Типи і види приєднання арматури до трубопроводів

Тому, наскільки правильно обраний тип приєднання арматури безпосередньо до трубопроводу, залежить і кількість відпрацьованих обладнанням циклів, і безпеку експлуатації, і швидкість доведення робочого середовища до місця призначення. В даному огляді розглянемо основні способи монтажу арматури на трубопровід і їх технологічні особливості.
У загальному вигляді, монтаж буває роз'ємним і нероз'ємним (звареним). Це означає, що в деяких випадках арматуру можна зняти з трубопроводу, а в деяких - ні. Розумні з'єднання виконуються відповідно до певних вимог, нероз'ємні - будь-яким способом, тільки якщо замовник не надав будь-які свої умови. Зазвичай нероз'ємні з'єднання застосовуються на міжцехових трубопроводах, але не у випадках приєднання арматури до установок, машин, іншої арматури і так далі. Там, де не можна застосовувати зварювання, відповідно, застосовується роз'ємний метод. Для нероз'ємних з'єднань існують деякі обмеження: на хімічних, нафтопереробних і інших підприємствах використання даного виду монтажу повинно враховувати ступінь вогненебезпечності і вибухонебезпечності цехів. Тобто з'єднання повинні бути такими, щоб можна було провести як монтаж, так і демонтаж трубопроводу без зварювання.
Однак звернемося до більш докладної класифікації з'єднань. Виділяють чотири види приєднання корпусу арматури до трубопроводу:
• фланцеве;
• різьбове:
1) муфтове;
2) цапкова.
• приварне;
• штуцерний:
1) Вантузне;
2) Хомутова.
Фланцеве приєднання арматури до трубопроводу є універсальним і поширене в різних галузях промисловості, особливо в хімічній. Воно використовується на арматурі з діаметрами від 50 до 500 мм. Суть фланцевого приєднання наступна: сталеві фланці стягуються болтами, а герметизація досягається за допомогою пружних прокладок. Фланець має вигляд плоскої квадратної або круглої деталі з рівномірно розташованими отворами для болтів і шпильок. Зазвичай фланці експлуатують попарно, а їх виконання залежить від робочого тиску прохідною середовища. У зв'язку з цим велике безліч конструкцій і модифікацій фланців. Найбільш поширеними серед них є плоскі, під приварення (з сполучним виступом і без з'єднувального виступу), з западиною, виступом, пазом і шипом. Вибір фланців здійснюється тільки відповідно до чинних норм. Стандарти містять у собі умовний тиск і температуру, діаметри умовного проходу, розміри фланцевих пристроїв. У разі виготовлення фланців, не передбачених ГОСТом, тим не менш, необхідно дотримання приєднувальних розмірів за ГОСТом. У промисловості застосовують фланці з привалочних поверхнями: гладкі з ризиками з виступом і западиною шип-паз під лінзову прокладку і під кільцеву прокладку. Вибір типу привалочних поверхонь зазвичай обумовлений конкретними умовами і параметрами експлуатації. Найбільшого поширення набули фланці, приварені встик. Меншою популярністю користуються плоскі приварні фланці. Вільні (накидні) фланці на приварному кільці і на відбортованої трубі також знайшли застосування в трубної галузі.
Різьбове приєднання підрозділяється на муфтове і цапкова, так як в основі обох лежить різьблення, а різниця лише в її розташуванні на арматурі і трубопроводі. Муфтове і цапкова приєднання рекомендується використовувати на мелкогабаритной арматурі: діаметр не повинен перевищувати 50 мм для цапкова монтажу і 80 мм для мутов в разі, якщо арматура виконана з чавуну. Якщо ж вироби сталеві, то умовний прохід не повинен перевищувати 40 мм. Крім того, транспортується середовище має бути нейтральною і не піддаватися займання. Муфтове приєднання означає, що деталь арматури монтується на трубопровід за допомогою різьблення, яка розташована на внутрішній стороні арматури. У більшості випадків, муфтове приєднання застосовується для клапанів, рідше - для засувок. При цапкова приєднання різьблення розташована на зовнішній поверхні арматури і тому виявляється на внутрішній стороні трубопроводу. Цапкова приєднання менш поширене, ніж муфтове.
Приєднання під приварення застосовується в особливих випадках. По-перше, найчастіше це магістральні трубопроводи, нафто- і газопроводи, де необхідний високий рівень надійності, де пред'являються особливі вимоги до щільності з'єднання. Крім того, це пожежонебезпечні, токсичні та інші агресивні середовища, які в разі аварії можуть призвести до катастрофічних наслідків. Приварна арматура зазвичай володіє великими і надвеликими діаметрами. Кінці арматури спеціально підготовлені: поверхню деталей рівна і відшліфована, фаска необхідної величини знята. Коли виконується приєднання, патрубки приварюються до трубопроводу. З гідності у вигляді надійності випливає основний недолік приварного монтажу - незручність. Приварні елементи, на відміну від фланцевих і різьбових, не можна розібрати. Проте, монтаж під приварення - другий за популярністю після фланцевого.
Штуцерне приєднання також можна віднести до загвинчування, де присутня штуцер з різьбленням. Штуцер - це втулка, на одному кінці якої знаходиться внутрішня або зовнішня різьба, а інший кінець має форму в залежності від призначення і приєднання до подальших деталей. За допомогою різьблення штуцер з'єднується з трубопроводом і далі з'єднує цей трубопровід з різними ємностями і механізмами. Так, штуцерний з'єднання, крім штуцера, включає в себе ущільнювальну прокладку, гайку і перехідну деталь, яка з'єднується з трубою. Штуцерне приєднання підрозділяється на Хомутова і Вантузне. Вантузне використовується при необхідності випуску повітря з трубопроводу, Хомутова виконується за допомогою хомута, в якому дві половинки кріпляться між собою болтами в хомутових відводах. Головною перевагою штуцерних приєднання є те, що в ньому немає обмежень за розмірами отворів для з'єднання і діаметрами різьблення. Крім того, штуцери різних розмірів можна легко підібрати в залежності від конструкції, діаметру труби, а також цілей транспортування.
Таким чином, щоб відповісти на питання, який тип приєднання до трубопроводу слід застосувати, потрібно точно знати: 1) призначення арматури; 2) робочий тиск середовища; 3) робочу температуру середовища; 4) діаметр проходу; 5) будівельну довжину; 6) спосіб приєднання до трубопроводу і робоче положення арматури; 7) корозійні властивості середовища, ступінь засміченості забруднювачами й абразивними частинками; 8) спосіб управління арматурою; 9) в'язкість середовища; 10) клас герметичності арматури; 11) пропускну здатність для регуляторів тиску, регулюючих клапанів і запобіжних клапанів, пропускну характеристику для регулюючих клапанів; 12) тривалість закриття і відкриття (цикл спрацьовування) і періодичність спрацьовування; 13) джерело енергії і його характеристику (змінний або постійний струм, напруга, тиск повітря або інший керуючої середовища). Також це 14) місце розташування арматури на трубопроводі або установці, кліматичні умови, місцезнаходження в загазованому ділянці і умови обслуговування арматури - вибухозахищене виконання, виконання для тропічного клімату та ін. (При необхідності вказуються додаткові вимоги, необхідні для уточнення конструкції і умов її випробування) ; 15) обмеження габаритів; 16) обмеження маси; 17) вибропрочность і вібростійкість; 18) особливі умови експлуатації; 19) особливі вимоги довговічності (ресурс в циклах спрацьовування або в місцях експлуатації); 20) особливі вимоги безвідмовності. Ці ж дані враховуються при розробці власного проекту.