появляющийся биогенный сероводород в нерастворимые сульфиды тяжелых металлов, в первую очередь ионами железа Ре . [c.60]

    Суш,ествуют разъемные и неразъемные соединения. Наиболее рас-иространениыми способами соединения концов труб являются соединения с помош,ью арматуры, сварки и склеивание. При этом следует учесть, что зачастую используются одновременно два способа, например соединительная арматура подкрепляется склеиванием или сваркой. Выбор типа соединения определяется как целевым назначением трубопровода, так и материалом, размерами трубы и условиями ее работы.[c.96]

    Многообразие типов машин и аппаратов, способов соединения их между собой трубопроводами, рабочих условий, в которых они эксплуатируются, вызвало необходимость создания специальных устройств, предназначенных для компенсации температурных и других нагрузок. При этом в пределах одной системы трубопроводов или аппаратов прибегают к различным видам компенсации. Наибольшее распространение в промышленности получила самокомпенсация трубопроводов с использованием естественной гибкости труб, которая применяется для трубопро- В0(Д01В достаточно большой длины. При оамо-комненсации требу-ет ся увеличенное монтажное пространство, занимаемое трубопроводами, и затрудняется применение засыпных изоляций и бес-канальных конструкций из-за происходящих поперечных перемещений деформируемых участков трубопроводов. В последние годы стали чаще применять трубопроводы больших диаметров, что исключает возможность самокомпенсации и требует специальных мер по компенсации температурных расширений.[c.7]

    Так, если объектом является магистральный трубопровод, то необходимо привести следующие данные вид транспортируемого продукта, протяженность трубопровода (его начальные и конечные пункты), диаметр трубопровода и толщину его стенки, марку стали, способ соединения труб (например, сварка), глубину заложения трубопровода, расположение перекачивающих или компрессорных станций. Для действующих магистральных трубопроводов необходимо дополнительно указать тип покрытия, год его нанесения, места, где трубопровод был переизолирован, характерные коррозионные повреждения (сюда относятся виды повреждений, места и время их возникновения, предполагаемые причины коррозионного повреждения). Кроме того, следует описать устройства для борьбы с коррозией, указав их технические характеристики и защитный эффект. [c.165]

    Фланцы стальные плоские приварные ГОСТ 1260-54, Фланцы стальные приварные в стык ГОСТ 1265-54, Флан1Ш стальные свободные с буртом ГОСТ 1268-54, Фланцы стальные свободные на приварном кольце Я ГОСТ 1272-54, Фланцы стальные свободные на отбортованной трубе. Присоедиштельные размеры всех фланцев одинаковы для одних и тех же давлений, независимо от способа их присоединения к трубе и материала, сктим достигается взаимозаменяемость фланцев любых типов. Количество болтов фланцевого соединения зависит от диаметра трубы и внутреннего давления в трубопроводе. Число болтов на фланце всегда берется кратным четырем оно может быть 4 8 12 16 и т. д. [c.44]

    Пропуск рабочей среды через резьбовое соединение седла с корпусом. Для ликвидации указанного дефекта на многих электростанциях седла, изготовленные из углеродистых марок сталей и наплавленные электродами типа ЦЛ-ЗМ, были приварены к корпусу, благодаря чему пропуски прекратились. ВАЗ также перешел на выпуск задвижек с приваркой седел к корпусу. Вместе с тем необходимо отметить, что на ряде отечественных электростанций и по данным советских специалистов, побывавших на польской электростанции высокого давления Новая Гута, считают, что способ посадки седла в корпусе на резьбе является наиболее рациональным решением, чем приварка седла к корпусу. Наличие сменных седел позволяет легко заменять дефектные седла новыми, не вырезая задвижки из трубопровода. Отмечается также, что на станциях, где применяются сменные седла, потери конденсата значительно меньше, чем на других аналогичных электростанциях (Южнокузбасская ГРЭС 0,77% и Славянская ГРЭС 0,8%). Малые потери конденсата наблюдаются и на указанной польской электростанции. [c.28]

    Благодаря простоте непрерывного метода полимеризации и формования волокна и возможности исключения при его осуществлении ряда технологических операций представляло большой интерес выяснить возможность его использования для получения дедеронового шелка исследования в этом направлении начались уже давно. Вначале существовало мнение, что при кручении и вытягивании могут встретиться непреодолимые затруднения, связанные с наличием в нити повышенных количеств низкомолекулярных соединений [50]. Однако, как было показано позднее, затруднения при формовании дедеронового шелка по непрерывной схеме не были связаны с повышенным содержанием в нем лактама и олигомеров. Основной предпосылкой для получения равномерного шелка (безразлично по какому способу) является необходимость переработки поликапроамида, достаточно равномерного по вязкости. Эта проблема была решена в результате создания конструкции трубы НП типа 2 (см. также стр. 150) с соответствующими приспособлениями [52]. Полученный равномерный расплав можно было непрерывно подводить к отдельным прядильным местам с помощью распределительных трубопроводов соответствующей конструкции [53]. Сфор- [c.351]

    Преобладающий диаметр труб из эпоксидного стеклопластика равен 25—100 мм. Трубы диаметром 150 мм изготавливали из стеклопластиков обоих типов в зависимости от условий работы установок. Трубопроводы диаметром от 200 до 600 мм большей частью были изготовлены из полиэфирных стеклопластиков. Если по условиям работы могут использоваться как эпоксидные, так и полиэфирные стеклопластики, то выбор материала для труб определяется соображениями экономии. Для труб диаметром 150 мм и выше более экономичны трубопроводы из полиэфирных стеклопластиков. В нефтяной промышленности применяют большое число труб с относительно небольшим количеством фасонных деталей. На химических предприятиях используют много фасонных деталей, поэтому их стоимость и способы соединения труб имеют нервостепенное значение. [c.67]

    Выбор способа укладки трубопровода в траншею зависит прежде всего от типа траншеи. Если стенки траншеи обшиты и применяются поперечные распорки, то мол но опускать на дно траншеи лишь отдельные трубы и выполнять там соединения. В длинных же траншеях с отвесными степкамн или откосами, без обшивки и, следовательно, без поперечных распорок, на дно траншеи можно опускать целые плети трубонросода, смонтированные на поверхности земли. [c.65]


Типы соединений оборудования

Основные типы соединений поставляемого оборудования:

— Фланцефое соединение

— Бессварное муфтовое (грувлочное) соединение

— Резьбовое соединение

 

 Фланцевое соединение.

Фланец – металлический диск, который имеет внутреннее  отверстие соответствующее проходному отверстию трубопровода,  а так же крепежные отверстия, расположенные по кругу через которые два фланца скрепляются между собой болтами или шпильками. Герметизация соединения достигается путем установки прокладки между плоскостями фланцев. В нашей стране это наиболее распространенный способ соединения оборудования с трубопроводом.

  

Есть несколько типов фланцев, но наиболее часто применяемые в ПТ и ВС воротниковые и плоские фланцы. Обращаем внимание на то, что монтаж межфланцевых дисковых поворотных затворов необходимо производить только с воротниковыми фланцами! Плоские фланцы ведут к повреждению манжеты затвора.

 

Таблица характеристик фланцев оборудования Tyco

Таблица характеристик фланцев Динарм

 

 

Бессварное муфтовое (грувлочное)  соединение – два отрезка трубы на краях, которых предварительно накатывается (выдавливается) специальный желобок (канавка), соединяются специальными разъемными муфтами.   Герметизация соединения достигается путем установки на трубы  манжеты специальной формы (чаще всего из ЕПДМ) поверх которой монтируется муфта, состоящая из двух частей (половин). Для создания различных конфигураций трубопровода, производятся различные фитинги (фасонные изделия) такие как отводы, тройники, переходы, а так же различные адаптеры, в том числе под фланцевое соединение. Данный тип соединений широко и очень давно используется зарубежом в частности в США. Последние годы бессварной тип соединений  за свою простоту, надежность, а так же возможности монтировать трубопроводы различного назначения без применения сварочных работ (в том числе на уже действующих объектах), с большой скоростью набирает популярность в нашей стране. Многие крупные строительные и монтажные компании уже перешли на данный тип соединения трубопровода, как пожарного, так и хозпитьевого назначения.

  

 

Резьбовое соединение.

Резьбовой тип соединения, который наверное известен абсолютно всем. Резьбовой тип соединения изобрели достаточно давно (чаще всего изобретение резьбового соединения приписывают  Римской империи). Резьбовое соединение наиболее часто применяют для соединения трубопроводов и оборудования небольших диаметров.

 

 

 

 

Некоторое оборудование поставляемое нашей компанией может иметь комбинированное соединение. Например клапан может иметь с одной стороны фланцевый тип соединения, а с другой стороны грувлочный (муфтовый тип).

Способы сварки трубопроводов и виды сварных соединений

Способы сварки трубопроводов и виды сварных соединений

При изготовлении и монтаже технологических трубопроводов наиболее распространенным способом получения неразъемных соединений является сварка. Сваривать трубопроводы можно промышленным способом, обеспечивающим выполнение требований СНиП III-Г. 9—62. При этом должны быть максимально использованы автоматические или полуавтоматические способы сварки.

Сварке подвергают металлы, неметаллические материалы — пластмассы, стекло.

Все существующие способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка давлением (пластическая) и сварка плавлением.

Основные способы сварки, получившие или получающие в настоящее время широкое применение в народном хозяйстве, приведены в классификации.

При изготовлении и монтаже технологических трубопроводов применяют в основном следующие виды сварки: ручную газовую, ручную электродуговую с помощью металлических электродов, полуавтоматическую и автоматическую электродуговую под слоем флюса, полуавтоматическую и автоматическую электродуговую в среде защитных газов, электроконтактную стыковую. В последнее время внедряется сварка порошковой и голой электродной проволоками, а также стыковая при высокочастотном нагреве (рис. 76).

Наибольшее применение при изготовлении трубопроводов получили способы электродуговой сварки, которые производят на постоянном и переменном токе. При сварке на постоянном токе к изделию присоединяют провод, соединенный с плюсовым полюсом машины, а к электроду — провод от минусового полюса машины. Такое соединение сварочной цепи называется соединением с прямой полярностью. Обратное соединение сварочных проводов — плюс на электроде и минус на изделии называется соединением с обратной полярностью.

Рис. 76. Принципиальная схема стыковой сварки труб при индукционном нагреве: 1 — труба, 2 — зажим, 3 — трансформатор ТВЧ, 4 — индуктор

Экономически более выгодна сварка на переменном токе вследствие меньшего расхода электроэнергии, меньшей стоимости оборудования и более простого ухода за ними по сравнению с машинами постоянного тока.

При сварке технологических трубопроводов используют различные виды сварных соединений — стыковые, нахлесточные, а в ряде случаев — угловые (приварка штуцеров, плоских фланцев). На рис. 77 приведены часто применяемые виды сварных соединений труб и деталей трубопроводов.

Рис. 77. Виды сварных соединений труб и деталей трубопроводов:

а — стыковое продольное с односторонним швом, б — стыковое продольное с двухсторонним швом,
в
— стыковое поперечное с односторонним швом без скоса кромок, г — то же со скосом кромок,
д
— стыковое поперечное с подкладным кольцом без расточки, е — то же с внутренней расточкой,
ж
— стыковое контактное, з — угловое одностороннее без скоса кромок,
и
— угловое двухстороннее без скоса кромок, к — угловое одностороннее со скосом кромок,
л
— раструбное нахлесточное.

Благодаря повышенной прочности наибольшее распространение имеет сварное соединение встык. Стыковые соединения могут иметь продольное (рис. 77, а,б)и поперечное (рис. 76,в— ж) расположение шва. Продольные стыки часто выполняют при изготовлении труб и деталей трубопроводов из листа, поперечные стыки — при соединении труб и деталей трубопроводов между собой.

По характеру выполнения сварного соединения швы разделяются на односторонние (рис. 77,а, в, г), двухсторонние (рис. 77,6), односторонние с подкладным кольцом (рис. 77, д, е). Трубопроводы с условным проходом до 500 мм сваривают только односторонним швом. Двухсторонний шов, т. е. с подваркой корня шва с внутренней стороны для повышения прочности соединения применяют для трубопроводов с условным проходом 600 мм и выше. Ограниченное применение подкладных колец объясняется тем, что они уменьшают проходное сечение трубопровода и вызывают дополнительное гидравлическое сопротивление.

Угловое сварное соединение без скоса кромок (рис. 77, з, и)и со скосом одной кромки (рис. 77, к) выполняют при изготовлении сварных деталей трубопроводов, а также при сварке деталей с трубами.

Рис. 78. Положение сварного шва в пространстве:
I
— нижнее, II — вертикальное, I I I — потолочное, IV — горизонтальное на вертикальной плоскости

Сварное соединение в раструб — нахлесточное (рис. 77, л) является менее прочным, чем стыковое, и требует дополнительного расхода труб, а также необходимости производить предварительную раздачу конца трубы по диаметру. Такое соединение нашло применение в основном при сварке труб из цветных металлов и неметаллических материалов.

В соответствии с положением швов в пространстве различают сварку в нижнем I и вертикальном II положениях, а также в верхнем потолочном Положении III (рис. 78). В зависимости от условий выполнения сварочных работ их подразделяют на поворотные и неповоротные.

Большинство поворотных стыков труб и деталей, выполняемых на трубозаготовительных заводах и в мастерских, сваривают наиболее простым и удобным швом в нижнем положении. Сварка неповоротных стыков значительно сложнее и требует высокой квалификации сварщика.

Вне зависимости от способа сварки основными требованиями, предъявляемыми к сварному шву технологических трубопроводов, являются прочность, пластичность и плотность. Прочность и пластичность металла швов должна быть не ниже, чем у основного металла.

К сварке и прихватке стыков трубопроводов I, II, III и IV категории допускаются сварщики, имеющие удостоверение о сдаче испытаний в соответствии с «Правилами испытания электросварщиков и газосварщиков для допуска их к ответственным сварочным работам», утвержденными Госгортехнадзором.

Номера сварных стыков трубопроводов I и II категории необходимо записывать в журнале сварочных работ. К сварке и прихватке стыков трубопроводов V категории допускаются сварщики без сдачи испытаний по правилам Госгортехнадзора, неуспешно выполнившие пробные стыки.

Каждому сварщику выдается клеймо, номер которого он обязан выбивать на расстоянии 30—50 мм от стыка.

1. Какие основные виды сварки применяют при трубопроводных работах?

2. Какие основные виды сварных соединений используют при сварке трубопроводов, в чем их особенности?

3. Какие основные требования предъявляют к сварным швам?

4. Какие положения могут иметь сварные швы в пространстве, в чем особенности?


Все материалы раздела «Сварка труб» :

● Способы сварки трубопроводов и виды сварных соединений

● Подготовка труб под сварку

● Технология газовой сварки и резки

● Кислородно-флюсовая и дуговая резка

● Технология ручной электродуговой сварки, электроды

● Источники питания сварочной дуги

● Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

● Автоматическая и полуавтоматическая сварка в защитных газах

● Сварка трубопроводов из легированной стали

● Сварка трубопроводов высокого давления, термообработка сварных соединений

● Сварка трубопроводов из алюминия и его сплавов, из меди и ее сплавов

● Пайка трубопроводов, дефекты сварных швов

● Контроль качества сварных швов

● Виды сварки и применяемое оборудование

● Сварка и склеивание винипластовых труб

● Сварка полиэтиленовых трубопроводов

● Правила техники безопасности при резке и сварке трубопроводов


Соединение полипропиленовых труб: способы и порядок работы

Трубопроводы из полипропилена, при качественной их сборке, способны прослужить без ремонта до полувека. Популярность коммуникаций из пластика при строительстве индивидуальных домов объясняется, в том числе тем, что монтаж полипропиленовых трубопроводов доступен для самостоятельного выполнения.

Выбор способа соединения пластиковых труб зависит от наличия специального инструмента, природы соединяемых материалов, назначения коммуникаций.

Способы соединения полипропиленовых труб

Все способы монтажа полипропиленовых труб можно разделить на две большие категории. В одну входит сварка материалов путем нагрева органического полимера до температуры расплавления. Ко второй можно отнести все «холодные» способы соединения, за исключением холодной сварки.

  1. Сварные стыки называются неразъемными. Здесь задействованы процессы диффузии. Однородные полимеры смешиваются на молекулярном уровне, образуя монолит. Такая стыковка является наиболее прочной, но требует специального инструмента или клея (при холодной сварке). Вторым минусом является невозможность временного демонтажа коммуникаций без разрушения части конструкции.
  2. Разъемные (резьбовые) соединения выполняют с использованием специальных фитингов. Их используют при стыковке тонкостенных труб малого диаметра, при выполнении конструкций из разных материалов, стыкуя полипропилен с полиэтиленом, с металлическими элементами.

Диффузионная сварка

Различают сварку встык (труба к трубе) и с использованием дополнительных фитингов (муфтовую). Это технологии, основанные на расплавлении полипропилена, которые отличаются нюансами проведения работ.

Диффузионная муфтовая сварка проводится на полипропиленовых трубах диаметром от 16 до 40 мм.

Здесь фитинг служит для поставки дополнительного количества полипропилена, чтобы соединение было надежным.

Для более толстостенных материалов сварку проводят встык, соединяя части трубы непосредственно, без использования дополнительных деталей. Производители полипропиленовых материалов предлагают фитинги полностью из полимерных материалов, комбинированные, с переходом на резьбу для металлических элементов.

Конфигурация фитингов выбирается исходя из особенностей трубопровода. Производители предлагают следующие виды соединяющих элементов:

  • уголки, тройники, муфты;
  • фитинги для соединения элементов одного диаметра, с переходом на другой диаметр;
  • полностью полимерные или комбинации полимер-металл;
  • с внутренней, внешней резьбой.

Диффузионная сварка полипропиленовых труб проводится с использованием специального инструмента. Для монтажа потребуется:

  • сварочный аппарат или «паяльник» для полипропилена;
  • труборез;
  • специальный инструмент для зачистки армирования металлом;
  • инструменты для снятия фаски со среза
  • измерительные линейные инструменты, угольник, маркер, уровень.

Алгоритм соединения полипропиленовых труб муфтовой сваркой следующий:

  • паяльник устанавливают на плоской поверхности, разогревают до 260 градусов, в процессе работы не выключают;
  • на полотно аппарата устанавливают насадки нужного диаметра, предназначенные для трубы и фитинга;
  • армированные алюминием трубы предварительно очищают от металла;
  • все срезы обезжиривают, очищают от загрязнений, заусенец, снимают фаску;
  • подготовленные части трубопровода физическим усилием насаживают на разогретые приспособления и выдерживают необходимое время;
  • снимают одновременно, двумя руками и немедленно соединяют между собой, фиксируют до остывания.

Расплавленный полипропилен смешивается между собой на уровне молекул (процесс взаимного проникновения или диффузия), образуя цельную конструкцию.

Стыковое соединение

Сварка встык основана также на процессе тепловой диффузии полипропилена, но проводится с использованием другого инструмента.

Для соединения полипропиленовых труб методом «встык» понадобится сварочный дисковый агрегат (с центровочным приспособлением), который устанавливают стационарно. Технология используется для монтажа трубопроводов диаметром более 6 см, при достаточной толщине стенки (более 4 мм).

Технология следующая:

  1. Прогревают соединяемые элементы в закрепленном виде, одновременно прислоняя их к дисковому паяльнику.
  2. Состыковывают нагретые элементы и удерживают до остывания.

У толстых стенок достаточно «материала» для образования крепкой сцепки. Сварка встык позволяет получить качественные трубопроводы из полипропилена, которые можно на десятилетия спрятать под землю.

Обратите внимание! Требования к срезам для стыковой сварки повышенные, поскольку от полного контакта стенок зависит качество монтажных работ. Срезы проводят строго перпендикулярно оси трубы и параллельно друг другу, очищают от загрязнений, шероховатостей.

Что следует помнить при монтаже горячим способом:

  • соединяемые части нельзя проворачивать на паяльнике или при соединении между собой;
  • после каждой пайки тефлоновые насадки необходимо очищать от следов полипропилена;
  • если оставить грязные насадки до остывания сварочного аппарата, то очистить их, не повредив покрытие, будет невозможно;
  • всегда важно центровать соединяемые части по одной оси и выдерживать необходимый угол.

Обратите внимание! Диффузионную сварку следует проводить при температуре воздуха не ниже 10 градусов. Если работы проводятся на улице, то место работы нужно защитить от непогоды. Дождь и ветер критично снижают качество соединения.

Сварка с помощью электрофитингов

Возможна диффузионная муфтовая сварка без использования паяльника. Такое соединение полипропиленовых труб выполняется с использованием специальных электрофитингов, которые берут на себя роль нагревательного аппарата.

Электрофитинг представляет собой полипропиленовый фитинг, в который встроены нагревательные элементы. Контакты их выведены наружу. При монтаже трубопровода достаточно «надеть» такой фитинг на трубу, подсоединить электроды к специальному аппарату.

Обратите внимание! Процессы, происходящие с полипропиленовыми материалами при температурной диффузионной, сварке не отличаются друг от друга, какой бы способ нагрева вы не выбрали.

Холодная сварка

Здесь соединение полипропиленовых материалов основано на химическом «расплавлении». Специальное вещество «полипропиленовый клей» наносят на соединяемые части, выдерживают определенное время. Соединяют фитинг и трубу простым физическим усилием и дают материалу стабилизироваться.

Полученная спайка является менее прочной, чем сделанная при нагреве. По этой причине холодная сварка полипропиленовых коммуникаций используется только для транспортировки охлажденных жидкостей. Однако такой способ соединения полипропиленовых труб освобождает от необходимости задействовать дорогостоящее оборудование.

Разъемные соединения

Резьбовые и обжимные соединения полипропиленовых трубопроводов применяют там, где необходима либо периодическая его разборка, либо требуется соединить материалы разной природы.

Обжимные

Выполняют с использованием специальных обжимных (цанговых) фитингов и ключей при соединении полипропилена с металлом. Суть метода в том, что полипропиленовая часть монтируется способом обжатия трубы фитингом, противоположная сторона которого представляет собой металлическую резьбу.

Конец полипропиленовой трубы вставляют в фитинг, затягивают соединение специальным обжимным кольцом (или гайкой) и обязательно смазывают для герметичности силиконом. Способ соединения полипропиленовых труб особенно востребован при монтаже отопительных систем, в соединении радиатора и трубопровода.

Резьбовые

Резьбовые соединения применяют при соединении металла и пластика. Здесь используют специальные комбинированные фитинги, один конец которых полипропиленовый и соединяется муфтовой диффузионной сваркой с аналогичной трубой. Другой конец фитинга с металлической резьбой, к которому прикручивается металлическая часть трубопровода.

Для монтажа соединения пластик-металл потребуются:

  • разводные ключи;
  • специальные фитинги;
  • материал для герметизации стыков;
  • муфта-американка и специальный ключ с зацепами.

Соединение двух труб любого типа удобно проводить с использованием специальной муфты с накидной гайкой, которая носит название «американка». Муфта-американка позволяет соединить полипропиленовый трубопровод в местах, где невозможно использование сварочного аппарата.

Резьбовое соединение позволяет легко разобрать конструкцию без повреждения ее узлов. Для герметизации резьбы применяют специальные синтетические нити или льняную паклю, пропитанную краской.

Стыковка полипропилена и полиэтиленовых материалов

Соединение полиэтиленовых и полипропиленовых частей трубопровода может быть востребовано при монтаже холодного водоснабжения. Здесь также используют специально изготовленные фитинги для резьбовых и фланцевых соединений, пайки.

  1. Первый способ соединения, когда фитинг предполагает сварку с полипропиленовой частью и обжимное соединение с полиэтиленовой трубой.
  2. Второй способ – соединение фланцевое. Герметизацию фланцевого стыка осуществляют установкой резиновой прокладки.

Необходимость в таком комбинировании возникает, если подводка к дому из полиэтиленовых материалов, а разводка внутренняя из полипропиленовых.

Соединение враструб

Соединение полипропиленовых труб без использования фитингов, резьбы или сварки возможно при монтаже труб диаметром от 50 мм, которые имеют специальное расширение на одном конце. Производитель снабжает уплотнительным резиновым кольцом  такое изделие изначально. Сборщику остается только вставить трубы друг в друга.

Стыковка полипропиленовых труб враструб используется повсеместно при монтаже отвода водных стоков, канализации в индивидуальном строительстве.

какой из них более надежный

Как обеспечивать долгую и стабильную работу трубопровода? Для этого нужно обеспечить герметичность мест соединения труб между собой, с элементами запорно-регулирующей арматуры и фитингами. Что надежнее – сварные неразборные, или резьбовые неразъемные и разъемные соединения? Расскажем в нашей новой статье.

Сварка: основной способ монтажа трубопроводов

Сварку при монтаже технических стальных трубопроводов используют часто, этот способ хорошо изучен и имеет свои плюсы:

  • обеспечивает 100%-ную герметичность во всех местах соединения – случайные разрывы и другие проблемы исключены;
  • универсальный способ сварки, используется для большинства труб и подходит для разных сфер – от ЖКХ до промышленности;
  • в сравнении с резьбовым соединением часто обходится дешевле, если выбрать определенный метод сварки. 

Вот несколько распространенных методов сварки:

  • Ручная дуговая сварка труб – доступный метод, но есть минус – работы проводятся медленно. 
  • Дуговая сварка в защитном газе плавящимися или неплавящимися электродами.
  • Газовая и сварка под флюсом – используется для труб с толщиной стенки не более 3-4 мм. 

Электродуговая сварка в сравнении с другими методами – менее затратная, так как оборудование, питающееся от переменного тока, более доступное в эксплуатации и сервисе, а также позволяет делать одно- и двусторонние швы в трубах с диаметром более 500 мм. В случае с газовой сваркой зона шва перегревается, что отрицательно сказывается на надежности. 

Соединение резьбой: в каких случаях удобнее сварки?

Резьбовые соединения металлических трубопроводов используют в случаях, когда сварка либо затруднена, либо невозможна. Резьбы нарезают ручным инструментом или на станках, а на трубы с тонкими стенами наносят способом накатки. Вот основные параметры резьб:

  • шаг – расстояние между соседними точками профиля, глубина – отрезок от вершины витка до основания;
  • направление – левое/правое, расположение – внутреннее/наружное, число заходов – один/несколько;
  • наружный диаметр – равен диаметру окружности, описанной по вершинам внешней и впадинам внутренней резьбы;
  • внутренний диаметр – образован вершинами внутренней и впадинами наружной резьбы.

Герметичность резьбовых соединений труб обеспечивают ленты ФУМ при температуре до +105°C. Если важно обеспечить герметичность при более высоких температурах, то используют соединенные между собой льняные или асбестовые пряди, которые пропитывают графитом с оливой.

Где используют сварные соединения?

В технологических сетях сварные соединения обеспечивают максимальную надежность при условии соблюдения правил сварки. Также резьбы используют для водопроводных, отопительных и канализационных трубопроводов в следующих случаях:

  • труднодоступные места, в которых невозможно или сложно проводить дуговую или электросварку;
  • участки, на которых в ближайшее время будут проводить капитальный или плановый ремонт;
  • для быстрого и надежного присоединения к трубопроводам различных приборов.

Какой тип резьбового соединения и когда использовать?

Используют два типа резьбовых соединений:

  • Неразъемные. Для их получения используют короткую резьбу на конце трубы длиной меньше, чем ½ длины муфты. Это позволяет получить зазор 2-3 мм между торцами труб в муфте.
  • Разъемные. Создают при помощи сгона, или отрезка трубы. На одном конце нарезают длинную резьбу, на другом – короткую. Трубы и сгон соединяют муфтой и уплотняющими контргайками.  

В чем плюсы и минусы резьбового соединения? 

Резьба на трубе ленточная, трапециевидная – получается соединение с высокой герметичностью, да и сам монтаж можно провести быстро. При работе на сложных разрезах это несомненные плюсы в сравнении с ручной дуговой или электросваркой.

Резьбовые соединения – это дорого. Нужно купить трубу, порезать ее участки заданной длины, нарезать резьбу. Нужны не только материалы, но и хороший токарный станок, навыки и опыт в токарном деле, иначе потребуется специалист. На сложных геологических разрезах труба самораскручивается, если ее не прихватить заранее точечной сваркой.

Подводим итог: сварка или резьбовое соединение?

Эти способы соединения металлических трубопроводов работают по-разному и в разных условиях. Нельзя сказать, что какой-то один лучше другого – у каждого свои сильные и слабые стороны. Но справедливости ради стоит отметить, что резьбовое соединение скручивается быстро – это предотвращает аварии. Да, стоит это дороже, зато экономит время.  

При выборе оптимального способа соединения металлических труб нужно понимать, что резьбовые соединения лучше использовать на сложных участках, где важно обеспечить визуальный контроль герметичности узла стыковки, а дуговая, газовая или электросварка – более универсальные и доступные варианты. 

Способ соединения элементов трубопроводов

Изобретение относится к способам соединения трубопроводов. Перед сборкой трубный элемент большего диаметра или обечайку разделяют вдоль оси на две части. Выполняют сборку полученных частей с входящими в них элементами трубопровода развальцовкой и после этого соединяют ранее разделенные части большего трубопровода в единое целое одним из известных способов. Технический результат: уменьшение трудоемкости сборки трубопроводов, сокращение общей длины сварных швов, уменьшение расхода качественных электродов, электроэнергии или газа. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к способам соединения элементов трубопроводов, например, в трубных системах паровых и водогрейных котлов.

Широко известны способы соединения трубопроводов и их конструктивного выполнения (см., например, ГОСТ 16037-80 «Соединения сварных стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»). Они обеспечивают все требования, предъявляемые к их выполнению, но в сложных конструкциях, например при монтаже экранов и конвективных пучков паровых и водогрейных котлов, выполнение большого количества сварных швов довольно трудоемко и требует большого расхода качественных электродов, электроэнергии или газа.

Этих недостатков частично лишен способ соединения, выбранный в качестве прототипа заявленного технического решения, тоже достаточно известный и описанный, например, на с.71, см. Политехнический словарь — 3-е изд., перераб. и доп., М. «Советская энциклопедия», 1989 г. — 659 с. Это сборка труб вальцовкой: инструментом, снабженным несколькими (обычно тремя) роликами, прижимаемыми к стенкам труб центральным конусом. Он менее трудоемок, но может применяться только при соединении труб с трубой (обечайкой) достаточно большого диаметра, например барабаном парового котла, т. к. для его осуществления требуется место для подвода инструмента и для рабочего, выполняющего операцию развальцовки. Внутри коллекторов, труб малого диаметра, места для проведения этой операции недостаточно и ее приходиться заменять сваркой.

Целью и техническим результатом изобретения является уменьшение трудоемкости сборки соединения элементов трубопроводов.

Сущность заявленного технического решения состоит в том, что для соединения элементов трубопроводов перед сборкой трубный элемент большего диаметра или обечайку разделяют вдоль оси на две части, выполняют сборку полученных частей с входящими в них элементами трубопровода развальцовкой и после этого соединяют ранее разделенные части большего трубопровода (полуобечайки) в единое целое одним из известных способов, например сваркой.

На прилагаемом чертеже изображена в разрезе схема заявленного способа соединения трубопроводов. На фиг.1 изображен промежуточный этап сборки половины элемента большего диаметра трубопровода (полуобечайки) с входящими в него трубными элементами меньшего диаметра, на фиг. 2 — разрез трубопровода после окончательной сборки.

Поз.1 на чертеже обозначены части трубного элемента большего диаметра (полуобечайки), поз.2 — входящие в него и соединенные с ним развальцовкой элементы меньшего диаметра. Соединение части разъединенного перед сборкой трубного элемента большего диаметра (полуобечайки) осуществлено сварным швом с катетом Δ, что показано на схеме соответствующим обозначением.

Предложенный способ соединения трубных элементов позволит получить экономический эффект за счет замены сварки входящих в такую полуобечайку трубных элементов на их развальцовку, т.к. общая длина сварных швов трубных элементов малого диаметра, входящих в трубу большего диаметра, например при сварке конвективных секций флажкового типа пароводогрейных котлов, значительно превосходит длину двух прямых сварных швов, которые потребуются для соединение разъединенного перед сборкой трубного элемента большего диаметра в единое целое. Сокращение же общей длины сварных швов даст уменьшение трудоемкости, снизит расход качественных электродов, электроэнергии или газа.

Таким образом, заявленный способ соединения элементов трубопроводов может найти достаточно широкое применение в современном машиностроении.

Способ соединения элементов трубопроводов, включающий сборку развальцовкой или раздачей присоединяемых элементов, отличающийся тем, что перед сборкой трубный элемент большего диаметра или обечайку разделяют вдоль оси на две части или полуобечайки, выполняют сборку полученных частей с входящими в них элементами трубопровода и после этого соединяют ранее разделенные части в единое целое одним из известных способов, например, сваркой.

Виды соединений трубопроводной арматуры.

Трубопроводная арматура предназначена для обеспечения надежной и долголетней работы системы трубопровода. Но вот подсоединений самой арматуры к трубопроводам существует несколько вариантов. Вариант присоединения — один из главных индитификаторов класификации трубопроводной арматуры.

Пять способов присоединения трубопроводной арматуры:

1. Фланцевый способ. То есть, соединение осуществляется с помощью фланцев. Такие детали, как дисковый затвор позволяют многоразовое монтирование. Герметичность фланцевых соединений очень высокая. Фланцевые соединения также выносят серьезные скачки давления в трубе. Из минусов стоит отметить что, если в трубе присутствуют такие скачки давления — со временем плотность, в местах затяжки, утрачивается, соответственно и герметичность также. Минусом являются также относительно большие габариты.

2. Муфтовые соединения. Присоединительные части трубопровода имеют внутреннюю резьбу, с помощью которой, собственно и осуществляется подсоединение детали. Конструкция такого трубопровода не должна испльзовать труб даметром более чем 80 мм, а сам трубопровод может транспортировать только нейтральные и негорючие жидкости. В современных канализационных системах используют муфтовые соединения без внутренней резьбы — место соединения уплотняется резиновым кольцом.

3. Существуют еще, так называемие, цапковые соединения. Обычно их используют для максимально быстрого монтажа (напорные пожарные рукава, водопроводная арматура). Для крепления используются винтовые захваты — два или один.

4. Штуцерное соединение. Подразумевает на одном конце — накидную гайку, на другом — наружную резьбу, герметичность достигается с помощью прокладки. С помощью такого вида соединения можно монтировать трубопровод с труб очень малого диаметра.

5. Приварочная арматура. Используется для достижения большей надежности соединения. В таком случае детали к трубопроводу привариваются. Присоединительные патрубки изначально подготовлены для приварки.

Но сколько бы вариантов соединения не существовало, использовать в одном трубопроводе сразу несколько — невозможно. Один вид соединительной арматуры используется для вертикально расположенных труб, другой — для горизонтально расположенных. Иногда монтаж детали предусмотрен на вертикаальную трубу, с сохранением горизонтального положения, и на оборот. Также существуют универсальные — монтаж возможен в любой позиции.

Для того, чтобы конструкция была герметичной, используют специальную сальниковую набивку, пропитанную антисептическими или гидрофобными веществами. Если герметичность достигается за счет свойств материалов самого соединения (шланговая, мембранная, сильфонная арматура) такой вариант нецелесообразен.

5 лучших методов соединения труб, на которые всегда можно положиться

Соединение труб — один из наиболее важных аспектов выполнения любых сантехнических работ, будь то новых или восстановленных. Соединения труб должны выдерживать давление каждой линии, проходящей через соединение. Чтобы использовать лучший метод соединения труб, рабочие должны понимать различные варианты и то, что лучше всего подходит для данной работы. (Один из крупных проектов — это замена старых свинцовых труб в вашем доме. Узнайте больше в разделе «Как определить, есть ли в вашем доме свинцовые трубы и как их заменить».

Резьбовые

Если у вас система низкого давления, лучше всего использовать простой метод резьбового соединения. Резьбовое соединение выглядит именно так: один компонент имеет внутреннюю резьбу, а соединительный элемент имеет внешнюю резьбу. Доступны всевозможные трубопроводы с резьбой: ПВХ, медь, чугун и трубы GI. Они имеют диапазон диаметров от 6 мм до 300 мм.

Этот метод соединения работает только с потоками низкого давления и низкой температуры.Более высокие температуры и давления могут вызвать расширение соединений и утечку.

Электронный бюллетень

Присоединяйтесь к растущему списку тех, кто уже получает наш ежемесячный информационный бюллетень.

Вставные фитинги

Эти методы соединения используются для труб диаметром 2 дюйма или меньше.Несмотря на то, что существует несколько стилей вставных фитингов, все они имеют одинаковую конструкцию, которая включает в себя эластомерное уплотнение, захватное устройство для эффективного уплотнения под давлением и автономный элемент жесткости.

Соединение между концами труб с помощью стержневого фитинга прочнее, чем сама труба, что делает его идеальным для полиэтиленовых труб, особенно для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Фитинги стержневого типа должны соответствовать категории I ASTM International D2513, чтобы гарантировать полное уплотнение и полное ограничение выдергивания.

Пайка

Одним из наиболее распространенных способов соединения труб является метод термического плавления. Существует несколько способов плавления с помощью тепла, причем пайка является одним из первых вариантов для многих сантехников. Припой плавится при температуре ниже 840 ° C.

При пайке квалифицированный техник должен использовать пасту, которая предохраняет фитинги от окисления. Этот метод соединения труб используется для труб из меди и медных сплавов.Лучше всего подходит для труб, используемых при более низкой температуре, например, для домашних водопроводов.

Пайка

Пайка — это второй тип плавления. Этот метод нагрева отличается от пайки тем, что для плавления присадочного материала используются температуры выше 840 ° C. Как и пайка, рабочие обычно используют методы пайки медных труб или медных сплавов.

Наполнитель, используемый для герметизации соединения между двумя трубами, часто состоит в основном из олова. Однако, поскольку олово является более слабым металлом, его сочетают с медью, висмутом, серебром или никелем, чтобы укрепить наполнитель и помочь ему сохранить структурную целостность. Паяные соединения хорошо подходят для труб, по которым транспортируется материал с умеренными температурами.

Сварной

Существует два основных типа сварных швов, используемых для соединения труб: стыковой сварной шов и сварной шов муфты. Оба метода требуют квалифицированного рабочего для установки фитингов.

Стыковая сварка

Стыковая сварка — это наиболее распространенный метод сварки труб. Рабочие используют этот метод для соединения двух труб одинакового диаметра.Как правило, эти соединения наиболее распространены в коммерческих или промышленных трубопроводных системах.

Стыки, запечатанные стыковым сварным швом, недоступны для обслуживания, так как они являются фиксированными. Тем не менее, эти сварные швы обеспечивают дополнительную прочность стыка и позволяют уплотнению выдерживать высокое давление, если его уплотнить только наполнителем. Сварные швы с использованием внутреннего подкладного кольца для уменьшения количества наполнителя и снижения общей стоимости проекта могут не выдержать такого же давления и могут растрескаться под сильным напряжением.

Если для медных труб применяется сварка, то для соединения полиэтилена и полиэтилена высокой плотности применяют стыковую сварку. Вместо того, чтобы использовать наполнитель для соединения двух частей, рабочие нагревают части трубы, прижимая их к нагретой пластине, пока не произойдет должное плавление. По достижении плавления они снимают пластину, сдвигают две части вместе и удерживают их на месте, пока они не остынут, образуя один сплошной кусок трубы.(Подробнее о стыковой сварке см. В разделе Стыковая сварка и полиэтиленовая труба: как эффективно использовать этот бестраншейный метод.) суставы. Вместо того, чтобы стыковать две части вместе, одна часть вставляется в другую, а затем сваривается. Этот сварной шов лучше всего подходит для труб двух разных диаметров. Для трубопроводов того же диаметра можно также использовать сварку муфтой с использованием фитингов.

Как и при стыковой сварке, муфтовые сварные швы используются для медных или других металлических труб. Этот метод также может быть использован с трубой из полиэтилена высокой плотности, которая называется раструбной сваркой. Как и при стыковой сварке, при этом нагревается внешняя поверхность трубы, а затем внутренняя часть фитинга. Достигнув надлежащего плавления на двух поверхностях, рабочие соединяют детали, вставляя леску в стык. Две части затвердевают вместе по мере охлаждения поверхностей.

Седловая сварка

Хотя метод сваривания в седле технически не является сваркой, он похож на сварку муфт и стык, выполняемую на полиэтиленовых трубах высокой плотности.Рабочие используют этот метод для беспрепятственной установки седла в линию. Как и в случае других методов сварки, основание фитинга и поверхность трубопровода оплавляются нагревательной пластиной. Как только происходит соответствующее плавление, они соединяют две части и дают им остыть, прилагая силу для затвердевания частей как одного.

При правильном выполнении каждый из этих методов соединения труб должен соединять линии без утечек. Испытания должны проводиться после соединения стыков, чтобы гарантировать правильную герметичность до завершения проекта.

Методы соединения — Mannesmann Line Pipe GmbH

Mannesmann Line Pipe / Диапазон поставок / Водопроводная труба / Техника соединения

Стальные трубопроводные трубы для систем водоснабжения и водоотведения доступны с полным набором соединений для предполагаемого применения. Требования и конструкция стандартизированы в DIN 2460 и EN 10311.

В зависимости от условий эксплуатации трубопровода, таких как рабочее давление и транспортируемая среда, доступны различные методы соединения — и, следовательно, множество вариантов и различные степени свободы — для установки трубопровода и его последующей эксплуатации.

В основном мы различаем механические и сварные соединения труб. Примерами непостоянных механических соединений являются муфты и фланцы. Преимущественно они используются в неглубоких трубопроводах. Что касается стыковой сварки, мы предлагаем варианты стыковой сварки и сварки скольжением.

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Описание
Резьбовое соединение с различными конструкциями, например, с фиксированными и свободными фланцами

Свойства Непостоянное соединение для подземных трубопроводов Идеально для пожарных магистралей и промышленных трубопроводных систем

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Описание
Муфты резьбовые для труб с пазом

Свойства
Непостоянное соединение для подземных трубопроводов
Идеально для пожарных магистралей и промышленных трубопроводных систем

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Описание
Стандартное исполнение концов сварных соединений: Вариант C3

Свойства
Оптимально подходит для трубопроводов питьевой воды, с принудительным запиранием, с осевой проводимостью для катодной защиты от коррозии, подходит для трубопроводов открытым способом.
Возможен неразрушающий контроль.

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Описание
Специальная конструкция для агрессивных сред

Свойства
Оптимально подходит для водопроводных и канализационных труб, с принудительной фиксацией, с осевой проводимостью для катодной защиты от коррозии, подходит для открытых трубопроводов. Возможен неразрушающий контроль.Во время сварки область стыка можно защитить подходящими герметизирующими материалами.

СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ К ВОДОПРОВОДУ И УСТАНОВКА ТРУБ

СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ И УСТАНОВКА ТРУБ
В этом техническом паспорте описаны наиболее распространенные методы соединения стальных водопроводов и наиболее важные этапы монтажа.
Области применения • водопровод • канализационные трубы

1.Траншея, фундамент и засыпка

Траншея вырыта достаточно широкой, как показано на Рисунке 1, чтобы было достаточно рабочего пространства с обеих сторон трубопровода. При необходимости на дно траншеи укладывается выравнивающий слой. Его толщина должна быть не менее 150 мм при измерении от внешнего дна трубы (см. Рис. 2). Макс. допустимая зернистость натурального камня, используемого для выравнивания, всегда составляет 60 мм, а макс. Допустимая крупность минерального заполнителя, непосредственно контактирующего с покрытием трубы, составляет 32 мм.В выравнивающем слое не допускаются камни с острыми краями, нельзя использовать застывший выравнивающий материал. Если грунт мягкий, трубопровод, возможно, придется строить на решетке или даже на сваях.

Нижняя сторона каждой трубы по всей длине должна опираться на дно траншеи, за исключением расстояния примерно полметра от рукава в обоих направлениях (см. Рис. 3). Каждая труба установленной линии должна выдерживать, помимо собственного веса, также вес воды и засыпки, а также другие возможные внешние нагрузки.
Если при прокладке трубопровода, покрытого грунтом, используются опорные планки и т.п., их необходимо удалить перед заполнением траншеи. Первоначальный заполняющий материал должен соответствовать тем же требованиям, что и выравнивающий слой, и должен представлять собой уплотняемую песчаную морену или моренный гравий вокруг нижней половины трубы — ил и глина могут также использоваться вокруг верхней половины. Заполняющий материал нельзя ронять на трубу, так как она может сдвинуться или повредиться. Он должен быть размещен как можно более равномерно с обеих сторон трубы и утрамбован снизу и по бокам, учитывая покрытие трубы, и, наконец, уплотнен.

Рисунок 1.-Траншея

Рисунок-2.-Заполнение траншеи

Рисунок-3.-Дно траншеи у рукава

Основным принципом заполнения траншеи является что трубы, особенно стыки, должны иметь достаточную боковую опору для противодействия нагрузкам сверху. Таким образом, первоначальная засыпка по бокам механически утрамбовывается на полпути вверх по трубе слоями примерно от 30 см до, по крайней мере, 90% плотности по Проктору, тем не менее, гарантируя, что уплотнение не поднимет трубу вверх.

Степень уплотнения должна определяться измерениями. Вибропанель ни в коем случае не должна касаться трубы или фитинга, чтобы не повредить покрытие. Механическое уплотнение над трубой допускается только после того, как сверху будет засыпана 50 см насыпи (см. Рис. 2). После окончательного заполнения должен быть слой заполнителя толщиной не менее одного метра от верха трубы, не содержащий камней или валунов диаметром более 300 мм. Камни или валуны в материале окончательной засыпки не должны располагаться ближе к трубе, чем ее диаметр.Вынутый грунт можно использовать вне проезжей части. Трубопровод.

всегда необходимо временно заглушать, так как установка прерывается, чтобы предотвратить попадание загрязнений в трубы. Во время установки уровень воды в траншее необходимо поддерживать достаточно низким, чтобы плавучесть не сместилась, а вода не повредила установленную трубу. Более подробные инструкции по установке трубопроводов с пластиковым покрытием приведены в муниципальных инженерных нормах каждой страны. При прокладке труб в местах, где есть дороги или железнодорожные пути, следует соблюдать инструкции соответствующих должностных лиц.

2. Методы соединения

Общие сведения

Соединения труб (рис. 4) используются для соединения труб и фитингов в единый трубопровод. Соединения можно разделить на два основных типа: устойчивые к растяжению и неустойчивые. Соединения также можно разделить по областям применения следующим образом:

2.1 Стыковое соединение

Используется в основном в устойчивых к растяжению напорных линиях, таких как трубопроводы для нефти, природного газа и централизованного теплоснабжения. Используется в водопроводах, особенно с размерами труб ≥ DN 600, когда стык можно отремонтировать изнутри после сварки.Более подробное описание см. На Рисунке 6 на странице 5. Приварная муфта используется для присоединения нового трубопровода или фитинга к существующей линии. Внутренняя сварка и завершение бетонной облицовки требуют наличия люка в соединении со стыком. Установка приварной манжеты описана на Рисунке 9.

2.2 Сварное соединение DIN / G

Используется в трубопроводах, где необходима простая установка прочного на растяжение соединения и возможность изгиба менее 1,0 градуса. Сварен снаружи.Подходит для труб диаметром DN 400–900, класс давления PN16 и DN1000-1200, класс давления PN10. В этом типе рукавов используется только внутренняя бетонная облицовка, покраска не производится. Соединение DIN / G изготавливается на заводе путем включения резинового кольца в бетонную облицовку, что означает, что нет необходимости завершать внутреннюю бетонную облицовку на месте. Резиновое кольцо предотвращает попадание воды в зазор муфты.

2.3 Сварной шов OV

Используется в водопроводах для облегчения монтажа и обеспечения возможности 1. 5 — загибы на 3,0 градуса в суставах. Поскольку соединение сваривается изнутри для обеспечения устойчивости к растяжению, оно подходит для диаметров ≥ DN 600 и давлений до 20 бар. Более подробное описание см. В разделе 3.3 и на рис. 8.

2.4 Фланцевое соединение

Фланцевые соединения широко используются в промышленности. Для подземных труб используются фланцевые соединения, например: в связи с клапанами и люками. Для более подробного описания см. Раздел 3.4 и Рисунок 10. Соединения можно герметизировать e.g прокладками Klinger-KGS.

2.5 Муфта

Стальные трубы также могут быть соединены с помощью различных механических муфт, например, произведенных Straub, VikingJohnson и Victaulic. Затем концы труб обтачиваются и наружные сварные швы шлифуются под муфты. Более подробное описание см. В разделе 3.5.

2.6 Приварная муфта

Приварная муфта используется при соединении новых трубопроводов или отдельного нового компонента с существующим трубопроводом. Установка приварной манжеты описана на рис. 9. При установке одного нового компонента в нем также должен быть люк, чтобы можно было отремонтировать внутреннюю облицовку. Приварную манжету можно сваривать только снаружи до класса давления PN10, но также требуется внутренняя сварка с классом давления PN16. После сварки завершается внутренняя футеровка и внешнее антикоррозийное покрытие.

2.7 Выбор метода соединения

Сварка обычно используется при подземной установке.Сварные муфты облегчают установку и допускают небольшие изгибы без угловых фитингов. В грунтах с низкой несущей способностью (глина и ил) сварное соединение более надежно, чем соединение муфты. В случае использования муфты на слабых грунтах рекомендуется использовать более прочные муфты. Муфта должна опираться на бетонную плиту или что-то подобное, чтобы исключить напряжения сдвига. При высоком давлении воды (≥ 10 бар) также рекомендуется использовать более прочный тип муфты. Зубья устойчивых к растяжению зубчатых муфт повреждают внешние защитные покрытия. Поэтому их использование следует ограничивать, главным образом, сухими внутренними установками, где не требуется внешняя защита от коррозии.

Устойчивые к растяжению фланцевые соединения используются в институциональных и промышленных установках для облегчения демонтажа. При установке под флюсом необходимо всегда использовать соединения, устойчивые к растяжению. При использовании муфт типа DIN / G трубы облицовываются бетоном только изнутри, окраска не производится.

3. Установка


Пластиковые заглушки
Пластиковые заглушки на концах труб следует снимать незадолго до монтажа, чтобы избежать чрезмерного затвердевания или загрязнения внутренней бетонной облицовки во время хранения.Летом внешнее черное полиуретановое покрытие на частях трубы закрывается белым пластиком на весь срок хранения, так как солнечное тепло смягчит покрытие. При снятии пластиковых крышек визуальный осмотр торцов, внутренних поверхностей и гильз труб выполняется. Волосные трещины в бетонной облицовке, вызванные чрезмерным отверждением, можно удалить летом, периодически смачивая бетон бытовой водой.

3.1. Стыковое соединение

Общее

Стыковое соединение, устойчивое к растяжению (рис.6) используются для всего диапазона диаметров труб. Стыки свариваются снаружи основными электродами. Повышать рабочую температуру не нужно. Соединения как таковые не допускают изгибов, но конец трубы можно обрезать под углом, или трубопровод с внутренней бетонной облицовкой можно при необходимости безопасно согнуть до минимального радиуса кривизны, указанного в таблице.

Сварка

Сварщик должен обладать как минимум квалификацией, требуемой стандартом EN 9606-1. Класс качества сварки установлен в стандарте EN ISO 5817, класс C.Трубы настроены на сварку. При определении ширины полости сварного шва (2–4 мм) необходимо учитывать эффект прихватывания и сварки, уменьшающий полость сварного шва. После прихватывания стыки сваривают в 2-3 прохода сухим основным электродом, например Esab OK 48.00, Elga P48, Böhler Fox EV 48, Filarc 35 или аналогичным. Толщина электрода определяется толщиной стенки трубы, режимом сварки, типом прогона и положением сварки, а также квалификацией сварщика. Параметры сварки выбираются в соответствии с инструкциями поставщиков сварочных материалов.Перед началом сварки рекомендуется провести испытание процедуры сварки в соответствии с EN ISO 15614-1.

Контроль сварного шва

Все сварные швы необходимо проверять как минимум визуально. Начальные и конечные дефекты, подрезы, трещины и т. Д. Поверхностные дефекты зашлифовываются или устраняются сваркой. Дополнительно рекомендуется проверять не менее 10% сварных швов методом магнитопорошкового контроля. Основное требование также состоит в том, чтобы проверять не менее 5 сварных швов каждого сварщика, и если какой-либо из сварных швов выходит из строя, частота испытаний будет выше.Кроме того, герметичность соединений проверяется испытанием под давлением воды после завершения строительства трубопровода.

Завершение внутренней бетонной облицовки

Внутренняя бетонная облицовка комплектуется трубами диаметром ≥ DN 600. После сварки рыхлая ржавчина и сварочный шлак и Рисунок 6. Стыковое соединение Все размеры в миллиметрах. мин. 50 Термоусадочная гильза или антикоррозионная лента DIN 30670 N-n 6 любой возможный бетон, выходящий из швов, удаляется с внутренней поверхности. В зимних условиях место стыка нагревают газовым пламенем.Область стыка сначала увлажняется, а затем покрывается раствором, состоящим из равных частей песка и цемента (цемент SR). Песок должен быть достаточно чистым с размером зерна 0,125 — 1,5 мм. Добавляется достаточно воды, чтобы раствор получился достаточно жестким. Смешать только то количество раствора и цемента, которое использовалось за один час. Раствор разравнивается шпателем до уровня первоначальной облицовки. Примерно через 2 часа участок протирают влажной губкой. В условиях стройплощадки бетон должен затвердеть не менее 5 дней.По возможности, в это время область стыка должна быть влажной и иметь температуру выше +5 ºC. В зимних условиях для обогрева можно использовать нагнетатель теплого воздуха. Нельзя использовать морозостойкий цемент, так как он содержит водорастворимые примеси, непригодные для использования с питьевой водой.

Завершение внутренней окраски

Внутренняя окраска завершается для труб диаметром ≥ DN 600. Область стыка обрабатывается в соответствии с инструкциями производителя краски. Завершение внешнего покрытия. Голые стальные поверхности очищаются стальной щеткой (степень чистоты St 2), просушиваются пламенем сжиженного газа и наносятся антикоррозионным лаком (например, Temaprime EE) перед добавлением втулки.Покрытию PE придана шероховатость на расстоянии около 100 мм. Очищенная и нагретая область стыка защищается термоусаживающейся гильзой или антикоррозийной лентой (Canusa, Raychem, Denso, Stopaq и т. Д.) В соответствии с инструкциями производителя.

16 типов трубопроводов и способ их строительства

🕑 Время чтения: 1 минута

Трубопровод — это система труб, предназначенная для транспортировки жидкостей, таких как нефть, природный газ или другие нефтепродукты, на большие расстояния, часто под землей.Это очень важная часть современной цивилизации, которая тысячелетиями использовалась для движения воды.

Трубопроводы обычно стоят дороже, чем дороги или открытые каналы. Для разработки всеобъемлющего плана, учитывающего социальные аспекты, аспекты развития, экологические аспекты и безопасность, необходимые для строительства трубопровода, требуются годы и требуется множество обследований и исследований, а также выполнение планов.

Однако они могут предложить снижение затрат на основе более коротких и прямых маршрутов, чем дороги или открытые каналы.Строительство трубопроводов, особенно для крупных водопроводных или нефтяных проектов, представляет собой крупную междисциплинарную деятельность, которая требует вложения больших сумм денежных средств и других ресурсов.

Существуют различные типы трубопроводов, классифицируемые в зависимости от материала изготовления, транспортируемого вещества и функции труб.

Типы трубопроводов

На основе по материалам для изготовления труб

Выбор материалов для труб основывается на конструкции трубопровода, внутренних и внешних силах, методах соединения и укладки, прочности, герметичности и частоте обслуживания.

1. Стальной трубопровод

Трубы стальные применяются для водопровода. Трубы большого диаметра могут изготавливаться из стали и растягиваться на большие расстояния.

Рис.1: Стальной трубопровод

2. Трубопровод чугунный

Чугунные трубы в основном производятся из серого чугуна, на который наносятся покрытия и футеровки для повышения коррозионной стойкости. Эти типы труб широко использовались в прошлом.

Однако сегодня широко используются трубы из высокопрочного чугуна, превосходящие чугунные.Такой тип трубопровода подходит для транспортировки воды, газа и сточных вод.

Рис.2: Чугунные трубы

3. Пластиковый трубопровод

Обычно используется для передачи воды на большие расстояния. Пластиковые трубы обладают высокой устойчивостью к истиранию, химическому воздействию и просты в обращении. Кроме того, их легкий вес позволяет рабочим легко укладывать и выравнивать по мере необходимости. Однако они имеют низкую прочность на разрыв и показывают плохие характеристики при колебаниях температуры.

Рис.3: Пластиковый трубопровод

4. Бетонный трубопровод

Бетонная труба изготавливается из сварного стального листа с стыковочными поверхностями и бетона. Он особенно подходит для трубопроводов большого диаметра, простирающихся на большие расстояния. Бетонные трубы — подходящий выбор для передачи воды.

Рис.4: Бетонный трубопровод

На основе о перевозимых веществах

5. Водопровод

Используется для перекачки воды от очистных сооружений в здания.Как правило, такие трубопроводы прокладываются под землей в нескольких метрах от городов и улиц, исходя из линии промерзания местности и необходимости защиты от случайного повреждения. Эти трубы могут быть изготовлены из стали, высокопрочного чугуна и бетона.

Рис.5: Водопровод

6. Сточный водопровод

Они используются для транспортировки сточных вод, которые состоят из большого количества воды и небольшого процента твердых отходов. Эти трубы могут быть изготовлены из бетона, ПВХ, чугуна или глины в зависимости от давления в трубе и других условий.Размеры труб зависят от типа материалов и давления в трубе.

7. Нефтепровод

Изготовлен из стали, на которую нанесено внешнее покрытие и катодная защита для уменьшения внешней коррозии. Нефтепроводы соединяются сваркой. Существует два типа нефтепроводов, а именно: сырая нефть трубопровод — по которому сырая нефть транспортируется на нефтеперерабатывающие заводы, и продуктопровод — по которому нефтепродукты, такие как бензин, поступают на рынок.

Рис.6: Нефтепровод

8. Газопровод

Трубопроводы — единственное практическое средство транспортировки природного газа по суше, поскольку другие методы, такие как грузовик и поезд, являются значительно дорогими.

Линии сбора и передачи газа изготовлены из стали, в то время как в большинстве линий распределения используются гибкие пластиковые трубы, которые легко прокладывать и не подвержены коррозии.

9. Шламопровод

Суспензия — это смесь твердых частиц и жидкости, обычно воды.В горнодобывающей промышленности и дноуглубительных работах используются трубопроводы для шлама.

Это транспортирует нефть и природный газ из морских нефтяных и газовых скважин на сушу трубопроводы. Баржи на менее глубокой воде и корабли в море используются для монтаж подводных трубопроводов.

Рис.7: Трубопровод для пульпы

На основе на функции трубы

10. Магистральный трубопровод

Это используется для транспортировки сырой нефти, ШФЛУ, природного газа и нефтепродуктов на длительный срок. расстояния по странам и континентам.Размеры трансмиссионного трубопровода в основном больше 25,4 см (10 дюймов). Коррозия, дефектная сварка, шов отказ и материальный отказ являются частыми причинами магистрального трубопровода. убытки.

Рис. 8: Газотранспортный трубопровод

11. Распределительный трубопровод

Используется для транспортировки природного газа в дома и на предприятия. Размер распределительных труб составляет от 12,7 мм до 152,4 мм.

12. Коллекторный трубопровод

По коллекционным трубопроводам нефть или газ транспортируются из скважин в землю в нефтяные батареи или центр переработки природного газа.Их диаметр варьируется от 101 мм до 304 мм.

По методу построения

Типы трубопроводов, основанные на способе строительства, включают подземные трубопроводы, наземные трубопроводы, надземные трубопроводы, морские и подводные трубопроводы.

Рис.9: Подземный трубопровод

Этапы строительства газопровода

При строительстве трубопроводов необходимо учитывать следующие моменты:

  1. Маршрутная съемка.
  2. Очистите зону, рис. 10.
  3. Рытье траншей или рытье траншей. Рис. 11.
  4. Транспортировка труб, фитингов и других материалов на объект.
  5. Укладка труб вдоль траншеи, рис. 12.
  6. Гибка стальных труб в поле в соответствии с топографией участка.
  7. Нанесение покрытия и упаковка на стальные трубы.
  8. Соединение труб вместе до или после их опускания в траншею, Рис. 13.
  9. Осмотрите трубу на предмет любых сварочных дефектов или протечек в стыках.
  10. Засыпка траншей грунтом и восстановление первоначального внешнего вида грунта, Инжир.14.

Для более длинных трубопроводов строительство выполняется сегментами, так что один сегмент трубопровода завершается до того, как строительство переходит к следующему. Это сводит к минимуму время, в течение которого какое-либо место нарушается строительными работами.

Рис. 10: Очистите зону вдоль трассы трубопровода. Рис.11: Выкопайте траншею для трубопровода Рис. 12. Размещение труб вдоль трассы. Рис.13: Соединение труб Рис.14: Реставрация после тестирования

Монтаж трубопровода — обзор

13.2 Этапы трубопроводной сети

На рис. 13.5A – G показана деятельность по установке экспортных трубопроводов нефти и газа для каждого десятилетия, начиная с 1950-х годов, а на рис. 13.6A – D показана действующая сеть нефте- и газопроводов в качестве альтернативы. десятилетия, закончившиеся 1969, 1989, 2009 и 2019 гг. На рисунках не показаны трубопроводы и шлангокабели для транспортировки нефти и газа.

Рисунок 13.5. Экспортные трубопроводы нефти и газа, проложенные в Мексиканском заливе в 1950–59 (A), 1960–69 (B), 1970–79 (C), 1980–89 (D), 1990–99 (E), 2000–09 гг. (F) и 2010–19 (G).

Данные BOEM.

Рисунок 13.6. Действующие экспортные трубопроводы нефти и газа в Мексиканском заливе в 1969 (A), 1989 (B), 2009 (C) и 2019 (D).

Данные BOEM.

В 1950-х и 1960-х годах преобладали газовые и нефтепроводы, ведущие к газовым и нефтеперерабатывающим заводам, с небольшим количеством соединений между системами. Раньше было обычным делом закачивать жидкости или использовать двухфазный экспортный трубопровод к береговым очистным сооружениям. Поскольку более крупные месторождения были обнаружены дальше от берега и существующей инфраструктуры, дополнительная обработка проводилась на море, и однофазные нефте- и газопроводы стали предпочтительным видом транспорта для снижения эксплуатационных расходов и повышения эффективности.Системы трубопроводов развивались поэтапно по мере того, как операторы перемещались с шельфа в более глубокие воды и подключались к существующей инфраструктуре, когда мощность была доступна, и строили новые сети, когда мощность была недоступна или где по стратегическим причинам было принято решение строить выделенные трубопроводы. Дендритная природа системы с магистральными линиями и соединительными боковыми линиями подчеркивает эти тенденции.

В 1970-е годы сегменты трубопроводов стали длиннее с большим количеством межсоединений, формируемых на узловых платформах, и было установлено больше боковых соединений.Все трубопроводы до конца 1970-х годов проводились на шельфе на глубине менее 400 футов и, как правило, следовали прямолинейным путям к месту назначения. На шельфе прямые пути являются обычным явлением, потому что топология морского дна плоская с небольшим количеством препятствий. Многие из ранних линий стали шипами, к которым позже прикрепились боковые ветви.

В 1980-х годах характер монтажных работ изменился, поскольку отводы были подключены к существующим сетям, и первые глубоководные трубопроводы начали пересекать континентальный склон.Небольшая длина сегмента является отличительной характеристикой в ​​это время и указывает на непосредственные связи между новыми разработками и конфигурируемыми сетями. Другая отличительная особенность — случайная ориентация соединяющих отводов. В этот период непосредственно на берегу было построено несколько глубоководных нефтегазовых систем.

В 1990-х годах трубопроводы, берущие начало в районах протяженности Зеленого каньона и каньона Миссисипи, вышли на берег, и по мере того, как операторы разрабатывали месторождения на более глубокой воде, трубопроводные сети продолжали расширяться.В глубоководных районах монтажные работы стали активными и увеличивались каждое десятилетие. За последние два десятилетия доминировали подключения к существующей инфраструктуре, и уровень активности на шельфе снизился. Системы трубопроводов приблизились к территориальным водам Мексики (исключительная экономическая зона) с разработками Пердидо и Джек / Сен-Мало.

Большинство трубопроводов идут в северном направлении от источника снабжения к нефтеперерабатывающим заводам, газовым заводам и хранилищам побережья Мексиканского залива, расположенным от Техаса до Миссисипи.Чем больше у операторов вариантов транспортировки углеводородов, тем более выгодные цены они могут согласовывать, что является одной из причин, по которым многие крупные добывающие компании считают выгодным приобретение позиций собственности в магистральных трубопроводах. Некоторые трубопроводы в глубоководном Мексиканском заливе, такие как «Посейдон», являются двунаправленными и допускают объемный поток в двух разных направлениях.

В таблицах 13.1 и 13.2 общий установленный пробег магистральных и экспортных линий в Мексиканском заливе показан по десятилетиям.На шельфе на глубине менее 400 футов было проложено около 21 600 миль экспортных нефте- и газопроводов и 9400 миль трубопроводов для транспортировки нефти и газа, по сравнению с примерно 6400 милями трубопроводов для транспортировки нефти и газа в глубоководных районах. Магистральные трубопроводы транспортируют необработанную (или минимально переработанную) сырую нефть и газ из простых конструкций и подводных разработок.

Таблица 13.1. Общий пробег проложенного нефтепровода в Мексиканском заливе по десятилетиям

332904
≤400 футов & gt; 400 футов
Десятилетие Баллонный газ Баллон нефти Всего Масло наливом Итого Итого
1950–59 7 9 16 16
4931 903 104
1970–79 358 265 623 623
1980–894 903 23 1440
1990–99 2269 603 2873 186 209 39 5 3268
2000–09 2803 641 3444 967 666 1634 5078
930419304 372 990 1362 2274
Итого 7059 2331 9390 1526 1887 3413 Данные из данных из

Таблица 13.2. Общий пробег проложенного экспортного нефтепровода в Мексиканском заливе за десятилетия

904 30 390 9018 905

С 1970 по 2009 годы экспортный трубопровод, проложенный на мелководье, составлял от 4000 до 5000 миль за десятилетие до выхода из строя после 2010 года. Работа по установке глубоководного трубопровода стала значительной только в 2000 году. Данные за десятилетие 2010 года не были полными в то время оценки и частично объясняет ее меньшие значения.

Трубопроводы — PetroWiki

Трубопроводная система, которая передает добычу отдельной скважины или группу скважин от центрального объекта к центральной системе или месту терминала, представляет собой сборный трубопровод.Как правило, система сборных трубопроводов представляет собой серию трубопроводов, которые текут от скважинных производственных сооружений на добывающем месторождении к собирающему «магистральному» трубопроводу.

Системы сбора

Системы сбора

обычно делятся на одну из четырех категорий:

  1. Одноствольные системы с «боковыми» линиями от каждой скважины.
  2. Петлевые системы, в которых основная леска имеет форму петли вокруг поля.
  3. Многоствольная система, в которой несколько основных линий отходят от центральной точки.
  4. Комбинации категорий с 1 по 3.

Для выбора наиболее желательной компоновки требуется экономическое исследование, которое учитывает множество переменных, таких как:

  • Тип резервуара
  • Форма резервуара
  • Способ использования земли над водохранилищем
  • Имеющийся и допустимый расход
  • Давление и температура подачи и закрытия
  • Климат и топография местности
  • Основной пункт назначения нефти или газа

Системы сбора обычно требуют трубы небольшого диаметра, которые проходят на относительно короткие расстояния.Отводные боковые линии обычно имеют длину от 2 до 8 дюймов. Системы сбора должны быть спроектированы таким образом, чтобы минимизировать падение давления без использования труб большого диаметра или без использования механического оборудования для повышения давления (насосы для жидкости и компрессоры для газа) для перемещения объема жидкости. Для линий сбора природного газа можно использовать уравнение Веймута для определения размера трубы.

Трубопроводы магистральные

Магистральные трубопроводы «через всю страну» будут собирать продукт из многих источников «поставки» и «доставлять» его одному или нескольким конечным потребителям.Есть три основные категории магистральных трубопроводов:

  • Природный газ — только природный газ
  • Товар
  • Перевозить ряд переработанных или очищенных нефтепродуктов, таких как:
  1. Переработанный сжиженный природный газ — бутан и пропан
  2. Бензин
  3. Дизель
  4. Топливные нефтепродукты

Транспортировать нерафинированную сырую нефть с участков добычи на большие складские площади или непосредственно на нефтеперерабатывающие заводы

Для магистральных трубопроводов обычно требуются трубы гораздо большего размера, чем для систем сбора.Системы передачи обычно рассчитаны на большие расстояния и потребуют оборудования для повышения давления на маршруте.

Наземные трубопроводы

При проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводной системы необходимо учитывать множество факторов. После того, как основной внутренний диаметр трубы определен с использованием соответствующей формулы расхода, необходимо рассмотреть другие важные проектные параметры.

Для приложений в США, трубопроводы сбора, передачи и распределения регулируются постановлениями и законами, которые на национальном уровне находятся в ведении США.S. Департамент транспорта (DOT). Правила содержатся в Сводах федеральных правил (CFR), раздел 49:

  • Часть 190 [1] Правоприменительные процедуры
  • Детали 191 [2] и 192 [3] Трубопроводы природного газа
  • Часть 193 [4] Трубопроводы сжиженного природного газа
  • Часть 194 [5] Планы реагирования на нефтепровод
  • Part 195 [6] Трубопроводы для опасных жидкостей (например, сырой нефти и нефтепродуктов)
  • Часть 198 [7] Государственные субсидии
  • Part 199 [8] Тестирование на наркотики

Правила включают отраслевые нормы, руководства и стандарты, включая ANSI / ASME B31.4, B31.8 и другие.

На международном уровне многие страны приняли нормативные акты США, а также отраслевые кодексы, руководства и стандарты. В некоторых странах действуют разные требования, законы и правила, и с каждой из них следует проконсультироваться перед проектированием и строительством трубопровода. По большей части эти правила аналогичны правилам в США, и, следовательно, следующие ниже комментарии, основанные на стандартах США, в целом справедливы и для других стран. Даже трубопроводы, на которые не распространяются специальные правила, следует проектировать, строить и эксплуатировать в соответствии с отраслевыми нормами, директивами и стандартами, поскольку они основаны на надежной инженерии и опыте эксплуатации.

Выбор трубы и толщина стенки

Тип трубы и толщина стенки должны определяться для каждого случая применения. Следуя проектным требованиям Части 192 для природного газа, Части 193 для сжиженного природного газа (СПГ) и Части 195 для трубопроводов сырой нефти и нефтепродуктов, материалы труб и толщину стенок могут быть определены с использованием соответствующей формулы. Как описано на странице, посвященной расчетам падения давления в трубопроводах и трубопроводных системах, толщина стенки будет определяться:

  • Давление рабочее (максимальное и нормальное)
  • Рабочая температура
  • Другие расчетные факторы (в зависимости от типа трубопровода и применимых нормативов)
  • Материал трубы

ПВХ, стекловолокно, полипропилен и другие материалы могут использоваться в системах низкого давления и коммунальных службах.Нормы ANSI / ASME B31.4, B31.8 и DOT допускают использование альтернативных материалов в очень ограниченных областях применения. Тем не менее, стальные трубы потребуются в большинстве случаев добычи нефти и газа и трубопроводов. ANSE / ASME A53 [9] и A106 [10] и API 5L [11] бесшовные стальные трубы, сварные сваркой под флюсом и сваркой под флюсом (SAW) коммерчески доступны и чаще всего используются в трубопроводных системах. Бесшовные трубы редко используются в трубопроводах из-за более высокой стоимости единицы и ограниченной доступности.С точки зрения конструкции и нормативных требований, трубы, изготовленные с использованием швов ВПВ и ПАВ, эквивалентны бесшовным трубам и являются менее дорогостоящими. Примечание: это не относится к трубопроводным системам, разработанным в соответствии со стандартом ANSI / ASME B31.3. [12]

Обычно для трубопроводов высокого давления выбираются трубы более высокого качества (например, API 5L, классы X42, X52, X60 и X65), потому что можно использовать трубы с гораздо более тонкими стенками, что значительно снижает затраты на трубы. Также достигается экономия затрат на строительство, так как сокращается время сварки и снижаются затраты на транспортировку / погрузочно-разгрузочные работы.

Выбор материала

Трубная арматура, фланцы и клапаны должны соответствовать спецификации и классу давления трубы, выбранной для трубопроводов. Материалы для трубопроводов обычно соответствуют отраслевым нормам и стандартам, включая:

  • Стандарт ANSI / ASME B16.5 [13]
  • Стандарт ANSI / ASME B16.9 [14]
  • Стандарт ANSI / ASME B31.4 [15]
  • Стандарт ANSI / ASME A105 [16]
  • Стандарт ANSI / ASME A106 [10]
  • Стандарт ANSI / ASTM A234 [17]
  • Стандарт ANSI / ASTM A420 [18]
  • Стандарт ANSI / ASTM A694 [19]
  • Стандарт API 6D [20]
  • Стандарт API 6H [21]
  • MSS Spec.44 [22]
  • MSS Spec. 75 [23]

Фитинги могут быть согласованы с трубами более высокого класса API 5L, X Grade. Подробная информация о материалах обсуждается на странице по номинальным значениям для клапанов, фитингов и фланцевых давлений.

Выбор маршрута и обследование

Выбор маршрута очень важен для успешного проектирования трубопровода. Это требует внимательного изучения:

  • Рельеф
  • Естественные препятствия, такие как
  • Искусственные препятствия, такие как
    • шоссе
    • Дороги
    • Железные дороги
    • Здания
  • Плотность населения

Некоторые полезные средства в процессе маршрутизации включают:

  • Топографические карты
  • Аэрофотосъемка
  • Спутниковый снимок
  • Карты собственности
  • Физический осмотр

Конструктивность — важный фактор при выборе маршрута.Как правило, минимальная рабочая полоса отвода трубопровода (ROW) для 2-дюймовой. Ширина трубопровода составляет от 35 до 40 футов, а рабочая зона должна быть достаточно ровной. Труба большего диаметра требует более широкой полосы землеотвода, поскольку для большей трубы требуется более крупное оборудование для обработки труб (боковые стрелы), более широкие канавы и более широкие отвалы. Строительные рабочие полосы шириной от восьмидесяти до 100 футов являются типичными для ширины полосы от 4 до 12 дюймов. Ширина полосы отвода трубопровода и конструкции более 200 футов является обычной для труб диаметром от 30 до 36 дюймов. Предлагаемый маршрут должен быть исследован для:

  • Определить точную длину предполагаемого трубопровода
  • Определить физический рельеф
  • Обнаружение естественных и искусственных препятствий
  • Проверка границ собственности

После подтверждения работоспособного маршрута начинается получение разрешений на полосу отвода и регулирующих органов.

Полоса отвода (ROW)

Приобретение частных и государственных полос землеотвода и соответствующих государственных разрешений является важным компонентом процесса строительства трубопровода. В аренде нефти и газа часто есть положения, позволяющие производителю устанавливать скважины, выкидные трубопроводы, производственные мощности, а также перерабатывающие и складские помещения без необходимости приобретения дополнительных участков землеотвода или объектов собственности. Однако производители не имеют права скрещивать:

  • Дороги общего пользования
  • Автомобильные дороги, железные дороги
  • Реки
  • Ручьи / ручьи юрисдикции
  • Болота
  • Ранее существовавшие сервитуты или полосы отвода

Для трубопроводов сбора и передачи необходимо приобрести полосу отвода или сервитут, который требуется для системы трубопроводов.Обычно приобретаются сервитуты, которые предоставляют владельцу трубопровода право эксплуатировать и обслуживать трубопровод и сопутствующие объекты. В некоторых случаях земля отвода может быть приобретена «за плату», если сервитут приобретается как собственность.

Разрешения и особые условия

Разрешения необходимы для прокладки трубопроводов через дороги общего пользования, дороги, улицы и любые другие виды общественного транспорта. Разрешения должны быть получены от федерального, государственного или местного органа власти, обладающего юрисдикционными полномочиями.Специальные сервитуты или разрешения также должны быть получены от железных дорог и других трубопроводов.

Существуют особые требования к конструкции труб, проложенных через автомагистрали, дороги, улицы и железные дороги, которые предусмотрены в правилах ANSI B31.4, B31.8 и DOT. Трубы с более толстыми стенками (требуются из-за более низких расчетных факторов снижения номинальных характеристик), обсадные трубы, гидростатические и неразрушающие испытания и другие особые требования оговариваются в применимых нормах, правилах и отраслевых стандартах.

Особые требования к установке являются обычными, так как небольшое количество автомагистралей, дорог общего пользования или улиц, если таковые имеются, можно вырубить открытым способом и окопать. На железных дорогах не допускается установка традиционных траншей в карьерах. Трубопровод должен быть проложен методами мокрого или сухого бурения, туннелирования или горизонтально-направленного бурения (ГНБ). Эти методы описаны позже.

Экологические требования оказывают большое влияние на трубопроводную промышленность. Трубопроводы не могут быть построены на определенных заболоченных территориях, болотах, болотах, реках, ручьях или ручьях, где установка и эксплуатация трубопровода может повлиять на чувствительную экологию и окружающую среду.В США Инженерный корпус армии США (COE) имеет основную юрисдикцию над этими территориями, а другие федеральные агентства, такие как Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы США, имеют вторичную юрисдикцию. Во всех штатах теперь есть природоохранные или аналогичные агентства, которые также обладают юрисдикцией во многих из этих областей. На международном уровне во многих странах сейчас действуют законы и постановления, защищающие природные ресурсы. Перед окончательным выбором маршрута необходимо изучить несколько вопросов, включая, помимо прочего:

  • Исторически значимые памятники
  • Археологические памятники
  • Виды, находящиеся под угрозой исчезновения

Для работы в уязвимых зонах и вокруг них необходимо получать специальные разрешения.В США разрешения от COE требуются для пересечения рек, судоходных ручьев / ручьев, водно-болотных угодий и других регулируемых вод.

Нормативы и требования по охране окружающей среды и природных ресурсов применяются не только к регулируемым трубопроводам сбора, передачи и распределения, но также применяются к выкидным трубопроводам и производственным объектам, построенным в рамках договоров аренды нефти и газа. Потенциальное влияние этих проблем на стоимость должно быть серьезно рассмотрено в процессе проектирования трубопровода.

Защита от коррозии

Стальные трубы и трубопроводы должны быть защищены от воздействия внешней и внутренней коррозии.Материалы трубопроводов из цветных металлов, такие как стекловолокно, ПВХ и полипропилен, не подвергаются таким же коррозионным воздействиям и требуют небольшого внимания. Отраслевые нормы и стандарты, а также правила DOT требуют, чтобы трубопроводы, вспомогательное оборудование и оборудование были защищены от воздействия коррозии. NACE имеет стандарты, предписывающие защиту от коррозии, необходимую для трубопроводов — стандарт NACE MR01-76, [24], RP200, [25], и RP572. [26]

Внутренняя коррозия

Внутренняя коррозия может быть вызвана присутствием CO 2 , воды, H 2 S, хлоридов (соленая вода), бактерий, жидкостей заканчивания заканчивания или других веществ в добываемых углеводородах.Когда CO 2 или H 2 S смешивается с кислородом и / или водой, образуются кислоты, которые разрушают сталь. Когда CO 2 или H 2 S смешивается с кислородом и / или соленой водой, возникает сильная коррозия. Определенные типы бактерий, которые часто встречаются в продуктивных пластах, также могут атаковать и разрушить сталь. Любой из внутренних коррозионных агентов, по отдельности или в комбинации, может вызвать утечки и серьезные выбросы.

Потенциальные коррозионные вещества обычно можно определить с помощью химического анализа добытых углеводородов.В случаях, когда присутствуют высокие концентрации CO 2 , H 2 S или других высококоррозионных химикатов, в конструкцию трубы может быть добавлена ​​дополнительная толщина стенки трубы, чтобы учесть потенциальные коррозионные эффекты. Обычно это не рекомендуется, поскольку коррозия может быть локализована, а ее скорость трудно предсказать. В большинстве случаев удаления кислорода и воды из жидкости достаточно для борьбы с потенциальной коррозией. Там, где это нецелесообразно, используются химические вещества, ингибирующие коррозию, внутренние покрытия и коррозионно-стойкие материалы.

Внутренняя коррозия также может быть вызвана эрозией или износом. Чрезмерно высокие скорости в жидкостных и многофазных жидкостных системах могут вызвать эрозию или износ внутренней стенки трубы, а также фитингов и клапанов. Условия, вызывающие механическую эрозию, можно смягчить за счет правильного выбора размера и конструкции трубы.

Коррозионное воздействие углеводородного флюида может со временем измениться по мере изменения химического состава добываемого флюида или развития бактерий, которых раньше не было. Если после начала эксплуатации образуются неизвестные коррозионные вещества, лучшим решением может быть химическая обработка.

Внешняя коррозия — подземные трубопроводы

Внешняя коррозия поражает подземные трубы и наземные трубы. Закопанная труба подвергается катодным и гальваническим воздействиям. Надземная труба подвергается атмосферной коррозии и гальваническому воздействию.

Катодное воздействие происходит, когда стальная труба проложена под землей. Железо и другие материалы, например, почвы, обладают небольшими электрическими потенциалами. В естественном процессе преобразования металлов обратно в их элементарное или естественное состояние имеет место электролитическая проводимость.Незащищенная стальная труба становится анодом (положительно заряженным) и переносит материал с помощью электронов на катодный (отрицательно заряженный) материал, который является почвой или окружающей средой. Металл трубы буквально уносится за счет электрического тока между анодом и катодом. Вода, содержащаяся в почве и других средах, служит электролитом, способствующим переносу электронов.

Для противодействия катодному воздействию труба покрывается антикоррозийными материалами, а на трубопровод устанавливаются системы катодной защиты.Покрытие должно обеспечивать эффективную «изоляцию» от окружающей среды, но должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать рабочие температуры, быть устойчивым к почве и выдерживать физическое обращение.

Существует ряд экономичных и коммерчески доступных систем покрытий, в том числе:

  • Экструдированные системы (полиэтилен или полипропилен поверх асфальтовой мастики или бутилового клея)
  • Ленточные покрытия (полиэтилен, поливинил или каменноугольная смола поверх бутилмастичного клея)
  • Эпоксидная смола, связанная плавлением (тонкая пленка)
  • Эпоксидно-каменноугольная смола

Эпоксидные покрытия, связанные плавлением (FBE), являются наиболее популярными системами покрытий, поскольку они:

  • Отличные изоляторы
  • Устойчивы к углеводородам, кислотам и щелочам
  • Не подвержены влиянию температуры
  • Не требует грунтовки
  • Может наноситься на готовые сварные швы (монтажные стыки)

Системы ленточного покрытия и системы каменноугольной эмали становятся все менее популярными.Ленточное покрытие сложно наносить, и особенно трудно его использовать на трубах большого диаметра. Ряд систем с ленточным покрытием испытали отказы в течение относительно коротких промежутков времени из-за неправильного применения. Каменноугольная эпоксидная смола становится все менее востребованной из-за некоторых проблем со здоровьем и окружающей средой, возникающих во время ее нанесения.

В дополнение к антикоррозийным системам покрытия труб, к трубопроводу добавляются системы катодной защиты для защиты труб в местах разрыва системы покрытия.В системе катодной защиты используется либо подаваемый ток, либо расходуемый анод для защиты подземной трубы. Система катодной защиты меняет процесс электролитической проводимости и использует приложенный электрический ток или другой металлический предмет (расходуемый анод), чтобы сделать трубу катодом. Проще говоря, приложенный ток меняет естественный поток электронов из трубы в окружающую среду, чтобы предотвратить потерю ионов металлов. Жертвенный анод, сделанный из металла с более высоким потенциалом, такого как магний, находится в контакте с трубой и окружающей средой.Анод отдает свои электроны (металл) вместо стальной трубы.

Системы с протекторным анодом проще и дешевле, чем системы с подаваемым током. В наземных трубопроводах обычно используется магний, а в морских трубопроводах — цинковые или алюминиевые аноды. Системы с наложенным током намного сложнее и требуют внешних источников питания и инверторов переменного / постоянного тока или выпрямителей для подачи тока в трубу.

Проектирование систем катодной защиты требует специальной подготовки и может быть очень сложным.Необходимо провести подробные исследования почвы для определения электрического потенциала и удельного сопротивления почвы или окружающей среды, потенциалов между трубами и почвой и ряда других критериев. Проектирование системы должно выполняться специалистом по катодной защите.

Гальваническая коррозия

Еще одним важным аспектом антикоррозионной системы является предотвращение гальванической коррозии. Гальваническая коррозия вызывается границей раздела разнородных металлов с разными электролитическими потенциалами. Разные металлы будут приобретать или терять электроны друг от друга или друг от друга, что приводит к эффективному утечке одного из металлов и потере материала.Стальная труба, которая претерпевает резкие изменения в среде, будет вести себя как разнородные металлы и вызывать гальваническое воздействие. Труба, переходящая из-под земли в надземную, может испытывать гальваническую коррозию. Соединение материалов, таких как углеродистая сталь с нержавеющей сталью, вызовет коррозию углеродистой стали.

Изоляционные фланцы или соединения могут использоваться для противодействия гальваническим воздействиям. Следует приложить усилия, чтобы избежать взаимодействия разнородных материалов в конструкции системы.

Атмосферная коррозия

Эффекты атмосферной коррозии очевидны. Голая сталь быстро подвергается коррозии при воздействии:

  • Влажность
  • Соль
  • Химические вещества (загрязнение)
  • Тепло
  • Холодный
  • Воздух (кислород)

Трубопроводы и оборудование, ежедневно подвергаемые воздействию погодных условий, должны быть защищены антикоррозийными покрытиями. Хорошие системы лакокрасочного покрытия, такие как эпоксидные смолы, и регулярное техническое обслуживание обычно обеспечивают надлежащую защиту надземных сооружений.

Объектам, подвергающимся тяжелой эксплуатации, например, на море, могут потребоваться более обширные системы защиты. Существует ряд альтернативных систем покрытия, которые обсуждаются в разделе о морских трубопроводах.

Сварка и соединение труб

Методы, используемые для соединения стыков или сегментов труб, очень важны и имеют решающее значение для конструкции трубопровода. Стандарты ANSI / ASME B31.3, [12] B31.4, [14] и B31.8, [27] , а также правила DOT определяют методы сварки и соединения труб.Для каждого типа материала трубы используются методы соединения или соединения, предназначенные для обеспечения того, чтобы соединение было таким же прочным, как соединение трубы, или прочнее. Стекловолоконные, ПВХ и другие типы пластиковых труб могут иметь раструбные и гладкие соединения, которые являются механическими, резьбовыми или клееными. Для полипропиленовых и полиэтиленовых труб, которые часто используются при очень низком давлении углеводородов, используется сварное соединение плавлением. Однако для большинства трубопроводов углеводородов требуется стальная труба.

Для большинства стальных трубопроводов предпочтительным методом соединения труб является сварка.Стандарт API 1104 [28] и ASME Sec. IX норм котлов и сосудов высокого давления определяют требования к сварке стальных труб. Ручные и автоматические сварочные процессы используются на трубопроводах как на суше, так и на море. Экранированная дуговая сварка металлом (SMAW), или сварка «палкой», является наиболее распространенным ручным процессом, используемым на трубопроводах из углеродистой стали, но разработка и использование труб из углеродистой стали более высокого качества (например, API 5L X65 и X70) потребовали разработки процессов сварки и металлургии, совместимых с высокоуглеродистыми сплавами.Для нержавеющих сталей и других сплавов могут потребоваться специальные сварочные процессы.

Разработка надежных и экономичных автоматических сварочных аппаратов также оказала значительное влияние на трубопроводную промышленность. Автоматические сварочные аппараты могут быть внешними или внутренними для труб большого диаметра.

Необходимо спроектировать каждое сварное соединение и разработать спецификацию процедуры сварки (WPS) для трубы. Каждый WPS определяет:

  • Тип свариваемой трубы (спецификация, марка и т. Д.)
  • Тип и спецификация трубного соединения [например, укажите фаску (и), угол, буртик и расстояние / выравнивание]
  • Толщина материала или диапазон применимых толщин
  • Тип и размер сварочных стержней
  • Положение и направление сварного шва
  • Напряжение / сила тока
  • Предварительный / последующий нагрев
  • Снятие напряжения

WPS должно быть физически подтверждено путем фактической сварки испытательного «ниппеля» и проведения разрушающих испытаний в соответствии с требованиями API и / или ASME.Как только спецификация подтверждена, записывается квалификационная запись процедуры (PQR), подтверждающая WPS. Сварщики должны иметь квалификацию для выполнения сварных швов в соответствии со стандартом API 1104 [28] или ASME Sec. IX. [29] Каждый сварщик выполнит пробную сварку трубы с помощью WPS и будет соответствовать этой процедуре. Стандарт API 1104, [28] ASME Sec. IX, [29] и DOT определяют и определяют квалификацию сварщика.

Существуют и другие приемлемые методы соединения труб.Стальная труба может быть резьбовой и соединительной или иметь различные механические соединения. Применение стальных труб с резьбой обычно ограничивается небольшими диаметрами, 4 дюйма и меньше. Трубы большего диаметра сложно правильно соединить, а трубопроводы с резьбой большого диаметра не всегда доступны. Стеклопластиковые трубы, используемые в промышленности, могут иметь резьбу или соединения, сваренные с помощью сварки растворителем. ПВХ может иметь соединения, выполненные сваркой растворителем, или могут иметь раструбные механические соединения. Отраслевые нормы и стандарты, а также правила DOT признают другие методы соединения, но ограничивают использование труб, отличных от стальных.

Процесс строительства газопровода

Далее описывается традиционный процесс строительства наземного трубопровода.

Очистка / подготовка полосы полосы

Перед началом строительных работ должны быть завершены все мероприятия по защите от отложений, эрозии, строительные ограждения и другие подготовительные работы. Вся растительность очищена и выкорчевана, верхний слой почвы удален (при необходимости), а рабочая полоса отвода профилирована.

Трубопровод

После подготовки полосы отвода труба загружается на грузовики-платформы.Перед разгрузкой салазки трубопровода (обычно бревна лиственных пород размером 4 дюйма × 6 дюймов × 4 фута) сбрасываются вдоль полосы отвода и размещаются под трубой. Грузовики едут по полосе землеотвода, а труба разгружается, стык за стыком / конец в конец, с помощью боковых стрел или кранов.

Угробление

Траншея выкапывается вдоль осевой линии трубопровода с использованием землеройных машин, экскаваторов, экскаваторов-погрузчиков и другого землеройного оборудования. Трубопроводы обычно заглубляются с минимальным покрытием 36 дюймов (нормативные требования DOT).В уплотненных породах минимальное покрытие колеблется от 18 до 24 дюймов. Покрытие для локаций Класса 1 составляет 18 дюймов; покрытие для классов 2–4 (железные дороги, автомагистрали и дороги общего пользования) составляет 24 дюйма.

Сварка

Труба, натянутая вдоль полосы отвода, сваривается прогрессивным способом. Боковые балки будут работать вдоль полосы отвода, поднимая трубу, в то время как бригада выравнивает трубу в рамках подготовки к сварному шву «стрингера». Как правило, сварщик или сварщики (в зависимости от размера трубы) будут работать с бригадой по выравниванию, выравнивать трубу и наносить первоначальный сварной валик.Группа сварщиков будет следовать сразу за сварщиком (-ами) стрингера и наложить «горячий проход» валик или герметичный шов. Следующие сварщики будут выполнять последние проходы сварочного материала.

Монтажные стыки и антикоррозийное покрытие и контроль

Когда сварка завершена, бригады монтажных соединений очищают области сварных швов и короткие прилегающие стальные поверхности с обеих сторон сварного шва и наносят покрытие монтажных швов. Любые неразрушающие испытания сварных швов, такие как рентгеновские лучи, будут завершены до нанесения покрытия на стыки.После завершения нанесения покрытия на полевые стыки труба проверяется с помощью оборудования для обнаружения «выходных дней» (низковольтное оборудование постоянного тока, которое показывает, где покрытие трубы и полевые стыки имеют повреждения или разрывы), и устраняются аномалии и нарушения в покрытии.

Трубка опускная

После завершения монтажа стыков и проверки покрытия трубу опускают и укладывают в канаву с помощью боковых стрел или другого опускного оборудования.

Засыпка, очистка и восстановление

После завершения спуска трубы траншея засыпается, а полоса отвода очищается и протравливается.Полоса отвода тщательно заделана, трава и растительность заново засажены, и все специальные меры по восстановлению или требования по очистке выполнены.

Переходы автомобильные, автомобильные, железнодорожные и речные

Автомагистраль, дорожные переходы редко устанавливаются традиционными методами открытой траншеи. Обычно эти переходы устанавливаются методом мокрого или сухого прохода. Бурение выполняется установками, которые похожи на очень маленькие буровые установки, уложенными горизонтально и помещенными в предварительно выкопанные ямы уровня бурения.”Буровая установка бурится под зоной пересечения, и труба или обсадная труба устанавливаются. Мокрый метод использует буровую установку и обеспечивает циркуляцию воды или бурового раствора через буровую штангу для открытия небольшого пилотного отверстия, затем протягивает режущую головку размером с трубу или обсадную трубу обратно к буровой установке, вырезает отверстие, достаточно большое для размещения трубы или обсадной колонны. . Метод «сухого» ствола аналогичен, но обсадная колонна или несущая труба оснащена режущей головкой и используется для просверливания отверстия и остается на месте после завершения бурения.Отверстие просверливается всухую и не использует воду или жидкость для облегчения операции бурения. Железнодорожные переезды никогда не бывают открытыми и всегда надоедают. Обычно железные дороги требуют, чтобы отверстия выполнялись методом сухого сверления. И мокрый, и сухой методы ствола ограничены расстоянием, на котором они эффективны и практичны.

Переходы через реки в настоящее время обычно устанавливаются методом ГНБ. Инженерный корпус США может разрешить рытье рек открытым способом, но установка ГНБ стала более экономичной.В методе ГНБ используется буровая установка с компьютерным управлением, которая управляет направленным пилотным буровым станком с мокрым стволом, которым можно точно управлять с буровой установки. С помощью наклонно-направленного бурения можно пробурить пилотную скважину на расстояние до мили или более и развернуть отверстие до буровой установки, достаточно большое для установки несущей трубы. «Бурильная» колонна или тяговая секция трубы свариваются вместе на выходной стороне буровой установки, проходят предварительные испытания, а затем отводятся обратно на сторону буровой установки вслед за расширителем.

Метод HDD может использоваться для прокладки длинных автомагистралей и автомобильных переходов, таких как автомагистрали между штатами и автострады.Методы мокрого и сухого ствола ограничены длиной в несколько сотен футов, что требует многократного просверливания, чтобы пересечь расстояния, обычно требуемые для пересечения межгосударственных автомагистралей и автострад.

Галстуки

Бригада, или бригады, как правило, выполняет все врезки трубопроводов вдоль строительного коридора. Бригада по монтажу выполняет окончательные сварные швы в местах соединения, где прогрессивная сварка не может выполнить окончательные швы. Врезки производятся в таких местах, как шоссе, дороги, железные дороги, пересечения рек и ручьев, а также на участках сопротивления и т. Д.Бригада по монтажу обычно имеет оборудование для земляных работ и обработки труб, а также специальных сварщиков.

Конструктивные особенности

Рис. 1 Рис. 11 иллюстрируют типичные детали конструкции. Администратор по охране труда и технике безопасности. (OSHA) является агентством DOT и предоставляет дополнительные федеральные правила и нормы, касающиеся проектирования, строительства и испытаний трубопроводов. [30] , [31]

  • Фиг.1 — Типичная полоса отвода через обсаженный железнодорожный переезд (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 2 — Типичная полоса отвода с обсаженной магистралью / пересечением дорог (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 3 — Типовые детали уплотнения корпуса, изолятора и вентиляционного трубопровода для Рис. 1 и Рис. 2 (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 4 — Типичные детали заглубления трубопровода (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 5 — Типичные детали минимального зазора между несколькими пересечениями трубопровода (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 6 — Типичные детали покрытия трубопровода в переходной зоне, чуть ниже и чуть выше отметок (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 7 — Типичная полоса отвода с шоссе / пересечением дорог без покрытия (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 8 — Типичная полоса отвода, пересекающая небольшой ручей, канал или канаву без ограждения (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 9 — Различные типы плотностных анкеров и обычные механические анкеры (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 10 — Типовые веса монтируемых железобетонных трубопроводов (любезно предоставлены AMEC Paragon).

  • Фиг.11 — Типовой предупреждающий знак на трубопроводе природного газа для установки на железной дороге, шоссе / дороге, переходах через канавы, границах владений и т. Д. (Любезно предоставлено AMEC Paragon).

Морские трубопроводы

Конструкция морского трубопровода отличается в первую очередь требованиями окружающей среды и процессом установки. Трубы, используемые в морских условиях, подвергаются высоким изгибающим напряжениям — потенциальным силам сжатия на трубу, установленную на большой глубине и в среде с низкой плотностью.До недавнего времени размер трубопровода был сильно ограничен, но технологические разработки и усовершенствованные методы строительства позволили морским трубопроводам продолжать увеличиваться в размерах и пропускной способности. Трубопроводы строятся все глубже и глубже. Трубопроводы до 28 дюймов. диаметром теперь устанавливаются в глубоководных приложениях до 7000 футов воды.

Проект

Материалы трубопроводов, используемых в морских трубопроводах, по существу те же, что и материалы, используемые в береговых трубопроводах.Когда трубопровод спроектирован в соответствии со стандартом ANSI / ASME B31.8, расчетный коэффициент 0,72 используется для большей части расчета толщины стенки трубопровода, а расчетный коэффициент 0,50 используется для стояка и часто первых 300 футов трубы. примыкает к стояку. Труба больше 10 дюймов. номинальный размер, установленный в соленой воде с низкой плотностью, обычно имеет тенденцию плавать. Иногда это можно преодолеть, используя большую толщину стенки, чем это необходимо для утяжеления трубы. Обычно более экономично использовать утяжеляющее бетонное покрытие или прокладывать линию во влажном состоянии для получения необходимой устойчивости на дне.Обычно трубы рассчитаны на удельный вес 1,35.

Труба должна иметь достаточную толщину стенки, чтобы выдерживать внутреннее рабочее давление, напряжения изгиба и внешние силы сжатия. Высокопрочные высококачественные трубы, такие как API 5L Grade X65 и выше, часто используются для строительных, конструктивных, эксплуатационных и экономических соображений.

Расчет минимального радиуса изгиба для трубы с бетонным покрытием выражается в формуле Eq. 9,36 .


где

≤400 футов & gt; 400 футов
Десятилетие Газ Нефть Всего Газ Всего Итого
1950–59 55 63 117 117
1960–694 333044 33304 903 1397
1970–79 3538 967 4505 4505
1980–89 3350 844 844 4324
1990–99 3037 1529 4566 230 160 4957
2000–09 3389 1676 5065 741 842 1583 6648
442 461 903 2621
Итого 15,569 5993 21,562 1481 1526 300407
Модуль упругости
R = радиус изгиба, дюйм,
E = для бетона = 3 000 000 фунтов на квадратный дюйм,
С = радиус трубы + толщина эмали + толщина бетона, дюймы,
и
S B = 2500 фунтов на кв. Дюйм.


Минимальный радиус изгиба стали выражается как

где

Минимальный предел текучести, указанный для трубы Модуль упругости Коэффициент напряжения
S Y =, фунт / кв. Дюйм
п = расчетное давление, фунт / кв. Дюйм
D = Наружный диаметр трубы, дюйм.
т = Толщина стенки трубы, дюйм.
R = радиус изгиба, дюйм.
E = для стали = 30 000 000 фунтов на квадратный дюйм.
С = радиус трубы, дюйм.
и
f =: используйте от 75 до 85% для морского проектирования.

На большой глубине доступны компьютерные программы для расчета напряжения, которое необходимо поддерживать на трубе для поддержания приемлемого радиуса изгиба.Это сложный расчет, который должен учитывать конкретные возможности укладочной баржи. На большой глубине толщины стенки могут определяться напряжениями кладки и напряжениями обрушения. Кроме того, могут потребоваться ограничители пряжки для ограничения длины пряжки, если она вызвана проблемой установки (например, потерей достаточного натяжения).

Строительство

Морские трубопроводы сооружаются с использованием барж-укладчиков или специальных судов. Каждая операция в процессе строительства трубопровода, за исключением закладки труб, происходит на барже-укладчике.Трубу хранят, подготавливают, сваривают, покрывают, проверяют и спускают с укладочного судна. Труба опускается с задней части баржи с помощью сложной системы динамических позиционеров, роликов, натяжителей тросов, поплавков и длинной регулируемой стрелы или стингера. Труба протягивается позади и ниже укладочной баржи и принимает S-образную или J-образную форму. При S-образной прокладке труба укладывается горизонтально на барже, что позволяет использовать несколько сварочных постов. Труба покидает баржу через жало, контролирующее кривизну «перегиба».Напряжение в якорях баржи контролирует радиус кривизны «прогиба», который возвращает трубу в горизонтальное положение на морском дне. На очень большой глубине невозможно контролировать перегиб с помощью стингера, поэтому используется J-образная укладка, когда труба выходит из баржи вертикально. J-образная прокладка требует, чтобы на барже была мачта, чтобы удерживать отрезок трубы, пока все сварочные работы выполняются в одном месте.

Независимо от того, какая система используется, труба испытывает огромные изгибающие силы, вызванные весом трубы, движением судна и радиусом изгиба.Радиус регулируется системами натяжителей. Труба должна быть спроектирована таким образом, чтобы напряжение, вызванное осевым растяжением и изгибающим моментом, находилось в допустимых пределах.

Скорость укладки, волнение моря и другие факторы могут вызвать коробление трубы. Чем глубже прокладка, тем больше вероятность изгиба трубы. Трубу можно прокладывать на мелководье, не более 50 футов, с помощью буровой баржи или самоподъемной баржи. Буровые и самоподъемные баржи работают так же, как и трубоукладочные баржи.

Закапывание труб производится плугом или водометом. Плуги используются на глубоководных и более плотных глинах и могут использоваться одновременно с укладочной баржей. Струйные системы могут использоваться в воде на глубине примерно до 300 футов. Дайверы могут вручную опустить трубу на мелководье, но чаще струйная установка используется для закапывания трубы после ее укладки. На мелководье (50 футов или меньше) для рытья траншеи для трубы можно использовать земснаряд.

В США минимальное покрытие трубопровода на глубине до 200 футов составляет 36 дюймов.Нет требований к заглублению трубы в воду на глубину более 200 футов. Обычно труба заглубляется с 5-футовым покрытием на протяжении первых 300 футов от стояка платформы, 16 1/2 футов в местах якорной стоянки и 10 футов на фарватерах. Посторонние трубопроводы обычно пересекаются, и может возникнуть необходимость опустить заграничный трубопровод. Минимум 18 дюймов Должно сохраняться разделение, и часто между линиями укладываются сочлененные бетонные маты с резиновым покрытием.

Контроль коррозии

Те же принципы защиты от коррозии и катодной защиты, которые применяются к наземным трубопроводам, также применимы к морским трубопроводам.Линия трубы обычно покрывается FBE или подобной системой, и если потребуется дополнительный вес, на нее будет нанесено покрытие из бетона.

Надводные трубопроводы обычно покрываются многослойной эпоксидной краской. Специальная секция трубы с вулканизированным резиновым покрытием, прикрепленная к трубе, «Splashtron», часто используется в зоне сильнокоррозионных брызг на границе раздела вода / воздух.

Жертвенные цинковые или алюминиевые аноды крепятся к трубе в виде браслета.Минимальный срок службы анодов составляет 20 лет. Очень сложно спроектировать и поддерживать систему подаваемого тока на длинном морском трубопроводе.

Гидростатические и неразрушающие испытания и контроль

Каждая трубопроводная система должна быть проверена и проверена, чтобы гарантировать безопасную эксплуатацию системы. Правила DOT определяют требования к испытаниям и проверкам, а также стандарты ANSI / ASME B31.3, B31.4 и B31.8 и стандарты API 1104, [28] 571, [32] и 574. [33]

Гидростатические испытания

Правила DOT, часть 192, подраздел J, параграфы 192.501–192.517; Часть 193, подраздел D, пункты 193.2319 и 193.2323; и часть 195, подраздел E, предписывает требования к испытаниям под давлением и прочности трубопроводов для природного газа, СПГ и опасных жидкостей, соответственно. Стандарты ANSI / ASME и API также предписывают требования к испытаниям. Пневматические испытания разрешены для некоторых трубопроводных систем низкого давления, но большинство трубопроводов испытывают с водой.

Перед проведением гидростатических испытаний необходимо разработать профиль испытательного участка, показывающий максимальную и минимальную отметки, максимальное допустимое рабочее давление (МДРД), определенное в самой низкой точке возвышения, расположение напорного и напорного насоса, минимальное давление. требуется на нагнетательном насосе, определяемом:

  • Максимальное давление на самой низкой отметке
  • Качество источника воды
  • Точка выпуска / утилизации

Профиль тестового сегмента обеспечивает графическое представление тестового сегмента, который помогает инженеру по тестированию определить расположение вентиляционных отверстий, а также скорость заполнения и скорость скребка, необходимые для предотвращения захвата воздуха, и проверить что испытание не приведет к чрезмерному или пониженному давлению в трубе в сегменте.Перепад высот может стать важным фактором. Когда радикальные изменения высоты происходят на коротких расстояниях, может возникнуть необходимость разделить исходный сегмент на более короткие тестовые сегменты. Каждые 100 футов перепада высот представляют собой примерно 43,3 фунта на квадратный дюйм перепада давления, что может привести к пониженному давлению в высоких точках и избыточному давлению в нижних точках во время испытания. Профиль испытаний также используется для документирования расположения наполняющего насоса, испытательного насоса, манометра и оборудования для регистрации давления / температуры. На рис. 12 показан типичный сегмент испытательного профиля.

  • Рис. 12 — Высота испытания целостности трубопровода в зависимости от номера станции (любезно предоставлено AMEC Paragon).

Типичное испытательное оборудование, необходимое для проведения гидростатических испытаний:

  • Временный заправочный коллектор с клапанами (номинальное давление, как минимум, в 1,5 раза превышающее максимальное испытательное давление)
  • Коллектор для обезвоживания в комплекте с клапанами (также с номинальным давлением минимум 1.В 5 раз больше максимального испытательного давления)
  • Чуши для пенопласта или уретана
  • Насос заполнения низкого давления / большого объема с фильтрующим оборудованием, поршневой насос высокого давления
  • Манометр (и) сертифицированный
  • Регистратор давления диаграммный
  • Регистратор температуры воды карточный
  • Регистратор температуры окружающего воздуха в виде диаграммы
  • Манометры, рассчитанные на 50-75% максимального испытательного давления
  • Источник сжатого воздуха или азота для обезвоживания
  • Оборудование для фильтрации нагнетаемой воды

Кроме того, могут потребоваться временные резервуары для хранения воды или резервуары для хранения воды для подачи резервной воды для испытаний или для использования в качестве устройств для удержания или отстаивания для обезвоживания.

Неразрушающий контроль

Неразрушающий контроль и контроль сварных швов требуется в соответствии с правилами Министерства транспорта США, часть 192, подраздел E, параграф 192.243 [3] для трубопроводов природного газа; Часть 193, Подчасть D, параграф 193.2321 [4] для линий СПГ; и Часть 195, Подчасть D, параграф 195.234 [6] для трубопроводов для опасных жидкостей. Стандарты ANSI / ASME B31.3, [12] B31.4, [15] и B31.8 [27] также предписывают неразрушающие требования.

Инспекция

Каждый из правил и отраслевых кодексов требует визуального контроля сварных швов и процесса строительства.

КИП

Системы управления трубопроводом могут состоять из простых устройств, таких как автоматические клапаны регулирования давления до сложной системы общего диспетчерского управления и сбора данных (SCADA). Система SCADA может отслеживать и контролировать в реальном времени всю систему трубопроводов. Система SCADA может открывать и закрывать клапаны, запускать и останавливать насосы / компрессоры, отслеживать и контролировать поток, отбирать образцы продукта, контролировать и регулировать давление и температуру, а также выполнять многие другие функции.Системы SCADA обычно не нужны и не практичны для небольших сборных трубопроводных систем.

Компрессорным станциям, насосным станциям и связанным с ними объектам может потребоваться аварийное изолирующее оборудование для защиты трубопровода. Системы аварийного отключения (ESD) состоят из автоматических запорных запорных клапанов, расположенных на главном входе и выходе на станции / сооружения, и скоординированных систем сброса давления между запорными клапанами. Система ESD защищает как трубопровод, так и объект, останавливая поток на объект и из него, и ограничивает источник питания в случае пожара, взрыва или другой аварийной ситуации.

Базовая контрольно-измерительная аппаратура трубопровода включает в себя стратегически расположенные манометры и приборы для контроля давления, датчики температуры и контрольные приборы, а также оборудование для контроля / ограничения и сброса давления.

Список литературы

  1. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 190, Программы безопасности трубопроводов и процедуры разработки правил. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  2. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 191, Транспортировка природного и другого газа по трубопроводам: годовые отчеты, отчеты об инцидентах и ​​отчеты о состоянии безопасности.1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  3. 3,0 3,1 US DOT Title 49 CFR Part 192, Транспортировка природного и другого газа по трубопроводам. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  4. 4,0 4,1 US DOT Title 49 CFR Part 193, Оборудование для сжиженного природного газа. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  5. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 194, Планы реагирования для береговых нефтепроводов.1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  6. 6.0 6.1 US DOT Title 49 CFR Part 195, Транспортировка опасных жидкостей по трубопроводам. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  7. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 198, Положения о грантах в помощь государственным программам безопасности трубопроводов. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  8. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 199, Тестирование на наркотики и алкоголь.1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  9. ↑ Стандарт ANSI / ASME A53, Стандарт на бесшовные трубы из углеродистой стали для работы при высоких температурах. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  10. 10,0 10,1 Стандарт ANSI / ASME A106, Стандарт на бесшовные трубы из углеродистой стали для работы при высоких температурах. 2002. Нью-Йорк: Ошибка ссылки ANSI / ASME: Недействительный тег ; имя «r10» определено несколько раз с разным содержанием
  11. ↑ Стандарт API 5L, Спецификации для трубопроводов, девятнадцатое издание.2004. Вашингтон, округ Колумбия: API.
  12. 12,0 12,1 12,2 Стандарт ANSI / ASME B31.3, Стандарт для трубопроводов химических заводов и нефтеперерабатывающих заводов. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  13. ↑ Стандарт ANSI / ASME B16.5, Стандарт для стальных трубных фланцев и фланцевых фитингов от NPS 1/2 до NPS 24 Метрические / дюймовые. 2003. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  14. 14,0 14,1 Стандарт ANSI / ASME B16.9, Стандарт на заводские фитинги из кованой стали для стыковой сварки.2003. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  15. 15,0 15,1 Стандарт ANSI / ASME B31.4, Стандарт для систем транспортировки жидкости для углеводородов, сжиженного нефтяного газа, безводного аммиака и спиртов. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  16. ↑ Стандарт ANSI / ASME A105, Стандарт на поковки из углеродистой стали для трубопроводов. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  17. ↑ Стандарт ANSI / ASME A234, Стандартные спецификации для трубных фитингов из кованой углеродистой и легированной стали для умеренных и повышенных температур.2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  18. ↑ Стандарт ANSI / ASME A420, Стандартные спецификации для трубных фитингов из кованой углеродистой и легированной стали для работы при низких температурах. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  19. ↑ Стандарт ANSI / ASME A694, Углеродистая и легированная сталь для трубных фланцев, фитингов, клапанов и деталей для систем передачи высокого давления. 2000 г. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  20. ↑ Стандарт API 6D, Стандартные спецификации для стальных затворов, пробок и обратных клапанов для трубопроводов, двадцать первое издание.1998. Вашингтон, округ Колумбия: API.
  21. ↑ Стандарт API 6H, Стандартные спецификации для торцевых затворов, соединений и вертлюгов. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: API.
  22. ↑ Спецификация 44, Спецификация на стальные фланцы трубопроводов. 1998. Вена, штат Вирджиния: Manufacturer’s Standardization Soc. компании Valves and Fittings Industry Inc.
  23. ↑ Спецификация 75, Спецификация арматуры для стыковой сварки, прошедшей высокие испытания. 1998. Вена, штат Вирджиния: Manufacturer’s Standardization Soc. компании Valves and Fittings Industry Inc.
  24. ↑ Стандарт NACE MR01-76, Стандартные технические условия на металлические материалы для штанговых насосов для агрессивных сред на нефтяных месторождениях. 2000. Хьюстон, Техас: NACE.
  25. ↑ NACE RP200, Рекомендуемая практика для стальных трубопроводов, разд. 3 и 5. 2003. Хьюстон, Техас: NACE.
  26. ↑ NACE RP572, Рекомендуемая практика по проектированию, установке, эксплуатации и техническому обслуживанию глубинных грунтовых пластов с наложенным током, разд. 3 и 5. 2003. Хьюстон, Техас: NACE.
  27. 27.0 27,1 ANSI / ASME: Стандарт B31.8, Стандарт для систем трубопроводов передачи и распределения газа. 1999 г. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
  28. 28,0 28,1 28,2 28,3 Стандарт API 1104, Стандартные технические условия на сварку трубопроводов и связанных с ними объектов, девятнадцатое издание. 1999. Вашингтон, округ Колумбия: API.
  29. 29,0 29,1 Нормативы ASME по котлам и сосудам высокого давления 2004 г., Раздел IX: Квалификация по сварке и пайке.2004 г. Фэрфилд, Нью-Джерси: ASME.
  30. ↑ OSHA, раздел 29, часть 1910 CFR, Стандарты безопасности и гигиены труда для общей промышленности. 1981. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  31. ↑ OSHA 2207, часть 1926 CFR, приложения A-F, Строительные стандарты, касающиеся земляных работ, части 1926.650, 1926.651 и 1926.652. 1981. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
  32. ↑ Стандарт API 571, Стандартные технические условия для кодов трубопроводов — проверка, ремонт, изменение и переоценка действующих трубопроводных систем, второе издание.1999. Вашингтон, округ Колумбия: API.
  33. ↑ Стандарт API 574, Стандартные спецификации для методов контроля компонентов трубопроводной системы, второе издание. 1999. Вашингтон, округ Колумбия: API.

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел, чтобы предоставить ссылки на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.

См. Также

Газопроводы

Трубопроводы и трубопроводные системы

Очистка трубопровода

Соображения и стандарты проектирования трубопроводов

Оценка падения давления в трубопроводе

PEH: Трубопроводы и трубопроводы

Трубопровод | технология | Британника

Узнайте о многочисленных процессах, используемых при строительстве трубопроводов.

Обзор строительства трубопроводов.

Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видео по этой статье

Трубопровод , трубопровод, оборудованный насосами и клапанами, а также другими устройствами управления для перемещения жидкостей, газов и шламов (мелкие частицы, взвешенные в жидкости). Размеры трубопроводов варьируются от линий диаметром 2 дюйма (5 сантиметров), используемых в системах сбора нефти из скважин, до линий диаметром 30 футов (9 метров) в сетях водоснабжения и канализации большого объема. Трубопроводы обычно состоят из отрезков труб из металла ( e.грамм. , сталь, чугун и алюминий), хотя некоторые из них построены из бетона, глиняных изделий и иногда из пластика. Секции свариваются и в большинстве случаев прокладываются под землей.

В большинстве стран имеется разветвленная сеть трубопроводов. Поскольку они обычно находятся вне поля зрения, их вклад в грузовые перевозки и их значение для экономики часто не осознается широкой общественностью. Тем не менее, практически вся вода, транспортируемая от очистных сооружений к индивидуальным домохозяйствам, весь природный газ от устьев скважин к индивидуальным потребителям, и практически вся транспортировка нефти на большие расстояния по суше осуществляется по трубопроводам.

Трубопроводы были предпочтительным способом транспортировки жидкости и газа по сравнению с конкурирующими видами транспорта, такими как автомобильный и железнодорожный, по нескольким причинам: они менее вредны для окружающей среды, менее подвержены хищениям и более экономичны, безопасны, удобны и надежны, чем другие режимы. Хотя транспортировка твердых веществ по трубопроводу сложнее и дороже, чем транспортировка жидкости и газа по трубопроводу, во многих ситуациях трубопроводы выбираются для транспортировки твердых веществ, начиная от угля и других минералов, на большие расстояния или для транспортировки зерна, горных пород, цемента, бетона, твердых веществ. отходы, целлюлоза, детали машин, книги и сотни других товаров на короткие расстояния.Перечень твердых грузов, транспортируемых по трубопроводам, неуклонно расширяется.

История

На протяжении тысячелетий в различных частях мира строились трубопроводы для транспортировки воды для питья и орошения. Это включает в себя древнее использование в Китае трубок из полого бамбука и использование акведуков римлянами и персами. Китайцы даже использовали бамбуковые трубы для подачи природного газа в свою столицу, Пекин, еще в 400 г. до н. Э.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Узнайте историю строительства Байроном Бенсона первого в мире нефтепровода (1879 г.), победив Джона Д. Рокфеллера и Standard Oil Company

Обзор первого нефтепровода (1879 г.), который пытался составить конкуренцию Standard Oil Company.

Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц Посмотреть все видео по этой статье

Значительное улучшение технологии трубопроводов произошло в 18 веке, когда чугунные трубы использовались в коммерческих целях.Другой важной вехой стало появление в 19 веке стальных труб, которые значительно повысили прочность труб всех размеров. Развитие труб из высокопрочной стали позволило транспортировать природный газ и нефть на большие расстояния. Изначально все стальные трубы нужно было соединить резьбой. Это было сложно сделать для больших труб, и они могли протекать под высоким давлением. Применение сварки для соединения труб в 1920-х годах позволило построить герметичные трубопроводы высокого давления и большого диаметра.Сегодня большая часть трубопроводов высокого давления состоит из стальных труб со сварными соединениями.

Основные инновации с 1950 года включают внедрение высокопрочного чугуна и бетонных напорных труб большого диаметра для воды; использование труб из поливинилхлорида (ПВХ) для канализации; использование «скребков» для очистки внутренних поверхностей трубопроводов и выполнения других задач; «Дозирование» разных нефтепродуктов в общий трубопровод; применение катодной защиты для уменьшения коррозии и продления срока службы трубопроводов; использование технологий космической эры, таких как компьютеры, для управления трубопроводами и микроволновые станции и спутники для связи между штаб-квартирой и полем; а также новые технологии и обширные меры по предотвращению и обнаружению утечек в трубопроводе.Кроме того, было изобретено или произведено много новых устройств для облегчения строительства трубопроводов. К ним относятся большие боковые стрелы для прокладки труб, машины для бурения под реками и дорогами для перехода, машины для гибки больших труб в полевых условиях и рентгеновские лучи для обнаружения дефектов сварки.

Типы

Трубопроводы можно классифицировать по-разному. Далее трубопроводы будут разбиты на категории в зависимости от транспортируемого товара и типа потока жидкости.

Водопровод и канализация

Трубопроводы используются повсеместно для доставки воды от очистных сооружений к отдельным домам или зданиям.Они образуют подземную сеть из труб под городами и улицами. Водопроводы обычно прокладываются на глубине нескольких футов (один метр или более) под землей, в зависимости от линии промерзания места и необходимости защиты от случайного повреждения в результате земляных работ или строительных работ.

В современном водном хозяйстве, в то время как медные трубы обычно используются для внутреннего водопровода, в наружных водопроводах высокого давления (магистральных) большого диаметра могут использоваться стальные, высокопрочные или бетонные напорные трубы.В линиях меньшего диаметра (ответвлениях) могут использоваться трубы из стали, чугуна с шаровидным графитом или ПВХ. Когда металлические трубы используются для подачи питьевой воды, внутренняя часть трубы часто имеет пластиковую или цементную облицовку для предотвращения ржавчины, которая может привести к ухудшению качества воды. Наружные поверхности металлических труб также покрывают асфальтовым покрытием и обматывают специальной лентой для уменьшения коррозии из-за контакта с определенными почвами. Кроме того, электроды постоянного тока часто размещают вдоль стальных трубопроводов в так называемой катодной защите.

Бытовые сточные воды обычно содержат 98 процентов воды и 2 процента твердых веществ. Сточные воды, транспортируемые по трубопроводу (канализационным коллекторам), обычно обладают некоторой коррозионной активностью, но находятся под низким давлением. В зависимости от давления в трубе и других условий канализационные трубы изготавливают из бетона, ПВХ, чугуна или глины. ПВХ особенно популярен для размеров менее 12 дюймов (30 сантиметров) в диаметре. В ливневой канализации большого диаметра часто используются гофрированные стальные трубы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *