Трубопровод



Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении

Перейти к: навигация, поиск
Трубопровод

Трубопровод – транспортное средство непрерывного действия, осуществляющее технологическое транспортирование различных веществ, как газов, так и жидкостей, а также твердых фракций в состоянии взвеси по трубам (системе труб). Транспорт веществ осуществляется вследствие перепада давлений в различных сечениях трубы.

В зависимости от целевого предназначения и территориального месторасположения различают магистральные и разводящие трубопроводы.

К магистральным трубопроводам относятся газо-, и нефте- и водопроводы, по которым обычно продукты транспортируют от мест разработки или забора к пунктам или объектам переработки и потребления.

Разводящие трубопроводы предназначены для транспорта веществ, которые могут быть переданы по трубам, в пределах промышленного предприятия для осуществления производственного процесса (нефте-, газо- и продуктопроводы), разводящими являются жилищно-коммунальные инженерные коммуникации для обеспечения газо- и водоснабжения, водоотведения и др.

Трубопроводы подразделяют по целевому назначению:

По типу движения по ним веществ, трубопроводы бывают двух видов:

Различают трубопроводы и по типу сечения. Наиболее распространены коммуникации круглого сечения; однако для различных целей используются трубопроводы прямоугольного, квадратного и другого профиля.

Одной из наиболее важных различительных характеристик трубопроводов является материал, из которого они изготовлены. По материалу инженерные сети различают на:

С технической и экономической точки зрения использование трубопроводов – наиболее рациональный и выгодный вид транспорта, трубопроводный транспорт универсален, при нормальных условиях эксплуатации транспортировка по трубопроводу гарантирует отсутствие потерь грузов.

Применение трубопроводов из пластиковых труб в газо-, водоснабжении и водоотведении – шаг вперед в развитии трубопроводного транспорта. Полимерные трубопроводы наиболее оптимально (в сравнении с традиционными, но морально устаревшими, материалами) удовлетворяют требованиям, предъявляемым современным инженерным коммуникациям. Они долговечны, гарантированный срок службы – до ста лет. Испытание полиэтиленового водопровода, прослужившего более полувека, показало, что он находится в отличном рабочем состоянии, металлический или бетонный за это время уже бы износились. Пластиковые трубопроводы не подвержены коррозии, удобны в монтаже и экологичны.

Содержание

Механические свойства

Долговечность, рабочее давление и температура, стойкость к замораживанию:

Напорный трубопровод

Термин применяется для обозначения трубопроводов, проложенных за установками или насосами. В EN 12050-1 или EN 12056-4 определяется диаметр трубопроводов. Для установок без измельчителя минимальный условный проход не должен быть меньше DN 80, а для установок с измельчителем — DN 32.

Безнапорный трубопровод

В безнапорном трубопроводе отвод воды обеспечивается естественным геодезическим уклоном. При этом трубопровод может заполняться только до его верхней отметки.

Монтаж, доставка и покраска

Монтаж стальных трубопроводов требует специального оборудования и весьма трудоемок. Для защиты от коррозии нужна покраска наружной поверхности. Из-за длины и веса труб возникают трудности при транспортировке. Медные, полипропиленовые и металлопластиковые трубы легки при монтаже, доставке и не требуют покраски.

Пропускная способность

Стальные трубы (особенно для горячей воды) склонны к зарастанию известняковыми отложениями, а пластиковые и металлопластиковые - нет. Однако в местах соединения металлопластиковые трубы имеют сужения.

Уклон трубопровода при безнапорном водоотведении

Все трубопроводы для отвода сточных вод должны иметь необходимый уклон, чтобы обеспечить самоток воды. Кроме того, соблюдая соответствующие правила прокладки, можно избежать гидравлических шумов и заиливания. Помимо этого, при прокладке любых трубопроводов необходимо обеспечить их защиту от промерзания .

Минимальный уклон согласно DIN 1986, часть 1
DN Сточная вода Дождевая вода Общесточная система
Трубопроводы внутри зданий
≥100 1 : 50 1 : 100 1 : 50
150 1 : 66,7 1 : 100 1 : 66,7
200 1 : 100 1 : 100 1 : 100
Трубопроводы за пределами зданий
≥100 1 : 50 1 : 100 1 : 50
150 1 : 66,7 1 : 100 1 : 66,7
200 1 : 100 1 : 100 1 : 100

Минимальный уклон

Область применения Минимальный уклон Стандарт и раздел
Трубопроводы без удаления воздуха 1,0 % DIN EN 12056-2, таблица 5 DIN 1986-100,
Трубопроводы с удалением воздуха 0,5 % DIN EN 12056-2, таблица 8
Трубопроводы в грунте и коллекторные трубопроводы
а) для сточной воды 0,5 % DIN 1986-100
б) для дождевой воды (степень наполнения 0,7) 0,5 % DIN 1986-100
Трубопроводы в грунте и коллекторные трубопроводы DN 90 (смывной бачок объемом 4,5 л-6 л) 0,5 % DIN 1986-100, таблица A.2
Трубопроводы в грунте для дождевой воды за пределами здания (степень наполнения 0,7) 0,5 % DIN 1986-100

За шахтой с открытым протоком для полного наполнения можно не создавать избыточное давление.

Минимальные условные проходы

Применяется для обозначения минимального из имеющихся в установке условного прохода (размер для подсоединения) или минимального необходимого размера трубопровода.

Гигиенические и коррозионные свойства

Стальные и медные новые трубы выделяют ионы металлов, особенно в стоячую воду. У медных труб (после образования на внутренней поверхности оксидной пленки) этот процесс постепенно прекращается. Стальные трубы подвержены коррозии, медные - нет. Пластиковые и металлопластиковые трубы не подвержены коррозии. Применение данных труб для питьевой воды должно быть подтверждено гигиеническими испытаниями, подтверждающими отсутствие фенолов и некоторых низкомолекулярных соединений. Так, например, в Скандинавских странах сшитый полиэтилен марки РЕХ-в запрещен к применению в питьевом водоснабжении, а близкие ему РЕХ-а и РЕХ-с - разрешены.

Цена

При расчете цены следует учитывать не только стоимость погонного метра трубы из соответствующего материала, но и стоимость соединительных элементов, доставки, монтажа, сроков службы. Наиболее дорогая труба - медная. В настоящее время в индивидуальном строительстве постепенно, но достаточно активно отказываются от применения черных и оцинкованных труб. Что касается материалов труб и соединений, то для систем водоснабжения эконом- и бизнес-класса явным лидером в соотношении «цена-качество» являются полипропиленовые трубы. При строительстве домов категории «люкс» определяющими факторами в выборе материалов часто выступают другие критерии (например, дизайнерское решение), и цена не играет решающей роли.

Источники

Литература

Торопов, А.Л. Автономные системы водоснабжения // Бытовые насосы и индивидуальные системы водоснабжения = Инженерное проектирование индивидуального дома / Под ред. В. М. Рошал, В.Ф.Костин. — Выпуск 3. — М.: Аква-Терм, 2008. — 84 с.











Трубопроводами называются устройства из труб, по которым транспортируются жидкие, газообразные и сыпучие вещества. По трубопроводам котельных установок транспортируются топливо (газ, мазут и т. д.), вода для питания котлов, реагенты для химической очистки воды, высокотемпературная вода для нужд отопления, пар под различным давлением и с различной температурой для технологических нужд.

Трубопроводы состоят из плотно соединенных между собой прямых участков труб, деталей трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматики, опор и подвесок, крепежных деталей (болтов, шпилек, гаек и шайб), прокладок и уплотнений, а также тепловой и антикоррозийной изоляции.

Трубопроводы котельных установок работают в сложных условиях. Отдельные части трубопроводов в процессе работы находятся под давлением от вакуума до нескольких десятков атмосфер. В зависимости от давления транспортируемого продукта трубопроводы делятся на следующие: вакуумные, работающие под давлением ниже атмосферного; безнапорные, работающие без избыточного давления; низкого давления — до 6 кгс/см²; умеренного давления — до 25 кгс/см²; среднего давления — до 50 кгс/см²; повышенного давления —до 100 кгс/см²; высокого давления — от 100 до 1000 кгс/см². Газопроводы в зависимости от рабочего давления бывают: низкого давления — до 0,05 кгс/см²; среднего давления — до 3 кгс/см²; высокого давления — выше 3 кгс/см².

Давление транспортируемого продукта бывает следующее: барометрическое (атмосферное) давление окружающей атмосферы, показываемое барометром и принятое равным 1 ат; абсолютное давление в трубопроводе (ата); избыточное — разность между абсолютным и барометрическим давлением (ати).

При расчете конструкции трубопровода и выборе его материала принято следующее деление давлений: условное давление ру—давление, на которое рассчитан трубопровод при температуре транспортируемого продукта от 0 до 120° С; рабочее давление рр — фактическое давление транспортируемого продукта при эксплуатации трубопровода; пробное давление р пр — испытательное давление трубопровода на прочность и плотность. Значения условных, пробных и наибольших допустимых рабочих давлений на детали трубопроводов и арматуру в зависимости от температуры транспортируемого продукта по ГОСТ 356—68 установлены следующие: 1; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 64; 100; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 640; 800 и 1000 кгс/см². Для смонтированных трубопроводов значение пробного давления устанавливается в соответствии с техническими условиями или проектом. Трубопроводы котельных установок, транспортирующие водяной пар с рабочим давлением более 0,7 кгс/см² и горячую воду с температурой выше 115° С, согласно правилам Госгортехнадзора делятся на четыре категории.

Классификация трубопроводов пара и горячей воды

Категория
трубопровода
Транспортируемая среда Параметры
избыточное давление, ат температура, °С
І Перегретый пар Независимо
»
»
Более 39
Выше 450 до 540
» 540 до 580
» 580
До 450
Горячая вода, насыщенный пар Более 80 Выше 115
ІI Перегретый пар До 39
Более 22 до 39
Выше 350 до 450
До 350
Горячая вода,насыщенный пар Более 39 до 80 Выше 115
ІII Перегретый пар До 22
Более 16 до 22
Выше 250 до 350
До 250
Горячая вода,насыщенный пар Более 16 до 39 Выше 115
IV Перегретый и насыщенный пар Более 0,7 до 16 Выше 115 до 250
Горячая вода До 16 Выше 115

Примечание. Правила Госгортехнадзора не распространяются: 1) на трубопроводы, расположенные в пределах котла (до головной задвижки); 2) на трубопроводы І катерогии с наружным диаметром менее 51 мм и трубопроводы других категорий с Dн <76 мм, а также на сливные, продувочные и выхлопные трубопроводы.

Детали трубопроводов

В трубопроводах применяют следующие детали: для изменения направления потока — отводы, тройники, седловины; для изменения диаметра трубопровода — переходы; для закрытия свободных концов трубопроводов — заглушки, днища; для соединения нарезанных цилиндрической резьбой труб между собой — муфты, сгоны, контргайки и ниппели. Основные детали трубопроводов приведены в табл. 1.8.

Отводы сварные под углом 90, 60 и 45°, а также секторы и полусекторы с углом скоса 22, 30 и 15° приведены в табл. 1.9; соединительные детали с цилиндрической резьбой — в табл. 1.10; координаты для построения шаблонов врезки труб — в табл. 1.11.

Все детали трубопроводов нормализованы, присоединение их к трубам осуществляется на сварке и на резьбе. Приварные детали получили наиболее широкое распространение. Применение их зависит от материала труб и способа их изготовления.

Отводы по конструкции и способу изготовления подразделяют на гнутые, крутоизогнутые и сварные.

Гнутые отводы изготовляют из труб гнутьем на трубогибочных станках с радиусом изгиба более 3 Dн и применяют в основном на трубопроводах, транспортирующих продукты, для которых требуется большой радиус изгиба.

Крутоизогнутые отводы бывают двух типов: бесшовные и штампосварные. Крутоизогнутые бесшовные отводы изготовляют из труб способом горячей протяжки, горячей или холодной штамповки и применяют на трубопроводах всех категорий. Крутоизогнутые штампосварные отводы изготовляют из листовой стали штамповкой и применяют на трубопроводах Dу=600 мм и выше.

Сварные отводы изготовляют из секций труб, сваренных между собой, поэтому их допускается применять для трубопроводов на ру<64 кгс/см², а для трубопроводов, транспортирующих пар и воду, — только на трубопроводах III и IV категорий.

Тройники подразделяют на равнопроходные (применяют без изменения диаметра ответвления) и переходные (применяют с уменьшением диаметра ответвления). По способу изготовления их подразделяют на штампованные и сварные.

Штампованные тройники изготовляют из бесшовных труб горячей штамповкой. Область их применения определяется маркой стали труб, из которых они изготовлены.

Сварные тройники изготовляют из труб путем врезки штуцера в трубу с последующей заваркой стыка. Сварные тройники, изготовленные из бесшовных труб, применяют для трубопроводов на ру до 100 кгс/см², а изготовленные из сварных труб — для трубопроводов на ру до 25 кгс/см².

Седловины изготовляют горячей штамповкой из листового проката и применяют для трубопроводов на ру до 100 кгс/см².

Переходы по конструкции подразделяют на концентрические и эксцентрические, а по способу изготовления — на штампованные и сварные.

Концентрические переходы применяют как на горизонтальных, так и на вертикальных трубопроводах, а эксцентрические — только на горизонтальных. Штампованные переходы применяют для трубопроводов на ру до 100 кгс/см², сварные — для трубопроводов на ру до 40 кгс/см².

Днища по конструктивному исполнению подразделяют на отбортованные штампованные, плоские и плоские ребристые. Штампованные днища устанавливают на трубопроводах ру<100 кгс/см², днища плоские и плоские ребристые — на трубопроводах ру<25 кгс/см².

Стальные резьбовые соединительные детали трубопроводов применяются для соединения водогазопроводных труб по ГОСТ 3262— 75 в системах отопления, водопровода, газопровода и для других неагрессивных сред при температуре среды не выше 175°С и ру=16 кгс/см².

При проектировании котельных установок из комплектных технологических блоков часто требуется разводку трубопроводов внутри производить в малом пространстве, поэтому нередко трубопроводы врезаются друг в друга под различными углами и не всегда можно применить стандартные отводы или вставки. Подготовка концов труб в этих случаях производится по шаблонам. Координаты для построения шаблонов врезки труб под углом определяются по табл. 1.11, а координаты шаблонов для разметки срезов труб — по номограмме (рис. 1.1).

Для построения шаблона среза трубы на горизонтали откладывают в зависимости от заданного диаметра трубы согласно табл. 1.12 общую длину L, отрезки l и вертикальные участки – координаты h1-h8, которые определяют по номограмме на рис. 1,1 замеряя от вертикальной линии (0°) до наклонной, указывающей угол среза α, отрезки, относящиеся к заданному диаметру трубы.


Перечень нормализованных деталей трубопроводов из углеродистой стали

Детали Dy, мм ГОСТ, нормаль
Отводы:
крутоизогнутые под углом 90, 60 и 45° 40-500 ГОСТ 17375-77
гнутые под углом 90, 60 и 45°
сварные под углом 90, 60 и 45°
50-1400 МН 2912-62 МН 2880-62;
МН 2879-62;
МН 2878-62
Секторы под углом скоса 30° 150-1400 МН 2882-62
Полусекторы с углом скоса 22,30 и 15° 150-1400 МН 2881-62
Тройники:
равнопроходные и переходные бесшовные 40-350 ГОСТ 17376-77
сварные равнопроходные 40-1600 МН 2886-62
переходные 50-400 МН 2887-62
Седловины накладные 100-300 ГОСТ 17377-77
Переходы:
концентрические и эксцентрические бесшовные 40-300 ГОСТ 17378-77
сварные 350-400 ТУ 36-1626-77
» концентрические 150-1600 МН 2883-62
» эксцентрические 150-1600 МН 2884-62
Заглушки 25-500 ГОСТ 17379-77
Днища:
плоские 40-400 МН 2890-62
плоские ребристые 400-600 МН 2891-62
Соединительные детали с цилиндрической резьбой:
контргайки 10-50 ГОСТ 8968-75
муфты прямые короткие 10-50 ГОСТ 8966-75
ниппели 10-50 ГОСТ 8967-75
сгоны 10-50 ГОСТ 8969-75
Координаты для построения шаблонов врезки труб под углами 30, 45, 60, 75 и 90° 50-500 Н-041

Примечание. Нормаль Н-041 разработана институтом Гипротехмонтаж для шаблонов врезки труб под углом 15-90° через каждый 5°.

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструкции
Инструменты
Печать/экспорт

Реклама