Трубопровідні роботи

Трубопроводом називають з’єднання труб та арматури, що вхо­дять в одну систему. Кожний трубопровід має свою назву, напри­клад, трубопровід масляний, трубопровід пожежний та ін.

Інколи з’єднання окремих труб трубопроводу виконують паянням або зварюванням, але звичайно їх з’єднують спеціаль­ними деталями для трубних з’єднань — фітингами (муфти, кут­ники і т. д.) (рис. 259), а також штуцерами, фланцями та діо­ритами (рис. 260), за допомогою спеціальний ключів (рис, 261).

Муфтові з’єднання

Муфта (рис. 262, а) — це фасонна деталь, якою з’єднують водогазопровідні труби. Муфти мають різь на внутрішній поверхні, а кінці з’єднуваних водогазопровідних труб — на зовнішній поверхні, причому ця різь повинна бути циліндрич­ною, чистою, без задирок та інших пошкоджень. Різь на трубах нарізають клупом (рис. 263).

Фітинги

Фітинги

Штуцерні з’єднання

Штуцер — це короткий відрізок труби з різзю на зовнішній поверхні, яким з’єднують труби між собою або прикріплюють їх до резервуарів та інших виробів.

З'эднання газових труб

З’эднання газових труб

Штуцерні з’єднання застосовують для стальних та мідних трубу які мають внутрішній діаметр до 32 мм. Штуцерно-торцеві з’єд­нання показано на рис. 264 (1 — штуцер, 2 — ніпель, З — гайка, 4 — прокладка).

Для трубопроводів, по яких ідуть питна вода, повітря, масло, нафта або перегріта пара з температурою до 400°, застосовують стальні штуцерно-торцеві з’єднання, а для трубопроводів, по яким іде морська вода та пара з температурою 250°, — латунні штуцерно-торцеві з’єднання.

Фланцеві з’єднання

Фланець — це диск з отворами для болтів; фланцями з’єднують трубопроводу вали, арматуру та ін.

Інстумент для роботи з трубами

Інстумент для роботи з трубами

Клуп для нарізання різі на трубах

Клуп для нарізання різі на трубах

Штуцерно-торцеві з'єднання

Штуцерно-торцеві з’єднання

Спеціальні фланцеві з’єднання (рис. 265) за­стосовують для з’єднан­ня труб паропроводів з легованої сталі, які пе­ребувають під великим тиском та під дією ви­сокої температури.

Фланцеве з'єднання паропроводів високого тиску

Фланцеве з’єднання паропроводів високого тиску

Фланцеве спеціальне з’єднання має стальну прокладку 1 з виточени­ми канавками, які допо­магають створити необ­хідне ущільнення. Труби з привареними встик наконечниками 2 стягнуті фланцями 3. На з’єднання в місці зітк­нення наконечників з прокладкою надівають кільце 4. З’єднання труб здійснюють за допомо­гою різьових шпильок 5. Щоб запобігти можливо­сті згину шпильок, під гайки 6 підкладають шайби 7, які мають сферичний торець, що спирається на кульову виточку в тилових поверхнях фланців.

Герметичні з’єднання

Щоб одержати герметичні з’єднання газо­вих труб за допомогою фітингів, на нарізану частину газової труби намотують льон, змочений в розчині сурику з вареним маслом.

При з’єднуванні паропро­водів, для одержання щіль­ного герметичного різьового з’єднання різь обмотують аз­бестовим шнуром так, щоб між кінцем нарізаної частини газової труби та нагвинченим на неї фітингом (кутником, трійником, муфтою та ін.) утворилося щільне непро­никне з’єднання.

З’єднання газових труб встик провадиться за допомо­гою сполучної муфти, яка може бути нагвинчена на різь кінців труб або припаяна до них.

Для з’єднання трьох труб застосовують трійники, які виготовляють з ковкого чаву­ну (рис. 266). Складання та­ких з’єднань провадять, з’єд­нуючи труби різзю і застосовуючи при цьому ущільнюючі про­кладки в залежності від призначення трубопроводу (холодна або гаряча вода, пара, газ та ін.).

Потрійне з'єднання труб

Потрійне з’єднання труб

Дюритові з’єднання

Дюрит — це багатошарова гумова цилінд­рична муфта, яка має текстильні прогумовані прокладки., Засто­совують їх для масляних та паливних трубопроводів, які ма­ють робочу температуру до 240° та перебувають під тиском до 13 кГ/см2.

З’єднання труб між собою або з арматурою за допомогою дюри тів називають дюритовими з’єднаннями (рис, 267).

Дюрит прикріплюють до труб спеціальними хомутиками (рис. 268).

Дюритові з'єднання

Дюритові з’єднання

Підготовка труб

Шаблони для монтажу та гнуття труб треба виготовляти за осями труб, причому радіуси вигину шаблонів по­винні відповідати стандартним радіусам вигину труб.

Гаряче гнуття труб

Гаряче гнуття труб складається з таких операцій: набивання труб піском, розмічання під гнуття, нагрівання та гнуття. Щоб запобігти зміні форми круглого перерізу труби та щоб не утворювалися складки на внутрішній частині вигину, перед гарячим гнуттям трубу набивають піском. Для цього використовують кварцовий пісок марок 1К20/40, 1К70/40 (ГОСТ 2138-51). Пісок перед набиванням просушують при температурі 150-500°, та просівають через сито, яке має квадратні отвори розміром 3,3х3,3мм.

Просушений і пересіяний пісок зберігають в спеціальних закритих ящиках. Якщо пісок має вологи більше 0,3%, то його ще раз просушують. Один і той самий пісок можна застосовувати не більше 3 — 4 раз.

Пісок, який залишається в ситі після просіювання, а також забруднений вугіллям, деревиною, мазутом та ін., для набивання не придатний.

Набивання труб піском роблять або вручну, або на механізо­ваних установках, що підвищує продуктивність праці та якість на­бивання у кілька разів.

Ущільнення піску в трубі — це довгий трудомісткий процес, від ретельного виконання якого в значній мірі залежить якість гнуття.

Щільність набивання визначають припиненням усадки піску; рівень ущільненого піску в трубі повинен бути нижчим від її верх­нього краю на величину діаметра труби.

Якість набивання визначають за звуком при обстукуванні труби по всій довжині. Мідні труби обстукують дерев’яним молот­ком, а сталеві — металевим. Добре набита труба дає при кожному ударі однаковий глухий звук. Після набивання піском у другий кінець труби щільно забивають дерев’яну пробку.

Кінці труб з діаметром до 30 мм можна сплющувати.

Нагрівання труб

Трубу з розміченими вигинами перед гнуттям нагрівають. Нагрівання ділянок труби, які треба вигинати, роблять в нафтових або коксових горнах та в електричних або полуменевих печах.

Коли труби нагрівають, необхідно стежити за рівномірним на­гріванням та прогріванням піску в трубах. Коли пісок добре про­грітий, трубу можна гнути.

Найвища температура нагрівання труб не повинна перебіль­шувати 1050°, а закінчувати гнуття можна при температурі, не нижчій 650°.

Довгочасність нагрівання труб, що забезпечує прогрівання піс­ку в них, залежить від розміру труб та способу нагрівання. Її визначають в лабораторіях заводу. Найкращого нагрівання до­сягають, нагріваючи труби в електрогорнах, які забезпечують рівномірне нагрівання та виключають можливість перепалювання труби.

Трубу з піском нагрівають (в залежності від діаметра) від 15 до 45 хвилин при потужності печі 60 кВт з найбільшою температурою нагрівання 950°.

Перевірка якості вигнутих труб. Перед перевіркою труби про­дувають стисненим повітрям, щоб очистити їх всередині від бруду, а мідні труби для маслопроводів очищають хімічним способом.

Стальні труби для паропроводів після гарячого гнуття піддають піскоструминному очищенню.

Перевірку зовнішньої поверхні роблять, оглядаючи труби на око мідні труби в місцях вигину оглядають через лупу, яка має 5 — 10-разове збільшення.

Внутрішню поверхню труб оглядають за допомогою дзеркала та низьковольтної електролампи. На поверхні труби (як на внутріш­ній, так і на зовнішній) не повинно бути закатів, тріщин та ін.

Висота складок не повинна перебільшувати 3 — 4% зовнішнього діаметра труби.

Форму вигнутої труби перевіряють дротяним шаблоном, який повинен прилягати до труби по всій її довжині.

Холодне гнуття труб на трубовигинальному верстаті

Холодне гнуття труб на трубовигинальних верстатах та при­строях (рис. 270) широко розповсюджене, бо воно має значні пе­реваги у порівнянні з гарячим гнуттям: при цьому одержують висо­коякісні вигини, виключена можливість перепалювання труб від перегріву, зменшується трудомісткість трубовигинальних робіт, полегшуються умови роботи та підви­щується продуктивність праці, відпадає потреба набивати труби піском та на­грівати їх, а також відпадає потреба в паливі.

 

При холодному гнутті труб волокна загадкової частини вигину розтягають­ся, а волокна внутрішньої частини ви­гину, навпаки, стискуються. Від роз­тягнення волокон затилкова частина вигину робиться тоншою, а від стис­нення волокон внутрішньої частини вигину стінка труби в цьому місці по­товщується.

Стискуючі зусилля, що утворюють­ся при вигині в горизонтальному на­прямку, викликають зміну форми тільки зовнішньої половини перерізу труби, а друга половина перерізу труби, яка знаходиться в рівчаку вигииального диска, зберігає свою форму.

Перевірка якості труб після холодного гнуття. Після холодно­го гнуття, як і після гарячого, труби очищають продуванням за допомогою стисненого повітря.

Вигнуту трубу оглядають зовні та перевіряють відповідність її конфігурації вигинальному шаблону або даним, вказаним на рисунку.

Стан зовнішньої та внутрішньої- поверхні вигнутих труб має відповідати вимогам ГОСТ’у (не повинно бути плівок, закатів, трі­щин та раковин). Оглядають труби ззовні на око, а внутрішню по­верхню труби з діаметром більше 100 мм треба, як і після гарячого гнуття, оглядати за допомогою дзеркала та низьковольтної лампи.

Термічна обробка труб після холодного гнуття не провадиться, за винятком труб головних та допоміжних паропроводів, причому труби з вуглецевої сталі підлягають високому відпуску при темпе­ратурі 650 — 680°, а труби з легованих сталей — нормалізації з наступним високим відпуском за спеціальним режимом.

Обробка труб після гнуття

Після гнуття труби піддають даль­шій обробці — пригонці, вирізанню отворів для відгалужень, зварюванню чи припаюванню відгалужень, фланців та ін. Готові труби піддають гідравлічному випробовуванню, а паропровідні, крім того, — і рентгенографуванню.

Різання мідних труб здійснюють стрічковими пилами. Різання стальних труб провадять на механічних ножівках дисковими пи­лами, газовими труборізами, а також на верстатах — відрізними різцями. Для різання стальних труб застосовують як дискові пили, що мають диски з зубцями, так і дискові пили, що не мають їх.

Пригонка труб полягає в розмітці для обрізання кінців труб, а також в пригонці фланців з таким розрахунком, щоб отвори в них для з’єднувальних болтів збіглися з отворами механізмів, армату­ри чи інших труб.

Вирізання отворів у трубах провадять для установки відгалу­жень, відгалужувальних штуцерів та спускних пробок. Перед вирі-, занням отворів на поверхні труб розмічають місця установки приєд­нуваних деталей і за допомогою кернера наносять центри. Вирізання отворів з діаметром до 45 мм здебільшого провадять на свердлильних верстатах. Отвори з діаметрами більше 45 мм вирізають в стальних трубах за допомогою газового полум’я, а потім зачищають кромки вручну; в мідних трубах отвори вирізають, просвердлюючи стінки труб за контуром отвору свердлами діаметром 3 — 5 мм, а потім ви­рубують метал зубилом та зачищають кромки напилком.

Перед зварюванням роблять прихватку фланців та кілець до труб; поверхні деталей перед прихваткою в місцях зварювання чи паяння слід очистити від бруду, жиру та іржі. Зварне з’єднання після зварювання старанно очищають від бризок та флюсового шлаку, провадять зовнішню перевірку, вимірюють габарити, а також випробовують з’єднання на непроникність.

Зовнішньою перевіркою визначають такі зовнішні недоліки: підрізи основного металу та напливи металу по шву, поверхневі газові пори та ніздрюватість, тріщини в наплавленому металі або в основному металі в місці шва, незаварені кратери на торці шва, а також пропалини. Всі зовнішні дефекти, виявлені при огляданні зовні, виправляють до випробовування шва на непроникність.

Гідравлічному випробовуванню піддають остаточно виготовле­ні труби для перевірки міцності та щільності з’єднань. Перед гід­равлічним випробовуванням на фланці труб ставлять заглушки на прокладках з гуми чи картону; одна з заглушок повинна мати штуцер для приєднування трубки від насоса.

Тепер мають широке застосування заглушки різних систем, що виключають необхідність складання їх на болтах з фланцевими з’єднаннями випробовуваних труб. Поширені також гідравлічні стенди для одночасного випробовування кількох труб.

Для гідравлічних випробовувань широко застосовують переносні насоси з пневматичним приводом, які забезпечують тиск до 300кг/см2.

Загальні відомості по монтажу трубопроводів

Під час монтажу трубопроводів необхідно стежити за тим, щоб фланці були встановлені паралельно один одному, без перекосів. Головки болтів та гайки повинні прилягати до фланців щільно, всією площиною. Після складання фланцевих з’єднань провадять кріплення труб.

Монтаж трубопроводів необхідно провадити не окремими тру­бами, а вузлами, які складаються з труб та арматури або кількох труб, складених у цеху.

Після складання фланцевих з’єднань та кріплення трубопрово­дів провадиться перевірка монтажу за зовнішнім виглядом та комп­лектністю. Щільність фланцевих з’єднань змонтованого трубопро­воду перевіряють гідравлічним випробовуванням. Під час гідрав­лічного випробовування трубопровід повинен перебувати під проб­ним тиском протягом 20 хвилин. Потім тиск знижують до робочого і провадять перевірку з’єднання, пильно оглядаючи його. Виявле­ні при випробовуванні дефекти усувають без дії тиску, після чого провадять випробовування вдруге.

Гайки на шпильках затягують за кілька заходів, рівномірно, по діаметрально протилежних сторонах, щоб обтискування прокла­док було однаковим по всьому периметру. Затискування гайок про­вадиться звичайними гайковими ключами, довжину плечей яких вибирають залежно від діаметра труб.

Правила техніки безпеки при гнутті труб

При роботі з ручниками та кувалдами, що застосовують для обстукування труб під час набивання їх піском, розгладжування складок, відбортовування труб, забивання пробок та ін., необхідно перевіряти, чи правильно вони насаджені на ручки.

Коли трубу встановлюють для набивання піском або перемі­щують краном на інше місце, забороняється знаходитися людям на місці піднімання та опускання труби, доки остання не буде встановлена в необхідному положенні.

Перед набиванням труби піском треба попередити робітників, які працюють внизу, щоб їм не запорошило очі піском.

При обстукуванні труби ручним способом робітник повинен мати стійке положення на перекриттях вишки; треба, щоб поручні вишки були справними.

Коли трубу переміщують в цеху за допомогою крана, її треба міцно закріплювати. На шляху переміщення труби не повинно бути ніяких предметів. Коли трубу наближають до плити, де про­вадять роботу, треба попередити людей, які там знаходяться, щоб вони відійшли вбік. Під час нагрівання труб, знімання їх з горна, а також гнуття нагрітої труби треба бути обережним, щоб запобігти опіку. Щоб запобігти опіку парою, що утворюється при змочуван­ні труби водою, треба знаходитись на належній відстані від місця охолодження труби.

Під час гнуття труб не можна допускати, щоб на площадках для гнуття були присутні сторонні люди, а також робітники, не ознайомлені з правилами такелажних робіт та робіт по вигинанню труб.

Всі вантажопідйомні механізми та пристрої повинні мати таблички, де вказується їх вантажопідйомність і дата останньої перевірки. Рубильники лебідок повинні мати справні, добре зазем­лені захисні кожухи; електродвигуни теж треба заземляти. Рубиль­ники треба тримати в спеціальних ящиках.

Запитання для повторення

  1. Які ви знаєте види трубопроводів та для чого їх застосовують?
  2. За допомогою яких деталей з’єднують труби?
  3. Що таке дюритове з’єднання?
  4. Які ви знаєте види випробовування труб?
  5. З яких операцій складається гаряче гнуття труб та в чому полягає цей процес?
  6. Розкажіть про холодне гнуття труб на трубовигинальному верстаті.
  7. Як перевіряють якість гнуття труб?
  8. Як підготовляють труби до монтажу з іншими трубами (додаткова обробка труб)?
  9. Як провадять перевірку трубопровідних з’єднань на міцність та щіль­ність?
  10. Як провадять монтаж труб?
  11. Яких правил техніки безпеки треба додержувати під час гнуття труб і монтажу трубопроводів?