Вещества химические строительства нефтепровода

Трубопровод: классификация, виды и назначение

Мы начинаем серию статей о герметизации трубопроводов. Пилотный выпуск посвящаем трубопроводу в целом, как важнейшему инженерному явлению современного мира. Поговорим о том, что это такое, какие виды бывают, чем различаются. Разберемся в требованиях к прокладке, защите и герметизации трубопровода в зависимости от масштаба и назначения.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Трубопровод — это инженерное сооружение разной степени сложности, используемое для транспортировки жидких и газообразных веществ под воздействием давления или естественных ландшафтно-геодезических особенностей. Некоторые виды трубопроводов предназначены для доставки твердых веществ на небольшие расстояния — в рамках одного помещения или здания.

Основная функция большинства трубопроводов — передача вещества или продукта от места добычи до места переработки и потребления. Но есть системы, предназначенные не для подачи, а для удаления или отведения. А именно:
— Канализация — отводит промышленные и бытовые отходы через очистку к утилизации
— Дренаж — служит для удаления воды с поверхности земли и из подземного пространства
— Водовыпуск — удаляет воду из подземных коллекторов, тоннелей, камер и т.д.

ТРУБОПРОВОДЫ КЛАССИФИЦИРУЮТСЯ:

По способу прокладки:
• Наземные и надземные. Разница в том, что надземные сооружают на высоте не менее 25 см от грунта на опорах, балках, эстакадах.
• Подземные. Укладывают в траншеи, канавы, тоннели, дюкеры, искусственные насыпи.
• Подводные — речные, болотные, морские. Проходят по дну водоема или в специально прорытых траншеях.
• Плавающие. Крепятся к поплавкам и укладываются на поверхность воды.

По типу транспортируемого вещества:
• Водопровод — снабжает водой, включая питьевую, населенные пункты, промышленные объекты, транспорт
• Воздухопровод — доставляет сжатый воздух на профильные предприятия
• Газопровод — транспортирует природный газ к местам потребления и экспорта
• Нефтепровод и нефтепродуктопровод — доставляет сырую необработанную нефть и нефтепродукты (бензин, мазут, сжиженные газы)
• Паропровод — передает пар под давлением для тепловых и атомных электростанций, предприятий пищевой промышленности, парового отопления
• Теплопровод — передает теплоноситель в жилые дома и на предприятия

Это массово распространенные виды трубопроводов. Существуют также узкоспециализированные: аммиачный трубопровод, конденсатный, этиленовый, гидроторфный и другие.

По масштабу:
• Магистральные — крупнейшие инженерные сети для транспортировки веществ на дальние расстояния
• Технологические — снабжают промышленные предприятия
• Коммунально-сетевые — обеспечивают теплом, водой, газом объекты жилого и нежилого фонда. Отводят бытовые отходы
• Судовые и машинные — для работы на судовом, грузовом, легковом транспорте

По сложности проектирования и изготовления:
• Простые — укладываются по возможности прямо, без ответвлений и дополнительных конструкций
• Сложные — это крупные инженерные системы с ответвлениями, переходами, изгибами

По температуре передаваемого вещества: • Холодные трубопроводы — 0°С и ниже
• Среднетемпературные — от +1°С до +45°С
• Высокотемпературные или горячие — свыше 46°С

По агрессивности среды: нейтральные, мало- и среднеагрессивные, высокоагрессивные

По давлению:
• Трубопроводы низкого давления — не превышает 12 атмосфер
• Среднего давления — от 12 до 25 атмосфер
• Высокого давления — показатель более 25 атмосфер

СОСТАВ И МАТЕРИАЛЫ ТРУБОПРОВОДОВ

Состав трубопровода зависит от следующих факторов: сложность проекта, вид доставляемого вещества, условия строительства (открытая местность или помещение), климатические и ландшафтные характеристики, окружающая среда.

Традиционный состав трубопровода — это:
• Трубы
• Краны
• Арматура — запорная, регулирующая, защитная, предохранительная, распределительная
• Компрессорные и распределительные станции
• Опоры
• Соединительные механизмы
• Защитные кожухи или футляры
• Отводы
• Фланцы
• Заглушки и затворы

Для производства труб и сопутствующего оборудования чаще всего используют: сталь и чугун, а также разновидности пластмассы (винипласт; полиэтилен; поливинилхлорид), асбестовый цемент и железобетон. Реже — стекло и керамику.

ЗАЩИТА И ГЕРМЕТИЗАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

При проектировании и строительстве трубопровода — независимо от назначения и типа укладки — главную роль, после выбора высокопрочных материалов, отводят защите и герметизации.

Для защиты трубопровода от коррозии, механического воздействия, температурных перепадов и агрессивности транспортируемой среды на внешние и внутренние поверхности наносят специальные покрытия — антикоррозионные и теплоизоляционные. Популярна методика укладки основной трубы в трубу большего диаметра, что гарантирует защиту снаружи. Изнутри трубы покрывают составами на основе резины, минеральных эмалей, пластмассы, чтобы исключить деформацию оборудования из-за воздействия агрессивной среды.

Защиту трубопровода «продолжают» герметики, используемые для уплотнения фланцевых или резьбовых соединений труб и ответвлений.

Требования к герметикам для трубопровода:
1. Высокая герметизирующая способность
2. Долговечность и эффективность на протяжении всего срока эксплуатации системы
3. Устойчивость к агрессивности сред, перепадам давления и температуры внутри трубы
4. Устойчивость к внешним факторам — механические воздействия во время строительства, ремонта, эксплуатации; экстремально низкие и высокие температуры окружающего воздуха; климатические особенности
5. Возможность юстировки и демонтажа
6. Удобное и простое нанесение
7. Высокая скорость герметизации и сборки соединения

Необходимо отметить, что для определенной категории трубопроводов, например, подводных, допустимы только неразъемные соединения — сварные, напрессованные, развальцованные и др.

Для герметизации фланцевых и резьбовых соединений трубопроводов применяют:
— Прокладки — металлические, неметаллические, комбинированные
— Сантехнический лен с пропиткой
— ФУМ-ленту
— Анаэробные гели-герметики
— Сантехнические нити

Выбор герметика делают на основе характеристик трубы (материал, диаметр, способ укладки) и транспортируемого вещества (агрессивность, давление, температура). Выбирайте только действительно качественные и современные составы. Их Вы можете приобрести уже сейчас на нашем сайте с бесплатной доставкой.

Источник

Из чего состоит нефтепровод и в чем особенности его строительства

Только при организации грамотно продуманной системы доставки нефти добыча и переработка нефтепродуктов становится возможной. Нефтепровод (трубопровод для перемещения сырья) является одним из основных способов транспортировки нефтепродуктов. Нефтепровод — это сооружение инженерно-технического вида, основной функцией которого является транспортировка нефти и нефтепродуктов. Сооружение нефтепровода является весьма ответственной задачей.

Особенности строительства нефтепровода

Из-за высокого темпа потребления сегодня к трубопроводам предъявляются особые требования, так как именно они выполняют основную функцию в процессе снабжения. Ежегодно возрастает грузооборот, приходящийся на технологические трубопроводы, и на сегодняшний день он является 1/3 частью от всего грузооборота России. Несмотря на то, что довольно большое количество организаций предлагают свои услуги по монтажу этих сооружений, все равно заказывать расчет трубопровода необходимо лишь у проверенных компаний.

Строительство и прокладка трубопровода является весьма непростой технической задачей. Помимо того, что нужно правильно провести экспертизу труб, также следует еще и качественно, герметично сварить трубы в одну длинную непрерывную нить. Порой суммарная протяженность сварочных швов может быть в полтора раза больше длины самого наружного трубопровода.

Классификация нефтепроводов

Нефтепровод — это трубопровод, с помощью которого перекачивается не только нефть, но также и нефтепродукты, такие как керосин, мазут или бензин. В зависимости от того, какое именно сырье будет транспортироваться, трубопровод классифицируется так: бензиновый, мазутный, керосиновый и так далее. Поэтому очень важно в процессе проектирования этого сооружения знать, для чего именно оно будет предназначено. Ведь в зависимости от назначения трубопровода в большей степени будут зависеть требования к нему, в частности — изоляция.

Трубопроводы для транспортировки нефти по назначению подразделяются на:
• Магистральные;
• Технологические;
• Промысловые.

Магистральный трубопровод и трубопроводная арматура используются для транспортировки нефтепродуктов из производственных районов, из мест хранения или добычи до конечного потребителя. Такой нефтепровод отличается высокой пропускной способностью, а его стандартный диаметр может варьироваться в диапазоне от 220 до 1400 мм. Избыточное давление в таком сооружении может находиться в пределах от 1,2 до 10 МПа.

Магистральный нефтепровод является главным участком транспортировки нефтепродуктов. В ряде случаев могут быть использованы трубопроводы гидравлического типа. Стальной магистральный трубопровод и запорная арматура к нему — это довольно сложное сооружение, но в тоже время это наиболее дешевый и самый простой метод доставки нефтепродуктов до конечной точки. Благодаря магистральному трубопроводу легко транспортировать сырье из мест добычи в места переработки.

Технологический трубопровод и трубопроводная арматура используются с целью перемещения нефтепродуктов в пределе одного или нескольких предприятий. Также такое сооружение может использоваться и для транспортировки различных химических веществ, необходимых для обеспечения технологического процесса того или иного производства.

Промысловый трубопровод и трубопроводная арматура соединяют скважину с объектом или установкой, используемой для подготовки нефтепродуктов. В процессе строительства такого нефтепровода прокладка труб происходит параллельно или же одиночно вместе с магистральным нефтепроводом, который уже работает. Иногда монтаж нефтепровода и газопровода может осуществляться в едином техническом коридоре.

Устройство трубопроводов

Любой магистральный нефтепровод состоит из:
• Линейного сооружения;
• Наливной и перекачивающей насосной станции;
• Резервуарного парка.

Линейное сооружение снабжено устройствами защиты специального назначения, которые защищают трубы от воздействия коррозии. Кроме этого, эти сооружения снабжаются противопожарным оборудованием и электричеством, которое необходимо для работы насосных агрегатов.

Как устанавливается магистральный трубопровод

Наружный трубопровод этого типа монтируется на глубину 0,8 метра. В местах вечной мерзлоты трубы располагают на поверхности грунта с помощью специальных опор. В ряде случае трубопровод и запорная арматура могут быть подняты при помощи искусственных насыпей, а вот на болотистой местности их монтируют с использованием свай.

Если необходимо провести магистральный трубопровод в местах расположения крупных рек, то сначала создается фундамент, который зарывается ниже дна, на него ставятся опоры, а на них уже устанавливается сам трубопровод. Прохождение трубопровода через железные и автомобильные дороги сопровождается надеванием на него специальных защитных патронов. Таким образом, трубы и запорная арматура оказываются защищенными от возможных повреждений.

Добыча нефти

Эксплуатировать трубопровод необходимо с особой осторожностью, поэтому возникает потребность в слежении за состоянием всей трубопроводной нити. В связи с этим одновременно с прокладкой трубопровода осуществляется монтаж линии связи и датчиков, которые позволяют следить за состоянием труб и прочих элементов системы.

Степени защиты

Из-за того, что нефтепровод защищен несколькими способами, он не подвергается опасности. Например, антикоррозионное покрытие дублируется станцией катодной защиты. На расстоянии 150 километров располагается обеспечивающая движение сырья насосная станция. Мощный насос позволяет быстро транспортировать тонны нефти. Но помимо главного насоса в насосной станции установлен также резервный, и он может начать свою работу в любое время. Все станции оснащены резервуаром с пропускной способностью не менее 0,3 от суточной нормы.

Подогрев сырья

Для подогрева сырья магистральный трубопровод оборудуется тепловой станцией. Также подогрев сырья необходим в случае, если оно слишком густое и его передвижение по трубам затруднено. Для того чтобы разжижить нефть используются огневые печи и паровые подогреватели. Интересен тот факт, что лишь строительство нефтепровода является экономически выгодным для собственника, так как перевозка нефтепродуктов в цистернах будет стоить огромных денег.

Источник

ЛЕКЦИЯ 4. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

4.1. Трубы и сварочные материалы для строительства МТ.

4.2. Защитные покрытия магистральных трубопроводов.

Введение

Перед нефтегазодобывающей промышленностью стоят задачи улучшения использования природных ресурсов при разработке нефтяных и газовых месторождений с повышенными требованиями к охране окружающей среды.

Ежегодно по магистральным трубопроводам перекачиваются сотни миллионов тонн нефти и миллиарды кубометров газа, содержащих в больших количествах коррозионно-активные компоненты. Из-за высокой агрессивности транспортируемых сред сроки службы магистральных трубопроводов значи­тельно ниже нормативных. Применение ингибиторов коррозии, как показала практика, приводит к несущественному увеличению срока службы магистральных трубопроводов. До настоящего времени промышленность Российской Федерации не производит в требуемых объемах трубы для нефтегазопроводов в коррозионно-стойком исполнении и оборудование с защитным покрытием.

По этой причине нефтегазовые объекты продол­жают, в основном, сооружать с использованием обычных труб и оборудования из металлов без покрытия.

Срок службы трубопроводов различного назна­чения, определенный на основе обобщения статистических данных по замене их в процессе эксплуатации зависит от региона.

Трубы и сварочные материалы для строительства магистральных трубопроводов

Разрушение магистральных трубопроводов обуслов­лено недостаточной несущей способностью конструкции труб и их соединений. Причины разрушений связаны с такими факто­рами, как:

— заводские дефекты труб – металлургические дефекты (слоис­тость стенок труб, закаты, неметаллические включения, плены); ис­пользование сталей с нерасчетными характеристиками прочности, пластичности, вязкости;

— отклонение геометрических параметров;

— дефекты заводских сварных швов и соединений труб, выпол­ненных в базовых и трассовых условиях (непровары, смещение кромок, шлаковые включения, ослабления околошовных зон ос­новного металла, трещины);

— механические повреждения труб при транспортировке, строи­тельстве и эксплуатации – вмятины, царапины, задиры, приварка «заплат», различного рода крепежных элементов, утонение конце­вых участков труб при перетаскивании их волоком, сквозные по­вреждения, гофры;

— перенапряжение труб, обусловленное нарушениями требова­ний проекта и ошибками проектных решений: дополнительное к проектному искривление трубопровода в вертикальной и гори­зонтальной плоскостях вплоть до образования гофр; принятие в проектах недостаточно обоснованных конструкций; недоучет продольных напряжений в трубах и продольных перемещений и т. п. ;

— перенапряжение труб в результате действия неучтенных наползающих грунтов при укладке труб в тело оползней, размыв под­водных трубопроводов, колебания размытых участков и т. п. ;

— коррозия труб, приводящая к образованию различных выемок, каверн, свищей в стенке трубы, к уменьшению се толщины;

Отказы трубопроводных систем в основном зависят от наружной и внутренней коррозии труб. Поэтому для повышения надежности работы магистральных трубопроводов необходимы разработка и применение новых коррозионно-стойких труб.

Стальные трубы для трубопроводов подразделяются в соответствии с:

а) ГОСТ 8731-87; ГОСТ 8732-78; СТ 8733-74; ГОСТ 8734-75 – бесшовные трубы;

б) ГОСТ 20295-74 – электросварные трубы диаметром до 800 мм;

в) ТУ – трубы диаметром более 800 мм;

г) специальными ТУ– импортные трубы;

д) ТУ – новые бесшовные нефтегазопроводные трубы;

е) ТУ – новые бесшовные трубы из коррозионно-стойкой стали.

Трубы для трубопроводов подразделяют.

I. По способу изготовления на:

— малого диаметра: 57 – 426 мм;

— большого диаметра: 530– 1420 мм.

Наиболее часто применяются трубы диаметром: 159; 219; 273; 320; 377; 426; 530; 720; 820; 1020; 1220; 1420 мм.

III. По назначению (в зависимости от условий эксплуатации) трубы делятся на три группы:

1) из малоуглеродистых сталей с пределом прочности до 490 МПа, предназначены для эксплуатации при t > 0 °С и р минус 40 °С;

2) из малоуглеродистых низколегированных сталей с пределом текучести 490 — 540 МПа, предназначены для эксплуатации в север­ных районах страны при t > минус 40 °С и р

3) из низколегированных сталей с пределом прочности выше 540 МПа, предназначены для эксплуатации и строительства трубопроводов при t > минус 60 °С и р 1020 мм ± 0,6 %.

Толщину стенки измеряют штангенциркулями с ценой деления 0,01 мм. Минусовой допуск должен быть не более 5 % номинальной толщины. Отклонения толщины стенки трубы должны соответство­вать требованиям госстандартов на трубы.

5. Овальность концов труб – отношение разности между наибольшим и наименьшим диаметром к номинальному диаметру – должна быть не более 1 % D_H при толщине стенки менее 20 мм, и 0,8 % D_H при толщине стенки более 20 мм. Овальность определяют путем измерения диаметра торца трубы нутромером или индикаторной скобой в двух взаимно перпендику­лярных плоскостях.

6. Кривизну труб, которая не должна превышать 1,5 мм на 1 м длины: общая кривизна не должна превышать 0,15 % длины трубы.

7. Состояние кромок и косину реза. Концы труб обрезают под прямым углом. Отклонение от перпендикулярности торцов (косина реза) не должно превышать 1,6 мм для труб номинальным наружным диаметром 1020 мм и более и 1,2 мм для труб номиналь­ным наружным диаметром менее 1020 мм. Кромки труб должны иметь разделку под сварку. Для нефтепроводов косина реза должна быть 530 мм. Концы труб должны иметь фаску, выполненную механическим способом. Для труб номинальной толщиной стенки менее 15 мм используется фаска с углом скоса 30° и допускаемым отклонением минус 5°. Притупление должно быть в пределах 1 – 3 мм.

8. Наличие дефектов на поверхности труб: не допускается наличие трещин, рванин, плены, закатов, а также выходящие на поверхность или торцевые участки расслое­ния. В зоне шириной не менее 40 мм от торцов труб не допускаются расслоения, превышающие 6,5 мм. В основном металле труб допус­каются расслоения, если их размер в любом направлении не превышает 80 мм, а площадь не превышает 5000 мм в квадрате. Расслоения площадью не менее 5000 мм в квадрате и длиной в лю­бом направлении 30 – 80 мм располагаются друг от друга на рассто­янии не менее 500 мм.

Трубы изготавливают из листов, прошедших 100 % ультразву­ковой контроль (УЗК).

Допускается зачистка поверхностных дефектов, кроме трещин, при условии, что толщина стенки после зачистки не выходит за преде­лы своего минимального значения. Допускаются вмятины глубиной не более 6 мм, а также поверхностные дефекты типа задира, цара­пины, если при последующей их шлифовке толщина стенки трубы не выйдет за пределы допуска на толщину стенки.

Сварные швы, или сварные соединения труб и изделий, должны иметь плавный переход от основного металла к металлу шва без резких переходов, подрезов, несплавлений по кромке, непроваров, осевой рыхлости и других дефектов формирования шва.

Усиление наружного шва находится в пределах 0,5 – 2,5 мм для труб толщиной стенки до 12 мм включительно и 0,5 – 3,0 мм для труб толщиной стенки свыше 12 мм. Высота усиления внутрен­него шва находится в пределах 0,5 – 2,5 мм.

На заводе-изготовителе сварные швы подвергаются 100 %-му ультразвуковому контролю.

9. Трубы не подвергаются ремонту если:

— глубина царапин, задиров не более 5 %;

— вмятины на концах труб имеют глубину не более 3,5 % от D_H;

— глубина задиров фасок не более 5 мм.

10. Химический состав, углеродный эквивалент, механические свойства основного металла и сварочного шва контролируются дополнительно – одна труба из партии. Все остальные параметры, рассмотренные выше, контролируются на всех трубах – 100 %.

Трубы разбраковывает (т. е. определяет бракованные трубы или нет) комиссия, состоящая из представителей строительно-монтажной организации, заказчика и транспортных ведомств (железная дорога, морфлот, речфлот).

11. Ударная вязкость (KCU) на поперечных образцах ипроцент вязкой составляющей в изломе для основного металла труб номинальной толщиной 6 мм и более должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9454-78. Для труб номинальной толщиной стенки 6 – 12 мм допускается изготовление полнотолщинных (без обработки черновых поверх­ностей) образцов на ударную вязкость. Для труб номинальной толщиной стенки менее 6 мм ударная вязкость не определяется. Для труб диаметром 325 мм и менее допускается определение ударной вязкости на продольных образцах. Для труб диаметром менее 168 мм ударная вязкость на образцах не определя­ется.

Процент вязкой составляющей в изломе следует определять на полнотолщинных образцах DWTT высотой 75 мм для труб номи­нальной толщиной стенки 8,5 мм и более и высотой 50 мм – для труб номинальной толщиной стенки менее 8,5 мм.

Для труб толщиной стенки до 12 мм включительно допускается определение вязкой составляющей в изломе на образцах.

12. Ударная вязкость сварных соединений для труб, выполнен­ных дуговой сваркой, на образцах с острым надрезом (Шарпи) при температуре 0 °С должна быть не ниже 39,2 Дж/см 2 (4,0 кгс ∙ м/см 2 ). Образцы Шарпи для сварного соединения имеют сечение 10×10 мм 2 для труб номинальной толщиной стенки свыше 12 мм и 5х10 мм 2 – для труб номинальной толщиной стенки 12 мм и менее.

Каждую трубу подвергают на заводе-изготовителе испытанию гидростатическим давлением, вызывающим в минимальной толщине стенки трубы кольцевые деформации, равные деформациям, вызванным испытанием трубы без осевого подпора.

Алюминиевые трубы

Трубы из алюминия и его сплавов обладают большей стой­костью, чем стальные, в углеводородных средах, в условиях почвен­ной коррозии и низких температур. Алюминиевые трубы имеют небольшую массу, достаточно высокие механические и технологи­ческие свойства. За счет гладкости стенок труб повышается произво­дительность трубопроводов на 10 – 15 %, так как при перекачке про­дуктов уменьшается трение о стенки труб, а также предотвращается отложение парафина и других примесей на их стенках.

Алюминиевые трубы рекомендуется применять: для газонефтепроводов, транспортирующих агрессивные среды; прокладываемых в коррозионноактивных грунтах; при надземной прокладке, когда необходима легкость конструкции (строительство воздуш­ных переходов); для прокладки в труднодоступных горных усло­виях, в болотистой местности; в прибрежной полосе моря; при прокладке газонефтепроводов на поверхности земли в районах вечной мерзлоты и т. д.

При сооружении газонефтепроводов из алюминиевых труб сокращается объем очистных и изоляционных работ, выполняемых на трассе, так как не требуется применять изоляцию (за исключе­нием прокладки в щелочных грунтах); облегчаются транспортиро­вание труб и монтаж трубопроводов.

Стыковые соединения алюминиевых труб выполняют свар­ными с применением различных методов сварки или разъемными, например с помощью резьбовых муфт. Сопряжение алюминиевого трубопровода со стальным можно осуществлять на фланцах с принятием мер защиты против гальванической коррозии.

Трубы из алюминия и его сплавов можно применять для магистральных и промысловых трубопроводов диаметром до 300 мм.

Для сварных газонефтепроводов высоких давлений можно применять трубы, изготовленные из алюминиевых сплавов марок АМг6 и В92 (Al–Mg–Zn), а также АД35 (Al–Mg–Si); для сварных газонефтепроводов средне­го давления – из сплавов АМг2 и АМг и для сварных трубопрово­дов низкого давления – из алюминия марок АДО, АД и АД1. При изготовлении несварных газонефтепроводов с резьбовыми или фланцевыми соединениями можно использовать высокопроч­ные дюралюмины марок Д1, Д16 (Al–Cu–Mg) и др.

За рубежом для изготовления труб применяют аналогичные по свойствам сплавы.

Трубы из алюминия и его сплавов по способу изготовления делятся на:

— бесшовные – прессованные, тянутые (т. е. изготовлен­ные волочением и холодной прокаткой), плоскосворачиваемые;

— сварные – прямошовные, спиральношовные и плоскосворачи­ваемые.

Целесообразность применения того или иного способа для из­готовления труб определяется рядом факторов, и, прежде всего, требованиями качества, точности размеров и стоимости изготовле­ния, а также особенностями применяемого материала для труб.

Наиболее производительным является метод прессования бес­шовных труб на специальных гидравлических прессах. Ассорти­мент труб, получаемых на прессах, весьма разнообразен.

У нас в стране из алюминия и его сплавов изготовляют бесшовные трубы длиной 1 – 6 м двух видов: тянутые – диаметром 6–120 мм, толщиной стенки 0,5 – 5 мм и прессованные – диамет­ром 18 – 300 мм, толщиной 1,5 – 40 мм. Сварные трубы получают из ленты методом непрерывной сварки токами высокой частоты диа­метром 10 – 220 мм, толщиной стенки 0,5 – 4 мм. Освоение изготов­ления сварных труб из листов и полос позволит в дальнейшем рас­ширить сортамент труб. За рубежом применяют трубы примерно такого же типа.

Чугунные трубы

Чугунные трубы обладают по сравнению со стальными боль­шей коррозионной стойкостью и долговечностью, а также мень­шей сложностью изготовления. Вместе с тем они имеют большую металлоемкость (большая толщина стенок). Общие затраты на про­изводство и монтаж чугунных трубопроводов, отнесенные к одно­му году их службы, оказываются меньшими, чем эти же затраты при сооружении стальных трубопроводов.

Трубы из серого чугуна широко применяют для изготовления водопроводов как в России, так и за рубежом. Они получили боль­шое распространение также для трубопроводов различного назна­чения. Для газонефтепроводов используют трубы из высокопроч­ного чугуна с шаровидным графитом, который наряду с высокой прочностью имеет достаточную пластичность, обладает, как и се­рый чугун, хорошими литейными свойствами, а также имеет низ­кую стоимость по сравнению с другими материалами.

Трубы из высокопрочного чугуна благодаря более высокой механической прочности и пластичности способны выдерживать внутренние рабочие давления, даже несмотря на некоторое ослаб­ление их стенок под действием точечной коррозии, и имеют боль­ший срок службы, чем обычные трубы из серого чугуна.

Изготовление чугунных труб заключается в заливке металла, осуществляемой различными способами, в формы. В России наибольшее распространение имеют центробежный метод литья труб из серого чугуна в водоохлаждаемые формы и полунепрерыв­ный метод литья чугунных труб. Центробежный метод отливки чугунных труб в металли­ческой водоохлаждаемой форме – наиболее производительный, экономичный и простой. Полунепрерывным методом литья изготовляют трубы из серого чугуна эвтектического состава с минимальным содержанием фосфора.

Дефект чугунных труб центробежного литья – разностенность. При полунепрерывном методе литья труб этого нет, так как трубы формуют на оправке (внутренний кристаллизатор). Но, тем не менее, эти трубы имеют шлаковые включения и газовые ракови­ны. В случаях протекания неполного процесса самоотжига при по­лунепрерывном литье труб возможно ухудшение их пластических свойств, образование поверхностного отбела и даже растрескива­ние. Улучшение свойств труб достигнуто в результате повышения качества шихтовых материалов, совершенствования процесса плавки чугуна.

Полунепрерывный метод литья рекомендуется применять так­же и для изготовления раструбных труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, в частности, диаметром свыше 300 мм. Экспериментально доказано, что процесс литья протекает нор­мально, без захватов и заклинивания труб. Для повышения прочно­сти и пластичности высокопрочного чугуна необходима последую­щая термическая обработка труб (отжиг).

Трубы из серого чугуна по назначению подразделяются на напорные водопроводные и сливные (канализационные). Напор­ные водопроводные трубы составляют примерно 15 % от общего выпуска чугунных труб.

Трубы всех классов отливают из серого чугуна не ниже марки СЧ15. Гидравлическое испытание труб с раструбом проводят в зависимости от их размеров и класса. Для D_у 300 – 600 мм – 2; 3 и 3,5 МПа и для D_у > 600 мм – 2; 2,5 и 3 МПа соответственно для классов ЛА, А и Б. Максимальное рабочее давление в чугунных трубопроводах не должно превышать испытательного.

Пластмассовые трубопроводы обладают следующими преимуществами. Они не подвержены электрохимической корро­зии, которая создает значительные осложнения при эксплуата­ции металлических трубопроводов. Потери давления на трение в пластмассовых трубах благодаря их гладкой внутренней поверхности приблизительно на 30 % меньше, чем в стальных и чугунных трубах, поэтому пропускная способность пластмас­совых труб данного условного прохода примерно соответствует пропускной способности стальной трубы следующего по номи­налу условного прохода. Трубы из термопластов в 6 – 14 раз легче металлических, что обеспечивает экономию при их транспорти­ровании и монтаже. Трубы малых и средних диаметров из полиолефинов могут также поставляться потребителям в бухтах, что упрощает их перевозку и укладку в траншеи. Вероятность разру­шения пластмассового трубопровода при замерзании в нем воды мала, поэтому в зимний период, когда потребление воды прекра­щается, трубопроводы из полиолефинов можно не опорожнять. Низкая электрическая проводимость исключает возможность возникновения в пластмассовых трубах блуждающих токов и связанного с ним коррозионного повреждения трубопровода.

Ограничение применения пластмассовых трубопроводов про­исходит из-за их основных недостатков: низкий модуль упругости (теряют свою форму); низкая теплостойкость; высокий коэффици­ент линейного расширения (что обусловливает необходимость уст­ройства компенсаторов); подверженность ползучести и старению; изменение свойств с течением времени; хладоломкость (т. е. при низких температурах уменьшается пластичность и увели­чивается хрупкость).

Для трубопроводов в нашей стране используются преимущественно трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД), полиэтилена высокого давления (ПВД), полипро­пилена (ПП) и суспензионного поливинилхлорида (ПВХ) и стекло­пластиков. В зарубежной практике для этих целей используются трубы из полибутадиенстирола, полиэтилена (ПЭ), ПП, хлориро­ванного ПВХ, а также из стеклопластиков. Трубы из фторопластов в России и за рубежом применяются для монтажа технологических трубопроводов.

Напорные трубы из ПЭНД, ПЭВД предназначены для трубо­проводов, транспортирующих воду, газ, воздух и другие жид­кие и газообразные вещества, к которым ПЭ химически стоек.

Трубы из ПП отличаются от полиэтиленовых легкостью и теплостойкостью. Прочность ПП труб выше, а газо- и паропроницаемость ниже. Стоимость их выше, чем стоимость труб из полиэтилена.

Трубы из ПВХ имеют следующие отличия по сравнению с полиэтиленовыми: имеют большую плотность; меньшую морозостой­кость; склонны к старению под действием ультрафиолетовых лу­чей; с понижением температуры повышается хрупкость; чувстви­тельны к надрезам, царапинам и требуют более бережного отноше­ния при транспортировании и монтаже.

Основной способ производства полиэтиленовых труб – непре­рывная шнековая экструзия. Приготовленные гранулы полиэтилена засыпают в бункер экструдера, откуда захватывают шнеком и транспортируют через обогревательный цилиндр. Во время прохождения через него мате­риал пластифицируется и в вязкотекучем состоянии продавливает­ся через образуемый дорном и мундштуком (формовочное устрой­ство) кольцевой зазор экструзионной головки. Труба, выходящая из экструдера, поступает на калибровку, ее охлаждают водой, мар­кируют и нарезают на отрезки заданной длины при помощи резака или наматывают на катушку (барабан).

Сварочные материалы

Для ручной электродуговой сварки стыков магистральных и промысловых трубопроводов применяются электроды с целлюлозным (Ц), основным (Б) и рутиловым (Р) видами покрытий по ГОСТ 9466-75 и ГОСТ9467-75. Выбор типа электродов производят в соответствии с таблицей 4.1.

Для автоматической газоэлектрической сварки стыков труб применяют:

— сварочную проволоку с омедненной поверхностью по ГОСТ 2246-70;

— углекислый газ по ГОСТ 8050- 85 (2 изменения) – (двуокись углерода газообразная);

— аргон газообразный по ГОСТ 10157-79;

— смесь из углекислого газа и аргона.

Для газокислородной сварки применяют:

— технический кислород первого, второго и третьего сортов по ГОСТ 5583-78;

Для автоматической и полуавтоматической сварки стыков труб применяют самозащитные порошковые проволоки, аттесто­ванные марки которых следует выбирать в соответствии с техноло­гической картой.

Таблица 4.1– Типы электродов

Нормативное значение временного сопротивления металла труб, МПа	Назначение электрода для сварки	Тип электрода (ГОСТ 9467-75), вид электродного покрытия (ГОСТ 9466-75)
До 550 включ. От 550 до 600 включ. До 550 включ. От 550 до 600 включ. До 550 включ. От 550 до 600 включ . До 550 включ. От 550 до 600 включ. До 550 включ. От 550 до 600 включ.	первого (корневого) слоя шва неповоротных стыков труб «горячего» прохода неповоротных стыков труб и ремонта сваркой корневого слоя шва поворотных и неповоротных стыков труб для подварки изнутри трубы и ремонта заполняющих и облицовочного слоев шва (после «горячего» прохода электродами Ц или после корневого слоя шва, выполняемого электродами Б)	Э42-Ц; Э42-Ц; Э50-Ц Э42-Ц; Э50-Ц; Э42-Ц; Э50-Ц; Э60-Ц Э42А-Б; Э46А-Б; Э50А-Б; Э60-Б5* Э42А-Б; Э46А-Б; Э50А-Б Э42А-Б; Э46А-Б; Э50-Б; Э55-Ц

1. Типы электродов, предназначенных для сварки термоупрочненных труб.

2. Для сварки промысловых газопроводов IV класса с нормативным значением временного сопротивления до 460 МПа могут применяться электроды с покрытием рутилового вида – типов Э42-Р и Э46-Р по ГОСТ 9466-75. Для автоматической сварки стыков труб под флюсом применяются флюсы по ГОСТ 9087-81 и проволоки углеродистые или легированные преимущественно с омедненной поверхностью по ГОСТ 2246-70

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы

Источник