Соединительные детали стальных трубопроводов

Обновлено: 05.05.2024

Узел трубопровода — это часть магистральной линии в виде блока. Конфигурация элемента зависит от габаритов фасонной арматуры: тройников, отводов, переходов. Дополнительно устанавливают манометры и датчики температуры. Укрупненные монтажные узлы технологических трубопроводов соединяют фланцевым или приварным методом. Внутреннее антикоррозионное покрытие повышает износостойкость составных деталей.

Состав узлов трубопроводов

Для разветвления сети, соединения труб с разными диаметрами, огибания препятствий на пути укладки магистрали используют фасонные изделия. Фитинги обеспечивают герметичность системы, плавно изменяют направление потока и регулируют давление в зоне стыка, предотвращая утечки рабочей среды. В зависимости от технологической схемы, региона эксплуатации и агрессивности перемещаемых веществ, детали производят из марок конструкционной стали, пластмассы или полимерных материалов. Области применения: узлы трубопроводов отопления, нефтяные магистральные линии, промышленные системы, узлы трубопроводов из стальных водогазопроводных труб.

Виды фасонных частей:

Тройник — позволяет подключать дополнительные ответвления. Фитинг объединяет два потока в один или разделяет канал по двум направлениям. Конструкция дает возможность варьировать присоединительные размеры подключаемых элементов: равнопроходные используют для труб с равным диаметром, переходные — при изменении проходного сечения.
Переход — расширяет или сужает условный проход. Концентрические переходники соединяют трубы по вертикали, эксцентрические — по нижней образующей.
Отвод — изогнутая деталь, которая разворачивает поток в сложных инженерных линиях. Изделие служит для обхода неровностей ландшафта, проведения коммуникаций в труднодоступные места.
Заглушка — перекрывает концевые отверстия труб, частично или полностью запирает транспортируемые вещества.
Муфта — стыкует отрезки трубопроводов на прямых участках.

Сборка узлов

Узловые блоки должны соответствовать нормам ТУ, иметь сертификаты и паспорта заводов-изготовителей. Перед монтажом поверхности осматривают на предмет отсутствия повреждений, маркировку сверяют с паспортными данными.

Наружный диаметр, толщину стенок, габариты определяют по чертежам и проектной документации. Перечень сопроводительных документов включает копии сертификатов, журнал сварочных работ, акты гидравлических испытаний.

Фланцевый. Метод стыковки предназначен для скрепления трубопроводных элементов с одним диаметральным размером. Фланец представляет собой диск с отверстиями, которые нанесены по периметру. Круглую пластину приваривают к трубе по внутренней окружности, а затем соединяют с другим диском крепежными болтами. Зону стыка уплотняют межфланцевыми прокладками из резины, паронита, фторопласта. Под воздействием механических вибраций крепления ослабевают, необходимо подтягивать болты ручным ключом или пневматическим натяжным инструментом.
Приварной. Неразъемный способ соединения применяют при установке стальной арматуры. Прочность сварных швов проверяют ультразвуком. Сварные стыки защищают систему от разгерметизации, тепловых потерь.
Муфтовый. Безрезьбовые муфты применяют для пайки полипропиленовых труб. Резьбовые изделия скрепляют металлопластиковые и стальные детали. Уплотняющее резиновое кольцо повышает герметичность. Установку проводят на прямых сопряженных участках трубопровода.

Что входит в трубопроводы из готовых узлов

Элементы повышают производительность трубопроводных сетей. Готовые узлы помогают сваривать участки магистральных систем в заводских условиях, проводить реконструкцию крупными блоками. В комплект оборудования входят: соединительная арматура, фитинги, сваренные сегменты труб. Дополнительно монтируют регулирующие вентили, запорные задвижки, фланцевые краны, хомуты, крестовины. Подбор комплектующих зависит от способа эксплуатации, функциональных требований, параметров рабочих веществ.

Соединительные детали трубопроводов – виды и их особенности

Система трубопровода помимо ровных участков труб обычно имеет всевозможные завороты, ответвления, переходы с одного диаметра на другой и прочие элементы. Для их монтажа используют специальные соединительные детали, которым, собственно, и посвящена данная статья.

Общие сведения

Соединительные элементы трубопроводов или, как их еще называют, фитинги выполняют несколько функций. Помимо того, что они позволяют сформировать нужный элемент трубопровода, к примеру, разветвление или переход, фитинги обеспечивают герметичность стыков и, в то же время, отвечают за надежность системы.

Соответственно, от них зависит и долговечность всего трубопровода. Поэтому к выбору соединительных деталей необходимо подходить не менее ответственно, чем к выбору самих труб. А для этого нужно ознакомиться со всеми существующими их видами, что мы далее и сделаем.

Виды соединений

В первую очередь следует сказать, что соединение трубопроводов бывает двух типов:

Разъемное – к таким относятся соединения, полученные пайкой, сваркой, прессованием, бетонированием или склеиванием.
Неразъемное – резьбовое, фланцевое, раструбное и прочее.

Деталь под разборное фланцевое соединение

Виды соединения трубопроводов зависят от материала, из которого выполнены детали, а также от следующих факторов:

Физико-химических свойств транспортируемого продукта, таких как токсичность, агрессивность, способность к выпадению осадка и пр.
Условий эксплуатации – необходимость частых разборок, давление в системе, взрывобезопасность и пр.

В зависимости от типа соединения элементов трубопровода, подбираются и соединительные детали. Но, помимо типа соединения, фитинги отличаются по назначению.

Чаще всего в трубопроводах встречаются следующие детали:

Отводы;
Тройники;
Переходы;
Соединительные муфты.

Теперь подробней рассмотрим их виды и предназначение.

Отводы или поворотные фитинги

Отводы

Основной функцией отводов является изменение траектории трубы и направления рабочего потока. Это вид фитингов является одним из наиболее распространенных при устройстве трубопроводов. Визуально данную деталь можно представить как изогнутый под определенным углом отрезок трубы.

Конечно, в трубопроводах небольшого диаметра выполнить поворот можно путем изгиба трубы своими руками, но если диаметр большой, то загнуть трубы не получится.

Поэтому отводы применяют в самых разных видах систем:

В химических трубопроводах;
Водопроводах;
Теплотрассах;
Газопроводах и пр.

Пример использования отводов в газопроводе

По способу изготовления, соединительные отводы трубопроводов различают на:

Гнутые	Для этих изделий характерны углы 3 – 90° с градацией в один градус. Изготавливаются они, как не сложно догадаться из названия, путем сгибания холодным способом или под воздействием высокой температуры.
Штампованные	Изготавливаются путем штамповки заготовок и их последующей сварки.
Выполненные методом протяжки (цельнотянутые гнутые)	Эти изделия выполняют путем протяжки по рогообразному сердечнику. Особенностью цельнотянутых гнутых отводов является незначительный радиус кривизны.
Сварные секционные	Выполняются путем сварки обрезков труб.

Сварной секционный отвод

Чаще всего встречаются штампованные отводы и выполненные методом протяжки.

Что касается конструкционных особенностей, то наиболее востребованными являются крутоизогнутые изделия, т.е. обладающие небольшим радиусом и характеризующиеся следующими углами поворота:

45 градусов;
60 градусов;
90 градусов;
180 градусов.

В последнее время большой популярностью при монтаже различного вида трубопроводов пользуются нержавеющие отводы, которые изготавливаются из стали, содержащей в своем составе хром. Их достоинством является устойчивость к коррозии и различным агрессивным средам.

Обратите внимание! Разнообразие углов поворотов позволяет обеспечить наилучшую пропускную способность системы. Ведь, поворот трубопровода под углом 90 градусов является наиболее распространенным источником турбулентности, а также катализатором илистых отложений в системе.

Классификацию поворотных соединений также можно выполнить по двум признакам:

Конструкционному материалу;
По технологии монтажа данного элемента в трубопроводе.

Для монтажа стальных систем, угловой отвод представляет собой резьбовую муфту, корпус которой загнут под определенным углом. Однако, существуют подобные фитинги и для сварного соединения, в этом случае их внутренний и наружный диаметр равняется внутреннему и наружному диаметру трубопровода.

В полимерных трубопроводах, в зависимости от их типа, соединение бывает сварным и раструбным.

Тройники

Данный вид фитингов устанавливают в местах, где необходимо выполнить разветвление трубопровода.

В зависимости от отношения горловины тройника к корпусу тройника, их различают на:

Переходные – имеют разный диаметр горловины и проходных отверстий корпуса. Применяются на участках, где ответвленный трубопровод отличается диаметром от центрального.
Равнопроходные тройники – обладают одинаковым диаметром горловины и проходных отверстий корпуса.

Следует отметить, что тройники относятся к тем деталям трубопровода, которые подвергаются большим динамическим нагрузкам и действию давления. Поэтому к ним предъявляются высокие требования относительно надежности и прочности.

Переходной тройник под резьбовое соединение

По области применения, тройники делятся на:

Изделия для работы в среднеагресивных и малоагрессивных средах – выполняют из углеродистых сталей марок – 10, 20, СтЗ.
Изделия для работы в высокоагрессивных средах – выполняют из легированных и высоколегированных сталей марок – 5Х5М, 15ХМ1, 12Х18Н10Т и пр. Конечно, цена таких деталей более высокая.

Производители применяют разные способы изготовления тройников:

Методом литья в формы;
Путем газовой вырезки деталей и последующей их сварки;
Путем штамповки цельной поковкой и последующим сверлением отверстий;
Штамповкой стального листа и последующей сваркой.

Переходы

Переходами называются детали, которые позволяют плавно изменить диаметр трубопровода.

На сегодняшний день представлено множество различных вариантов переходников, которые подразделяются в первую очередь на:

Основной характеристикой переходников является входной и выходной диаметр, а также длина перехода. Кроме того, изделия могут отличаться материалом, из которого они изготовлены.

Пожалуй, наиболее широкое распространение получили переходы из нержавеющей стали, которые используются в следующих сферах:

Химической – благодаря устойчивости к агрессивной среде;
Пищевой – благодаря экологичности;
Энергетической – в результате прочности и долговечности.

Потребность в переходе может быть вызвана самыми разными причинами. К примеру, уменьшение диаметра позволит повысить давление в трубах и, как следствие, увеличить напор. Расширение же позволяет добиться обратного эффекта.

Таким образом, переходы являются ценнейшей деталью для распределения давления и планирования нагрузок на систему. Как и к тройникам, к переходам предъявляются повышенные требования относительно надежности и прочности.

В настоящее время существует несколько способов изготовления этих деталей:

Ковка кольцеобразных либо штамповка конических поковок с дальнейшей механической их обработкой;
Вальцовка из листовых заготовок и последующая сварка;
Штамповка из листовых заготовок и последующая сварка;
Штамповка из трубных заготовок путем обжима или раздачи.

По способу монтажа, переходы могут быть как разборными, так и сварными.

Обратите внимание! Сварные соединения трубопроводов по ГОСТу 16037-80 допускаются только в том случае, если фитинги выполнены из той же марки стали, что и трубы.

Фланец с резьбовым соединением

Фланцы

Фланцы представляют собой детали в виде диска (иногда в виде квадратной рамки), предназначенные для соединения труб одинакового диаметра при помощи болтов. Данное соединение используют в первую очередь в местах подключения трубопроводов к оборудованию, которое имеет ответные фланцы, а также на участках трубопроводов, которые в процессе эксплуатации требуют периодической замены и разборки.

Эти детали различаются по способу соединения с трубами.

Схема фланцевого соединения труб из разных материалов

Фланцевые сварные соединения по ГОСТу 12815-80 подразделяются на:

Плоские приварные (привариваются двумя швами);
Свободные на приварном кольце;
Приварные встык.

Для соединения труб, выполненных из легированных сталей, используют свободные фланцы, которые опираются на отбортованный конец трубы. Соединение на резьбе, как правило, применяют для трубопроводов высокого давления.

На фото – свободные фланцы

Размеры фланцев стандартизированы, что обеспечивает их взаимозаменяемость в трубопроводах.

Наружного диаметра детали;
Диаметра болтовой окружности;
Диаметра и количества болтовых отверстий.

Для герметичности фланцевых соединений, между ними используют специальную прокладку, форма которой зависит от свойства транспортируемой жидкости или газа и давления в системе.

Согласно ГОСТ 12815-80 существует восемь видов уплотнительных плоскостей фланцев:

С выступом;
С соединительным выступом;
С впадиной;
С пазом;
С шипом,
Под прокладку овального сечения;
Шип-паз под фторопластовые прокладки;
Под линзовую прокладку.

Следует отметить, что герметичность соединения во многом зависит от качества прокладок.

Поэтому к ним предъявляются следующие требования:

Упругость;
Прочность;
Прочность;
Тепловая стойкость;
Химическая стойкость.

Обратите внимание! Инструкция по применению резьбовых и фланцевых соединений не допускает их использования для трубопроводов, уложенных в труднодоступных для осмотра местах.

Схема муфтового соединения

Муфты

Соединительная муфта представляет собой деталь, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру соединяемых труб. Эти соединения могут применяться как для монтажа разборных, так и монолитных трубопроводов. В первом случае используют резьбовые муфты, а во втором – клеевые или под сварное соединение.

Надо сказать, что в любом случае муфта обеспечивает герметичное соединение. Материал трубопровода может быть любым, самое главное, чтобы он совпадал с материалом муфты.

По сути, муфта является альтернативой фланцевому соединению. К примеру, в стальных трубопроводах она, как и фланцы, позволяет выполнять демонтаж и замену отдельных участков системы. Так как металлические трубопроводы не слишком долговечны, такая возможность является весьма востребованной.

Следует отметить, что существует еще один вид муфт – раструбные, которые применяются в безнапорных трубопроводах, к примеру, в канализационных системах. Соединение в таком случае выполняется при помощи резиновых уплотнителей.

Вывод

Как мы выяснили, даже однотипные соединительные детали для трубопроводов бывают нескольких видов. Поэтому к их выбору следует подходить очень внимательно. Качественные и правильно подобранные детали позволят увеличить срок эксплуатации трубопровода.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Соединительные детали трубопроводов — виды и особенности

Общая характеристика соединительных деталей трубопровода

Фитинги не только позволяют разветвить трубопровод, сформировать переход или подсоединение средств измерений и другой аппаратуры, но и обеспечить герметичность системы.

Они должны изготавливаться из того же материала (или близкого к нему по физико-химическим параметрам), что и другие элементы трубопровода из-за возможных термических расширений в процессе эксплуатации. Разные параметры материала могут привести к разрыву труб, нарушению герметичности узлов.

Соединительные фитинги применяются на трубопроводах, транспортирующих абсолютно различную среду. Они широко используются в коммунальной сфере для создания водо-, газо- и теплопроводов, канализационных систем.

В производственной сфере они применяются для организации трубных систем, переносящих агрессивные химические среды, воду, газ с разными примесями. Их монтируют на «добывающие» трубопроводы, транспортирующие нефть, природный газ, продукты нефтепереработки.

Соединительные детали трубопровода: расшифровка типов соединений

Трубопроводные соединения бывают разъемными и неразъемными. Первые выполняются при помощи фланцев, установки в раструб или с использованием муфт. Вторые — сварным методом.

Способ монтажа подбирается исходя из материала, физико-механических свойств переносимой среды, условий эксплуатации и места монтажа. Если планируется частая разборка/переборки системы, то следует применить разъемное соединение, если же нужно обеспечить максимальную герметичность, то лучше всего использовать приварной метод.

Классификация фитингов для трубопровода

Наиболее распространенными соединительными деталями трубопровода являются отводы, тройники, переходы, колена, муфты.

Они изготавливаются из различных материалов:

Чугун — наиболее бюджетный вариант. Применяются на трубопроводах, транспортирующих среду с температурой до 130С и низким давлением.
Латунь — коррозионно-стойкие изделия, применяемые в системах с высокой температурой, транспортирующих агрессивные среды, перегретый пар и т. п.
Легированная сталь — такие фитинги отличаются механической стойкостью, хорошо сопротивляются коррозионному воздействию.
Нержавеющая сталь — для транспортировки агрессивной среды.

Последние могут применяться в пищевой промышленности, благодаря экологичности, энергетической — благодаря долговечности и в химической — из-за высокой коррозионной стойкости и устойчивости к агрессивным средам.

Этот тип фитингов применяется, когда требуется изменить траекторию трубопровода. Он представляет собой изогнутый отрезок трубы под углом от 3 до 180 градусов и применяется при прокладке всех типов трубопроводных систем — водо- и газопроводов, магистралей, теплотрасс.

По методу производства различают:

Гнутые отводы с углом от 3 до 90 градусов (градация — 1 градус). Они имеют небольшой диаметр и выполняются путем сгиба трубы под воздействием высокой температуры на специальном станке.
Штампованные производятся штамповкой заготовки с последующей сваркой. Угол поворота — от 45 до 180 градусов.
Цельнотянутые гнутые изделия изготавливаются на протяжном станке и имеют небольшой радиус кривизны.
Сварные секционные, выполненные методом сварки отдельных отрезков труб между собой. Могут иметь значительный диаметр.

Отводы различаются по материалу изготовления, конструктивному исполнению и методу монтажа.

Установка отвода на стальной трубопровод выполняется с помощью резьбового соединения или сварки. В последнем случае его диаметр (внешний и внутренний) должен совпадать с диаметрами трубы.

Монтаж отвода в полимерный трубопровод производится в раструб. Допускается сварка.

Популярные фитинги для соединения трубопроводов, устанавливаемые в местах, где есть необходимость в разветвлении системы. Эти изделия подвергаются динамическим нагрузкам, поэтому к ним предъявляют особые требования по прочности.

Они бывают нескольких типов:

Переходные, у которых диаметр горловины отличается по размеру от проходных отверстий в корпусе. Они используются для систем, в которых ответвленный трубопровод имеет больший или меньший Ду по сравнению с основным.
Равнопроходные, у которых все патрубки имеют один диаметр.

По способу изготовления тройники делятся:

На литые.
Изготовленные газовой вырезкой с последующей сваркой.
Штампованные с последующей механической обработкой.
Штампованные со сваркой.

По методу подсоединения они бывают сварными и фланцевыми. Вторые используются для трубопроводов с высоким давлением.

При выборе тройника важно знать условия среды эксплуатации. Для мало- и среднеагрессивных сред подойдут изделия из углеродистой стали (марки сталь 10, 20, Ст3). При работе с высокоагрессивной средой следует использовать тройники из высоколегированной или нержавеющей стали (15ХМ1, 12Х18Н10Т и т. п.).

Переходы используются, когда требуется изменить сечение трубопровода. Эти изделия изготавливаются штамповкой или сварным методом и широко применяются в трубопроводных системах разного назначения. Они подвержены высоким динамическим нагрузкам, работают «на разрыв».

Главные параметры изделия — входной и выходной диаметр, длина тела. Их применяют для уменьшения диаметра трубопровода с целью повышения давления в системе, либо увеличения Ду для получения обратного эффекта.

Эксцентричные, у которых входной и выходное отверстие расположены не на единой оси, а немного смещены в сторону. Такие изделия применяются, когда опоры трубопровода находятся не на одной высоте.
Концентрические, у которых отверстия находятся на одной оси.

Ковка или штамповка заготовок с последующей механической обработкой.
Вальцовка листов с последующей сваркой.
Штамповка из листа со сваркой.
Штамповка трубной заготовки.

Они могут монтироваться на трубопровод сварным методом, с помощью фланцев. Фланцевое соединение подходит для систем с высоким давлением, а к трубопроводам малого давления (водо- и теплопроводы) переходы монтируются с помощью сварки.

Фланцы — популярный тип фитингов, используемый в трубопроводных системах для создания разъемного соединения. Выпускаются в форме диска или квадратной рамки, стягивают арматуру или трубы одного диаметра болтами или шпильками.

Чаще всего они применяются в местах подсоединения трубопровода к арматуре, оборудованию с ответными фланцами, либо на участках труб, которые подлежат замене в процессе эксплуатации.

Фланцы бывают резьбовыми и сварными. По ГОСТ 12815 сварные фланцы бывают:

Плоскими, привариваемые двумя швами.
Приварные встык.
Свободные на приварном кольце.

Эти изделия изготавливаются ковкой, штамповкой, литьем, методом вырезки из цельного металла с последующей металлообработкой. Материал — углеродистая (сталь 20, 25), легированная (09Г2С, 10Г2), нержавеющая (12Х18Н10Т, 15ХМ) сталь и так далее. Подбирается исходя из условий эксплуатации и параметров рабочей среды.

Фланцы выпускаются по ГОСТ и ОСТ стандартных размеров и имеют аналогичный с трубами Ду. Для повышения герметичности соединения при установке фланцев используется прокладка из паронита или пластмассы. Ее форма и материал зависит от свойства переносимой среды.

По ГОСТ 18215 различают 8 типов фланцев с уплотнительными плоскостями:

С выступом.
С соединительным выступом.
С шипом.
С пазом.
Под овальную прокладку.
С шип-пазом под прокладку из фторопласта.
С впадиной.
с пазом под линзовую прокладку.

Фланцы отличаются высокой прочностью, химической устойчивостью, теплостойкостью, хорошими показателями упругости. Они монтируются на трубопроводах всех типов, в особенности — на магистралях и трубах с повышенным давлением среды.

Эти изделия используются для монтажа разборных и монолитных трубопроводов и представляют собой деталь, у которой внутренний диаметр равен наружному диаметру трубы. Они устанавливаются на трубопровод сверху и стягивают его, обеспечивая герметичное соединение.

Муфты должны быть изготовлены из того же материала, что и трубопровод, на котором они будут установлены. Эти устройства могут быть резьбовыми, клеевыми или сварными — все зависит от метода монтажа на трубопровод.

Существует еще один тип муфт — раструбные. Они предназначены для монтажа в безнапорные трубопроводы (например, в канализацию). Для герметичности соединения применяют резиновые уплотнения.

Заглушки и метизы для монтажа трубопроводных элементов

Еще один элемент трубопроводной системы — заглушка. Он отличается простотой конструкции, но подвергается значительным нагрузкам из-за своего расположения на конце трубы — гидроударам.

Заглушки бывают фланцевыми и эллиптическими, в зависимости от особенностей формы и метода монтажа к кромке трубы. Из-за риска гидравлического удара данные изделия имеют более массивную конструкцию по сравнению с трубами.

Также стоит упомянуть другой соединительный элемент трубопровода — фитинг (короткий отрезок трубы с цилиндрической резьбой по ГОСТ 6357). Он используется для удлинения участка трубы, установки приборов контроля, средств измерений на трубопровод, врезки арматуры.

Применение таких отрезков позволяет выполнять технологический съем узлов, вышедших из строя, без использования газовой резки. Нужно только открутить участок, на котором произошел сбой. Пример — установка радиаторов отопления в помещении производится через фитинги.

Наряду с элементами трубопровода, важно иметь специальные метизы и уплотнительные материалы, необходимые для создания герметичного и прочного разъемного соединения. К таким метизам относятся: болты, гайки, шпильки, фланцевые шайбы, прокладки (резина, фторопласт, паронит, картон, линзовые металлические, ТРГ и т. п.)

Уплотнительные прокладки размещаются в местах стыков труб, а также там, где трубопровод касается опор. Их устанавливают там для предотвращения развития коррозии, изоляции магистральной системы от электрических полей.

Метизы изготавливаются из разных марок стали. Они должны иметь высокую прочность на разрыв, обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации системы. Наиболее распространенный материал — легированная сталь с добавлением марганца, хрома и никеля.

Выбор трубопроводных элементов

Важно, чтобы все используемые фитинги были изготовлены по ГОСТ. В этом случае они будут соответствовать по своим габаритам ответным деталям (трубам), а также иметь необходимые физико-химические свойства.

При выборе соединительных деталей нужно учитывать тепловое расширение материала, оно должно быть одинаковым у труб и фитингов. Если планируется приварка элемента, то он должен быть изготовлен из той же марки стали, что и ответный трубопровод. Это необходимо для обеспечения герметичности и надежности системы.

Также при заказе нужно убедиться в наличии всех сертификатов соответствия на продукцию. А перед установкой фитингов требуется оценить их внешний вид на отсутствие механических повреждений, которые могут повлиять на параметры герметичности узла.

Соединительные детали трубопровода

Соединительные детали трубопровода - это необходимые соединительные элементы для трубопровода, которые служат для плавного перехода направления труб в процессе монтажа при помощи сварки однотипных труб.

Соединительные детали трубопроводов расположены в местах разветвлений и поворотов, а также в местах перехода трубы на иной диаметр.

Такие элементы обеспечивают надежность эксплуатации и герметичность труб, а также их долговечность.

Без отводов, тройников, переходов невозможно выполнить ни одну конструкцию технологической системы.

Отводы - соединительные детали трубопроводов (элементы конструкции трубы), которые используются для изменения направления рабочего потока и траектории трубы.
Отводы - одни из самых часто используемых соединительных деталей в трубопроводах. Отвод визуально можно представить как отрезок трубы, изогнутый под определенным углом. Отвод необходим для изменения направления во время монтажа любого типа труб (водопроводных, котельных и нефтегазохимических).
Отводы различаются по способу изготовления и бывают:
Штампованные
Изготовленные методом протяжки (гнутые цельнотянутые)
Штампосварные (ОКШ)
Сварные секционные (ОСС)
Гнутые (ОГ)
Наиболее распространены крутоизогнутые отводы, т.е. имеющие небольшой радиус гиба и характеризующиеся углами поворота в 45°, 60°, 90° и 180°.
Они могут быть стальными или коваными, преимущественно изготавливаются методом штамповки или протяжки.
Другой распространенный тип - гнутые. Для них характерны углы от 3° до 90° с градацией 1°. Изготавливаются методом сгибания при воздействии высокой температуры или же холодногнутым способом.
Менее распространены Штампосварные и Сварные секционные отводы. Штампосварные изготавливаются методом сварки штампованных заготовок, Сварные секционные обычно компануются из обрезков труб или вальцованных стальных листов.
Методы производства отводов:
- гибка в специальных штампах;
- штамповка из листовых и трубных заготовок (с последующей сваркой);
- горячая протяжка по сердечнику.
В целом Стальные отводы распространены в большей степени, нежели Кованые.
Среди стальных отводов активно используются нержавеющие отводы, изготавливаемые из хромосодержащих сталей.
Нержавеющие отводы устойчивы к коррозии и агрессивным средам.

Тройники используют для разветвления трубопроводов.
В зависимости от отношения диаметров корпуса и горловины различают переходные и равнопроходные тройники.
Переходными называют тройники, имеющие разные диаметры проходных отверстий корпуса и горловины.
Такие тройники используют ответвления трубопровода меньшего диаметра к продольной оси основной магистрали.
Равнопроходные тройники в отличие от переходных имеют одинаковые диаметры отверстий корпуса и горловины.
Установленные на трубопроводах тройники и переходы подвергаются значительным динамическим нагрузкам и действию относительно высоких температур и давлений.

Поэтому к ним предъявляют повышенные требования по прочности и надежности.
Для работы в малоагрессивных и среднеагресивных средах тройники и переходы изотавливают из углеродистых сталей (10; 20; СтЗ), для работы в высокоагрессивных средах - из легированных и высоколегированных сталей 15ХМ 15Х5М 12Х18Н10Т и др.)
На отечественных и зарубежных заводах применяют различные способы изготовления тройников: литьем в формы; газовой вырезкой деталей из трубы с последующей их сваркой; штамповкой цельной поковки с последующим сверлением отверстий; штамповкой из листа с последующей сваркой; штамповкой из трубных заготовок.

Заглушки (днища)
Днища - это полые детали, которые являются неотъемлемой частью почти любого сосуда и аппарата.

В зависимости от назначения аппарата и условий его работы применяют днища, различные по форме: выпуклые, конические и плоские.

Выпуклые днища изготовляют эллиптическими в соответствии с ГОСТ 6533-78, эллиптическими отбортованным отверстием в центре сферы, сферические, полушаровыми.
Эллиптические днища диаметром от 133 до 4500 мм, толщиной стенки от 4 до 100 мм используются для наиболее многочисленной группы аппаратов и сосудов.

Особенность таких днищ состоит в том, что в меридианальном сечении криволинейная часть представляет собой половину эллипса.
Сферические днища по форме и размерам приближаются к эллиптическим, но для упрощения криволинейная часть в меридианальном сечении составлена из сопрягающихся дуг окружностей двух радиусов R и r Таким образом, меридианальное сечение сферического днища включает в себя центральную выпуклую часть, описанную большим радиусом R, переходную часть, описанную малым радиусом г, и цилиндрическую часть высотой hi.
Полушаровые днища в меридианальном сечении имеют форму полукруга радиусом R.

Применяют их для аппаратов больших диаметров.

Чаще всего полушаровые днища изготовляют путем штамповки из листа сферического сегмента и боковых секторов (лепестков) с последующей их сваркой.

При этом, сварные швы должны располагаться только по круговому и меридианальному сечениям.

При наличии кольцевых поясов их меридианальные сварные швы должны быть смещены один относительно другого на расстояние (между осями) более трехкратной толщины днища, но не менее 100 мм.

Допуск по диаметру D полушарового днища определяется из условий допускаемых смещений кромок днища с кромками корпуса; допуск на овальность составляет 1% от диаметра, но не более 20 мм.

Допуски на остальные размеры такие же, как для днищ эллиптических.
Конические днища. Для большинства сосудов и аппаратов применяют конические отбортованные днища с углом при вершине конуса 2а = 90° и 60 Конические днища диаметром более 1200 мм в большинстве случаев изготовленных элементов -отбортованной кольцевой и конической частей. Для днищ больших размеров отбортованную часть изготовляют сваркой из отдельных штампованных лепестков-заготовок. Возможно также изготовлять кольцевую часть, включающую борт и участок выпуклой поверхности эллиптического днища по ГОСТ 6533-78. При этом необходимо, чтобы образующая конуса являлась касательной в точке сопряжения кольцевой части и выпуклой части эллиптического днища. Высоту цилиндрической части конического днища принимают такой же, как для эллиптического днища по ГОСТ 6533-78.
Плоские днища применяют при сравнительно небольших диаметрах аппаратов до 1200 мм) работающих при относительно низких давлениях.
В большинстве случаев днища аппаратов и сосудов в процессе работы находятся под действием внутреннего избыточного давления. В этом случае в металле днищ возникают растягивающие напряжения, величина которых будет зависеть от внутреннего давления и относительной толщины стенки днища.
На отечественных и зарубежных заводах при изготовлении днищ из листовых заготовок наибольшее распространение получили следующие способы: штамповка на гидравлических или кривошипных прессах, обкатка на специальных обкатных машинах и штамповка взрывом. Целесообразность использования того или иного способа зависит от целого ряда факторов: серийности производства, размеров и формы днищ, технических требований, предъявляемых к днищам, и др.
При крупносерийном производстве наиболее распространенным способом изготовления днищ является штамповка их на гидравлических прессах. Этот способ обеспечивает получение детали относительно высокой точности и требуемого качества.

Фланец - соединительная деталь конструкции трубопровода, представляющая собой кольцо, диск или квадратную рамку с выемками для болтов.

Фланцы используются для герметичного и прочного соединения арматуры к трубам, для совмещения трубопроводов и их элементов между собой, присоединения их к различным инструментам, другому оборудованию, сосудам и т.д.

Соединительные детали трубопроводов

Трубопроводные системы кроме ровных участков также имеют всевозможные места с заворотами, ответвлениями, переходами с одного диаметра на другой и т.п. Для их монтажа применяют особые соединительные детали, которые и называются - соединительные детали трубопроводов, фитинги.

Фитинги позволяют не только разветвить, завернуть трубопровод, сформировать переход или подсоединить любой вид трубопроводной арматуры, но и обеспечить герметичность системы.

Соединительные элементы трубопроводов, фитинги, применяются на трубопроводах, транспортирующих любую рабочую среду. Они широко используются в коммунальной сфере для создания водо-, газопроводов, канализационных систем.

В производственной сфере соединительные элементы трубопроводов применяются для трубопроводных систем, которые транспортируют агрессивные химические среды, воду, газ с разными примесями. Фитинги также устанавливают на трубопроводы, транспортирующие нефть, природный газ, продукты нефтепереработки.

Виды соединений элементы трубопроводов:

Неразъемное соединение - совершается при помощи пайки, сварки, прессования, бетонирования либо склеивания.
Разъемное соединение - резьбовое, фланцевое, раструбное, с использованием муфт и другое.

Тип присоединения фитингов выбирают исходя из следующих факторов: материала, физико-механических свойств транспортируемой рабочей среды, условий эксплуатации и места монтажа трубопровода. В ситуации, когда предполагается частая разборка, переборка, замена элементов трубопроводной системы, то следует использовать разъемные соединения. В обратном случае, при постоянном использовании всех элементов трубопроводной системы, а также для обеспечения максимальной герметичности системы, рекомендуется использовать приварное присоединение элементов трубоповода.

В зависимости от типа присоединения элементов трубопровода, подбираются и соединительные детали. Но, кроме типа присоединения, фитинги различаются по назначению.

Самые востребованные соединительные детали трубопровода:

Отводы;
Тройники;
Переходы;
Фланцы;
Соединительные муфты.

Отводы

Этот тип фитингов используют в случае, когда необходимо изменить траекторию движения потока рабочей среды по трубопроводу. Отвод представляет собой изогнутый отрезок трубы под углом от 3 до 180 градусов и применяется при монтаже любых типов трубопроводных систем - водо- и газопроводов, магистралей, теплотрасс. Наиболее востребованы отводы с углом поворота в 90 градусов.

Отводы производятся в следующих конфигурациях:

Гнутые отводы. Угол поворота отвода от 3 до 90 градусов. Такие соединительные элементы имеют небольшой диаметр и выполняются путем сгиба трубы под воздействием высокой температуры. Данные отводы изготовляют на специальном оборудовании.
Штампованные отводы. Такие отводы производятся при помощи штамповки заготовки с последующей сваркой. Угол поворота данных фитингов составляет от 45 до 180 градусов.
Цельнотянутые гнутые отводы. Изделия данного типа изготавливаются на протяжном станке и обладают небольшим радиусом кривизны.
Сварные секционные отводы. Соединительные элементы данного вида, изготовлены методом сварки отдельных отрезков труб между собой. Такие отводы могут иметь значительный диаметр.

Наиболее востребованными являются крутоизогнутые отводы со следующими углами поворота:

В последнее время особенной популярностью при монтаже трубопроводов стали пользоваться нержавеющие отводы. Такие соединительные элементы изготавливаются из стали, содержащей в своем составе хром. Преимуществом таких отвод служит устойчивость к коррозии и разным агрессивным средам.

Тройники

Тройники довольно популярный вид фитингов, необходимых для соединения трубопроводов в местах разветвления трубопровдной системы. Данный вид соединительных элементов подвергаются динамическим нагрузкам, поэтому к ним предъявляют особые требования по прочности.

Тройники подразделяются на несколько типов. В зависимости от отношения размера горловины к размеру корпусу тройника, их различают на следующие виды:

Переходные тройники. У данных соединительных элементов трубопровода различный диаметр горловины и проходных отверстий корпуса. Используются такие тройники на участках магистрали, где ответвленный трубопровод отличается диаметром от центрального трубопровода.
Равнопроходные тройники. Такие тройники обладают одинаковым (равным) диаметром горловины и проходных отверстий корпуса.

По способу изготовления тройники можно разделить на следующие группы:

литые;
изготовленные с помощью газовой вырезки с последующей их сварки.
штампованные с последующей механической обработкой.
штампованные со сваркой.

По способу присоединения тройники бывают сварными и фланцевыми.

Переходы

Соединительные элементы трубопровода, в задачу которых входит плавно изменять диаметр трубопровода по которому транспортируется рабочая среда, получили название переходы.

Основными параметрами переходов являются входной и выходной диаметр, и длина перехода.

По виду изготовления переходы делятся на несколько видов.

Эксцентричные переходы

У эксцентрических переходов входной и выходное отверстие расположены не на единой оси, а немного смещены в сторону. Такие соединительные изделия используются в том случае, когда опоры трубопровода находятся не на одной высоте.

Концентрические переходы

Переходы концентрические - это соединительные элементы, у которых проходные отверстия находятся на одной оси.

Методы изготовления переходов бывают следующие:

ковка или штамповка заготовок с последующей механической обработкой.
вальцовка листов с последующим применением сварки.
штамповка из листа со сваркой.
штамповка трубной заготовки.

Методы монтажа на трубопровод бывают двух видов: сварка и с помощью фланцев.

Фланцевое соединение используется для трубопроводов с высоким давлением, а к системам с малым давлением, таким как, водопроводы и др. переходы монтируются с помощью сварки.

Фланцы

Очень популярный вид фитингов – это фланцы. Они применяются в трубопроводных системах для создания разъемного соединения. Изготавливаются фланцы в форме диска или квадратной рамки. После монтажа фланцы стягивают арматуру или трубы одного диаметра болтами или шпильками.

Обычно фланцы монтируются в местах присоединения трубопровода к арматуре, оборудованию с ответными фланцами, либо на участках труб, которые подлежат замене в процессе эксплуатации.

Фланцы изготавливаются по ГОСТ и ОСТ. Они имеют стандартные размеры и аналогичный с трубами условный диаметр (Ду). Для повышения герметичности соединения арматуры с трубопроводом при монтаже фланцев применяется прокладка из паронита или резины. Свойства и материал такой прокладки подбирается в зависимости от характеристик транспортируемой рабочей среды.

По методу соединения фланцы бывают резьбовыми и сварными.

По ГОСТ 12815 сварные фланцы подразделяются на:

Плоские приварные. Привариваются двумя швами;
Приварные встык;
Свободные на приварном кольце.

Данные изделия изготавливаются при помощи ковки, штамповки, литья, методом вырезки из цельного металла с последующей металлообработкой. Материалы изготовления – различные стали: углеродистая (сталь 20, 25), легированная (09Г2С, 10Г2), нержавеющая (12Х18Н10Т, 15ХМ) и т.п. Материал из которого изготавливают фитинг подбирается учитывая условия эксплуатации и параметры рабочей среды.

В соответствии с ГОСТ 12815-80 в зависимости от вида уплотнительных плоскостей, фланцы делятся на 8 типов:

С выступом;
С соединительным выступом;
С впадиной;
С пазом;
С шипом,
Под прокладку овального сечения;
Шип-паз под фторопластовые прокладки;
Под линзовую прокладку.

Фланцы обладают высокой прочностью, химической устойчивостью, теплостойкостью, хорошими показателями упругости. Они используются на трубопроводах всех видов, в том числе на трубопроводных системах и трубах с повышенным давлением транспортируемой рабочей среды.

Муфты

Соединительная муфта - это тип соединительных элементов, у которых внутренний диаметр равен наружному диаметру соединяемых труб. Применяются соединительные муфты как для монтажа разборных, так и монолитных трубопроводов. При монтаже разборных трубопроводов используют резьбовые муфты, при монтаже монолитных применяют клеевые муфты либо муфты под сварное соединение.

Муфты монтируются на трубопровод сверху и стягивают его, обеспечивая герметичное соединение. Материал соединительной муфты должен быть полностью идентичен материалу соединяемых труб.

Ещё один вид соединительных муфт – это раструбные муфты. Сфера их применения - монтаж в безнапорные трубопроводы (например, в канализацию). Для герметичности таких соединения используют резиновые уплотнения.

По большому счету, муфта является альтернативой фланцевому соединению. Резьбовая муфта в стальном трубопроводе так же, как и фланцы дает возможность производить демонтаж и замену отдельных деталей и участков трубопровода.

При выборе соединительных деталей необходимо обращать внимание на тепловое расширение материала, из которого изготовлены трубы и фитинги. Материал труб и соединительных деталей должен быть одинаковым. Данное условие необходимо для обеспечения герметичности и надежности трубопроводной системы.

Так же очень важно чтобы все соединительные детали были изготовлены в соответствие с требованиями ГОСТ. Детали изготовленные по ГОСТу полностью соответствуют по своим габаритам ответным трубам, а также обладают всеми необходимыми физико-химическими свойствами. При приобретении соединительных деталей необходимо убедиться в наличии всех сертификатов соответствия на данные изделия.

Читайте также: