Способи приєднання арматури до трубопроводу

Приєднання арматури до трубопроводу (рис. 13.2) бувають роз'ємними (фланцеве, муфтове, цапкова) і нероз'ємними (зварне і паяне). Найбільш поширене фланцеве приєднання. Переваги фланцевого приєднання арматури - можливість багаторазового монтажу і демонтажу на трубопроводі, хороша герметизація стиків і зручність їх підтяжки, велика міцність і придатність для дуже широкого діапазону тиску-ванні і проходів. Недоліки фланцевого з'єднання - можливість ослаб-лення затягування і втрати герметичності згодом (особливо в умовах вібрації), підвищена трудомісткість збирання та розбирання, великі габарит-ні розміри і маса. Ці недоліки фланців особливо позначаються на трубопроводах великих діаметрів, розрахованих на середні і високі тиску.

При складанні такого з'єднання затягують спеціальним інструментом десятки шпильок великого діаметру. Для затягування таких фланцевих з'єднань часто потрібно бригада слюсарів. Зі збільшенням умовного тиску і прохідного перетину фланців збільшується маса як самої арматури, так і всього трубопроводу (з урахуванням відповідних фланців) і підвищується витрата ме-тала. У зв'язку з зазначеними недоліками фланцевих з'єднань, а також збільшенням діаметрів трубопроводів і їх робочих тисків, все більшого поширення набуває арматура з патрубками під приварення. Такий арматурою зокрема, оснащують магістральні газо- і нафтопроводи.

Переваги приєднання арматури до трубопроводу зварюванням великі, що, перш за все повна і надійна герметичність з'єднання, що особливо важливо для трубопроводів, які транспортують вибухонебезпечні, токсичні і радіоактивні речовини. Крім того, зварене з'єднання не вимагає ніякого догляду і підтяжки, що дуже важливо для магістральних трубопроводів, де бажаний мінімум обслуговування. Зварене з'єднання дає велику еконо-мию металу і знижує масу арматури і трубопроводу. Особливо ефек-тивно застосування арматури з кінцями під приварення на таких трубопрово-дах, де сам трубопровід монтується цілком за допомогою зварювання.

Недоліком зварних з'єднань є підвищена складність демон-тажа і заміни арматури, так як для цього її доводиться вирізати з трубопроводу.

Для дрібної арматури, особливо чавунної, найбільш часто застосовують муф-товое приєднання. При цьому кінці арматури мають вигляд муфт з внут-ній різьбленням. Оскільки для дрібної арматури фланці мають відносно велику масу (часто одного порядку з масою арматури без фланців), то застосування фланців в таких умовах веде до невиправданого збільшення витрат металу. Крім того, затягування болтів у фланцевих з'єднань не-великого діаметра більш трудомістка, ніж затягування муфтового з'єднання, і вимагає застосування спеціальних тарованих ключів.

Мал. 13.2. Основні типи приєднання арматури до трубопро-воду:

а - фланцеве (фланці литі з з'єднувальним виступом і плоскою прокладкою); б - фланцеве (фланці сталеві Привар-ні встик з ущільненням типу виступ - западина з плоскою про-кладкою); в - фланцеве (фланці литі з ущільненням типу шип - паз з плоскою прокладкою); г - фланцеве (фланці сталеві плоскі приварні з плоскою прокладкою); д - флан-цевое (фланці сталеві литі з линзовой прокладкою); е - фланцеве (фланці сталеві литі з прокладкою овального перетину); ж - муфтове; з - цапкова.

Муфтове з'єднання використовують зазвичай в литий арматури, бо литтям найпростіше отримати зовнішню конфігурацію муфти (шестигранник під ключ). У зв'язку з цим основна область застосування муфтових з'єднань-ний - арматура низьких і середніх тисків. Для дрібної арматури висок-ких тисків, яку зазвичай виготовляють з поковок або прокату, найчастіше застосовують цапкова з'єднання з зовнішньою різьбою під накидну гайку.

Фланцеві з'єднання трубопроводів та арматури, розраховані на умовах а-ве тиск 1-200 кгс / см 2. стандартизовані. При цьому стандартизуют типи фланців (ГОСТ 1233-67), їх приєднувальні розміри (ГОСТ 1234-67), конструкції, виконавчі розміри і технічні вимоги. В особливих, технічно обґрунтованих випадках (при ударної або підвищеного навантаження, короткочасність терміну служби, специфічні властивості сере-ди - токсичності, вибухонебезпечності, хімічної агресивності та ін.) Стан-Дартом дозволяється виготовлення фланців по галузевим нормалям або чер-тежам, відступаючим від ГОСТ , але з обов'язковим виконанням приєднання-Передачі розмірів по ГОСТ 1234-67.

Фланці, як правило, виконують круглими. Виняток становлять тільки чавунні фланці, стягують чотирма болтами, що розраховуються на тиск ру не вище 40 кгс / см 2. Їх допускається виконувати квадратними.

Стандартні фланці арматури поділяють на кілька типів по кон-струкції прокладки з'єднання. Найпростіший з них - з гладкою особі-вої поверхнею (з сполучним виступом або без нього), незахищено-го типу, без виточки під прокладку. Ці фланці найбільш прості для мон-тажа і демонтажу арматури і для заміни прокладок, проте герметичність створюваного ними з'єднання найменш надійна.

Фланці, розраховані на високий тиск (від 40 до 200 кгс / см 2) при-міняють з зубчастими сталевими прокладками, на низькі - з м'якими або мають м'яку серцевину прокладками. Для захисту м'яких прокладок від вибивання тиском робочого середовища в арматурі застосовують фланці з ВПА-диною під прокладку. Відповідні фланці при цьому виконують з виступом, так що зовні прокладки фланці утворюють захищає її замок. Такі фланці застосовують з м'якими прокладками або металевими, мають м'яку серцевину. Третій тип фланців арматури, розрахований на такі ж прокладки, що і попередній, - фланці з пазом під прокладку. Відповідь-ні фланці мають шип. Таким чином, прокладка захищена замком флан-ців як зовні, так і зсередини, що підвищує надійність з'єднання. Однак монтаж, демонтаж арматури і заміна прокладок тут кілька ускладнені в порівнянні з фланцями першого типу.

Для високих тисків, починаючи з ру = 64 кгс / см 2. у фланцях застосовують ущільнення ще двох стандартних типів - під лінзову прокладку і під прокладку овального перетину. Ці ущільнення економічніші і надійніші при високому тиску, ніж звичайні плоскі прокладки. У таких фланцевих з'єднаннях прокладки стосуються поверхонь ущільнювачів фланців тео-ретические по лінії, а практично по вельми вузькому кільцю. Це дозволяє при рівних габаритних розмірах фланців і зусиллях затягування створювати великі питомі тиску на ущільненні. Таким чином, стає характерною-ся можливим застосування масивних сталевих прокладок високою міцно-сті і довговічності в місце звичайних м'яких.