Раздел: Учебники

Системы трубопроводов применяются в силовых установках (для подвода воды и топлива), в станках и технологическом оборудовании (для подвода масла к подшипникам, гидравлическим зажимам), в прессах (для подачи сжатого воздуха в цилиндр) и т. д.

Трубопровод  состоит из труб, соединяемых фитингами (муфтами, угольниками, тройниками) или фланцами, крепежных деталей и арматуры (кранов, вентилей). В зависимости от назначения различают трубопроводы низкого, среднего и высокого давления. Для передачи охлаждающих жидкостей низкого давления используют обычные водогазопроводные трубы, для горячей воды и пара среднего давления — бесшовные трубы, для рабочей жидкости в гидропрессах—стальные цельнотянутые трубы. Общими требованиями для всех трубопроводов является чистота внутреннего прохода, герметичность, долговечность и удобство в обслуживании.

Соединения трубопроводов могут быть неподвижными разъемными, подвижными разъемными и неподвижными неразъемными. К неподвижным разъемным соединениям относятся соединения на резьбе с помощью фитингов и фланцев.с прокладками, к подвижным разъемным соединениям — шланговые, к неподвижным неразъемным соединениям — сварные и выполненные развальцовкой или отбортовкой.

Сборка трубопроводов обычно состоит из двух этапов: подготовительного и сборочно-монтажного.

Основными подготовительными операциями |являют- ся разметка, отрезка, очистка, нарезание резьбы, гибка труб, разбортовка, развальцовка, сварка и сборка деталей в сборочные единицы.

Наиболее сложной и трудоемкой операцией на этапе подготовки является гибка труб. Ее осуществляют вручную, либо на трубогибочных станках с электрическим, пневматическим или пневмогидравлическим приводом.

При гибке труба 1  устанавливается между упором 2 и неподвижным роликом 3. Трубу сгибают, обкатывая подвижный ролик 4. Сечение круглой трубы в месте гиба принимает эллиптическую форму. В сжатой зоне волокна металла теряют устойчивость, вследствие чего образуются складки.

Высокое качество гибки труб вручную обеспечивается применением специального приспособления, которое устанавливается в тиски и закрепляется за бобышку 5, приваренную к основанию 6. Труба крепится зажимом 7. Поворачивая ручку 8 относительно копира 3, обкатывают подвижный ролик 4 и гнут трубу. В этом случае труба находится в закрытом русле, образованном подвижным роликом и копиром. Иногда для уменьшения искажения конфигурации поперечного сечения трубы применяют несжимаемый, легко деформируемый наполнитель (кварцевый песок), Наполнитель 9 засыпают в трубу, а ее концы закрывают пробками 10. Внутренний объем трубы при этом остается постоянным

На сборочно-монтажный этап сборочные единицы трубопроводов поступают в подготовленном виде, т. е. с соответствующей длиной и нарезанной на концах резь* бой. Фитинги, краны, вентили и другая арматура также должны быть окончательно обработаны и проверены.

При сборке необходимо добиваться соосности соединяемых трубопроводов, а также параллельности торцоа й соединяемых фланцев. Несоблюдение указанных ус- ловйй является причиной возникновения в трубопроводе дополнительных нагрузок, которые могут вывести его из строя.

Трубопроводная арматура предназначена для включения, отключения и регулирования потока Жидкости или газа. По своему назначению арматура подразделяется на следующие группы:

1.         Запорная — краны, вентили, задвижкй и т. д., предназначенные для отключения или включения -потока жидкости или газа.

2.         Предохранительная — всевозможные клапаны, предохраняющие трубопроводы и резервуары от повышения давления.

3.         Регулирующая — механизмы регулирования давления и расхода подаваемой жидкости или газа.

4.         Указатели уровня жидкости и давления — различные водомерные трубки, маслоуказатели и т. д. Краны и вентили изготавливают литыми из чугуна, бронзы и алюминиевых сплавов.

По сравнению с кранами вентили проще в изготовлении и ремонте, так как у них притираются узкие кольцевые поверхности, а не широкие конические. Для открывания и закрывания вентилей требуется небольшое усилие. Отсутствие у вентилей трущихся поверхностей повышает их долговечность.

Сборка трубопроводов на фитингах. Стальные трубы с нарезанной на концах резьбой соединяются между сФ бой фасонными соединительными элементами — фитингами, которые изготавливаются из стали или ковкого чугуна. Применение фитингов при сборке позволяет соединять трубы под разными углами, предусматривать ^ветвления, переходы с одного диаметра на другой и т. д. прочность и герметичность соединений трубопроводов с помощью фитингов обеспечивается надежной затяжкой, при которой свинчиваемые детали плотно принимаются друг к другу. Для более надежной герметизации резьбу соединяемых труб покрывают свинцовым сУриком или белилами, а также применяют льняную илн пеньковую подмотку с суриковой замазкой.

С прямой магистралью трубопровод соединяется прц помощи соединительных муфт, наружная поверхность которых имеет ребра под ключ для их завинчивания, Трубы могут иметь длинную или короткую резьбу. При соединении труб с короткой резьбой на их концах наре- зается резьба длиной меньше половины муфты на 2...3 витка. Уплотнение создается заклиниванием муфты на сбеге резьбы. Этот способ применяют, как правило, для неразъемных соединений.

Соединения на сгоне или соединения с длинной резьбой используют для трубопроводов, которые в процессе эксплуатации необходимо разбирать. В этом случае одна из труб имеет короткую резьбу, а другая — длинную. Участок трубы с длинной резьбой и называется сгоном. Длина «сгона должна быть такой, чтобы на нем поместилась муфта и контргайка и еще оставалось не менее двух витков резьбы.

При соединении труб на сгоне контргайку и муфту навинчивают на длинный участок резьбы без уплотнения и промазки. Резьбу у второй трубы обматывают льняной или пеньковой прядью и промазывают суриком или белилами. После этого муфту свинчивают (сгоняют) с длинной резьбы на короткую до упора в сбег резьбы. Затем торец муфты со стороны длинной части резьбы уплотняют льняной или пеньковой прядью, скрученной в жгутик и пропитанной суриком или белилами. Жгутик кольцом навертывают на трубу у края муфты и контргайкой сильно прижимают к ней. Если между муфтой и контргайкой нет перекоса и их торцы плотно прилегают друг к другу, то соединение будет достаточно герметичным. Соединение на сгон можно выполнять только при цилиндрической резьбе.'

С помощью фитингов монтируют водяные, паровые и другие трубопроводы с давлением до 16 МПа (160 кг/см2). Свинчивание труб и затяжка соединений производятся трубными ключами.

Сборка труб на фланцах. Фланцы крепятся к трубам сваркой, на резьбе, развальцовкой или отбортовкой. При сборке труб на фланцах необходимо обеспечить соосность трубопроводов и параллельность торцов фланцев.

В процессе сборки между фланцами устанавливают прокладки, а соединения фланцев крепят болтами или шпильками. Прокладку из уплотняющего материала, вырезанную по форме фланца, промазывают с обеих сторон олифой, белилами, канифольным клеем, зеленым

мылом и надевают на шпилыш (болты) соединения., Ца шпильки насаживают фланец и затягивают его гайкам^ крест-накрест. При этом щупом контролируют перекос.

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

Прокладки из картона и резины применяют для уплотнения стыков водяных трубопроводов; прокладки из фибры и бумаги, пропитанных керосином или нефтью,— для топливо- и маслопроводов; прокладки из асбеста в виде картона, шнура и нитей—для парогазопроводов; прокладки из свинца — для трубопроводов и сосудов с кислотами.

Сборка винипластовых и полиэтиленовых трубопроводов. Винипластовые трубы соединяют с помощью раструбов, сварными или резьбовыми муфтами, а также фланцами, укрепленными сваркой или отбортовкой.

Раструбные соединения могут быть неподвижными (сварными, клееными) или подвижными (уплотненными резиновыми кольцами). Подвижные раструбные соединения используются для компенсаций температурных изменений длины трубопровода. Промышленность выпускает раструбные соединительные части для винипластовых труб диаметром от 8 до 150 мм. Соединение труб сваркой встык не получило широкого распространения, так как прочность сварного шва для винипласта составляет 65—85% прочности основного материала.

Изготовление раструбов и отгибание бортов осуществляется с предварительным нагревом конца трубы. Нагрев производится в ванне, заполненной глицерином или минеральным маслом при температуре 423...443 К (150...170°С). После нагрева трубу зажимают в тисках и в ее разогретый конец вводят стальную оправку соответствующего диаметра и формы, подогретую до температуры 373...393 К (100..Л20 °С). Образовавшийся раструб охлаждают, поливая водой, после чего оправку извлекают. Длина раструбов зависит от диаметра трубы. Так, для труб диаметром 10 мм она составляет 23 мм, а для труб диаметром 22 мм — 28 мм.

Полиэтиленовые трубы соединяются с помощью расоубов,1 муфт, металлических накидных или резьбовых lie к и сваркой. Прочность сварных стыковых швов десь на 10% ниже прочности основного материала. С повышением температуры нагрева трубы прочность швов снижается и при температуре 353 К (80 °С) составляет 20% прочности основного материала. Резку полиэтиленовых труб рекомендуется производить дисковыми пилами при окружной скорости резания 2000— 2500 м/мин.

Склеивание винипластовых и полиэтиленовых труб. Для склеивания винипластовых трубопроводов используют 20%-ный раствор перхлорвиниловой смолы в ацетоне или дихлорэтана. Полиэтиленовые трубы склеивают после их обработки хромовой кислотой в течение 1...2 мин при температуре 350...383 К (75...100°С). Эта обработка позволяет изменить полярность поверхности полиэтилена, в результате чего он приобретает способность склеиваться обычными клеями (полиуретановым, фенолокаучуковым и др.).

Поверхности, подлежащие склеиванию, тщательно зачищают абразивной шкуркой, протирают тампоном, смоченным метиленхлоридом, после чего покрывают слоем клея и соединяют. Склеенные соединения просушивают около 24 ч.

Для антикоррозионной защиты деталей, соприкасающихся с полиэтиленом, нельзя применять масляные краски и битумные лаки.