Трубопроводы. Виды и категории. Арматура

1. Трубопроводы. Виды и категории. Арматура.

2. Трубопроводы

Трубопроводом называется устройство
предназначенное для транспортировки
жидких, газообразных или сыпучих веществ.
В зависимости от транспортируемой среды
применяют термины: водопровод, газопровод,
паропровод, нефтепровод, воздухопровод,
маслопровод, кислотопровод,
кислородопровод, бензопровод, молокопровод
и т.д.
Лариса Григорьева
2

3. Трубопроводы

Лариса Григорьева
3

4. Трубопроводы

Основными общими параметрами трубопровода
и арматуры являются:
условное давление РN (ру), МПа
рабочая температура tp, °С среды
условный диаметр прохода DN (Dy), мм
Различают рабочее давление рр, МПа и пробное
давление рпр, МПа
Лариса Григорьева
4

5. Трубопроводы

Магистральные трубопроводы предназначены для
транспортировки среды на дальние расстояния
Магистральный трубопровод включает в себя
сооружения по подготовке транспортируемой среды,
линейную часть, насосные или компрессорные и
газораспределительные станции
По рабочему давлению магистральные газопроводы
подразделяют на трубопроводы низкого давления - рр
< 1,2 МПа, среднего давления - рр = 1,2...2,5 МПа и
высокого давления - рр > 2,5 МПа
Лариса Григорьева
5

6. Трубопроводы

Городские (поселковые) коммунально-сетевые
трубопроводы используются для удовлетворения нужд
городского населения и небольших промышленных
предприятий
Газопроводы городского газового хозяйства в
зависимости от назначения подразделяют на
транзитные, распределительные и ответвления
Транспортировка газа по городскому газопроводу
действующими нормами допускается при рр < 1,2 МПа
Городские газопроводы бывают низкого давления при
рр < 0,005 МПа, среднего давления при рр = 0,005...0,3
МПа и высокого давления при рр > 0,3 МПа
Лариса Григорьева
6

7. Трубопроводы

Технологические - трубопроводы
промышленных предприятий, по которым
транспортируют сырье, полуфабрикаты и
готовые продукты, пар, воду, топливо,
реагенты и другие материалы,
обеспечивающие выполнение
технологического процесса и
эксплуатацию оборудования.
Лариса Григорьева
7

8. Трубопроводы

В зависимости от размещения на промышленном
объекте технологические трубопроводы подразделяют
на внутрицеховые, соединяющие агрегаты и машины
технологических установок цеха, и межцеховые,
соединяющие технологические установки разных
цехов.
Внутрицеховые трубопроводы называют
обвязочными, если они устанавливаются
непосредственно в пределах отдельных аппаратов,
насосов, компрессоров и др. и соединяют их.
Лариса Григорьева
8

9. Трубопроводы.Классификация.

Технологические трубопроводы делятся на
пять категорий в зависимости от характера
транспортируемой среды, рабочего давления и
рабочей температуры. Категория трубопровода
устанавливается проектом
Технологические трубопроводы считаются
холодными, если они работают при среде,
имеющей рабочую температуру tp < 50 °С, и
горячими, если температура рабочей среды tp
> 50 °С
Лариса Григорьева
9

10. Трубопроводы. Классификация.

В зависимости от условного давления среды
трубопроводы подразделяются на вакуумные,
работающие при абсолютном давлении среды
ниже 0,1 МПа (абс), низкого давления,
работающие при давлении среды от 0,1 до 1,6
МПа или от 0 до 1,5 МПа (изб.), среднего
давления, работающие при давлении среды от
1,5 до 10 МПа (изб.)
Безнапорными называются трубопроводы,
работающие без избыточного давления
("самотеком")
Лариса Григорьева
10

11. Трубопроводы. Классификация.

В зависимости от степени агрессивности
транспортируемой среды трубопроводы
подразделяются на три группы:
с неагрессивной и малоагрессивной средой
(скорость коррозии менее 0,1 мм/год);
со среднеагрессивной средой (скорость
коррозии 0,1 - 0,5 мм/год);
с высокоагрессивной средой (скорость
коррозии более 0,5 мм/год)
Лариса Григорьева
11

12. Трубопроводы. Классификация.

Судовые трубопроводы предназначены для
транспортирования различных сред в условиях
работы судовых установок и агрегатов. Они
имеют различные назначение, протяженность,
рабочие параметры и условия эксплуатации.
Машинные трубопроводы служат для
передачи среды из одной части машины в
другую или же из одного агрегата в другой. К
ним относятся: топливопроводы в дизельных и
бензиновых двигателях, маслопроводы в
станках, самолетах и т.п.
Лариса Григорьева
12

13. Трубы. Типы соединения труб.

2 типа соединения труб:
- разъемные (фланцевые,резьбовые,раструбные)
- неразъемные
(сварка, пайка, склеивание)
Выбор типа соединения зависит от материала
трубопровода, свойств транспортируемой
среды, необходимости частых разборок,
температуры и давления
Лариса Григорьева
13

14. Трубы. Типы соединения труб.

Независимо от температуры рабочих сред при
транспортировании их под вакуумом или под
давлением при диаметре трубопровода до 400
мм должны применяться стальные бесшовные
трубы.
Сварные трубы можно использовать только
при условии их изготовления по специальным
техническим условиям.
Соединения в трубопроводах для
транспортирования сжиженных газов должны
осуществляться главным образом сваркой.
Лариса Григорьева
14

15. Трубы. Типы соединения труб.

В местах установки арматуры, с целью
присоединения ее к трубопроводу, могут быть
применены фланцевые соединения. Они
могут быть использованы и в трубопроводах,
требующих периодической разборки в целях
очистки или замены отдельных участков.
Сварка является наиболее целесообразным и
надежным методом соединения стальных
трубопроводов и арматуры с трубопроводом.
В трубопроводах с малыми условными
диаметрами часто используются резьбовые
соединения.
Лариса Григорьева
15

16. Трубы из неметаллических материалов

Преимущества перед
стальными трубопроводами:
Благодаря высокой
коррозионной стойкости
повышается срок их
службы. Например,
трубопровод из стали марки
Х18Н10Т,
транспортирующий 10%-ную
серную кислоту, выходит из
строя через 1 год
эксплуатации; трубопровод
из полиэтилена — через 4
года, а из винипласта — через
14 лет.
Лариса Григорьева
16

17. Трубы из неметаллических материалов

Они легко поддаются
механической
обработке, легко
свариваются,
склеиваются.
Трудозатраты на их
изготовление и монтаж
значительно ниже, чем
для стальных
трубопроводов.
Лариса Григорьева
17

18. Трубы из неметаллических материалов

Они намного легче стальных (масса 1 м трубы
диаметром 100 мм из стали—10,3 кг, из полиэтилена
— 2,14 кг; полипропилена—1,64 кг; винипласта — 3,3
кг; фторопласта — 5,54 кг).
Меньшая шероховатость внутренней поверхности
неметаллических труб позволяет значительно
повысить пропускную способность трубопроводов.
При использовании трубопроводов из
неметаллических материалов вследствие их малой
теплопроводности сокращаются расходы на
теплоизоляцию.
Лариса Григорьева
18

19. Трубы из неметаллических материалов

Неметаллические трубопроводы изготавливают из
следующих материалов: винипласта, полиэтилена,
полипропилена, фторопласта, фаолита, стекла,
керамики, фарфора и др.
Винипласт, полиэтилен, полипропилен и фторопласт
являются термопластичными материалами. Под
влиянием тепла (выше определенного предела) они
переходят в пластичное состояние и сохраняют его в
течение всего периода воздействия тепла, а при
охлаждении затвердевают.
Термопласты
выдерживают многократное
чередование нагрева и
охлаждения, но их физикомеханические свойства при этом ухудшаются.
Лариса Григорьева
19

20. Трубы из неметаллических материалов

Винипласт (непластифицированный твердый
поливинилхлорид ПВХ) — жесткий, непрозрачный
материал (от светлого до темно-коричневого цвета) с
глянцевой поверхностью.
- Не горюч (загорается, но при извлечении из пламени
гаснет), при нагревании выше 160° С разлагается,
выделяя хлористый водород.
- По сравнению с другими пластмассами винипласт
имеет высокую механическую прочность, хорошо
поддается обработке (резке, точению, сверлению),
сваривается, склеивается.
- Механические свойства винипласта не изменяются при
температуре от 10 до 50°
С.
Лариса Григорьева
20

21. Трубы из неметаллических материалов

Фаолит относится к термореактивным
материалам, которые под действием
тепла и давления переходят сначала в
пластичное, а затем в неплавкое и
нерастворимое состояние. Этот процесс
необратим.
Лариса Григорьева
21

22. Графитовые трубы

Применяют в химической промышленности
для транспортирования различных
агрессивных продуктов.
Трубы изготовляют с раструбом (аналогично
керамическим трубам) и с коническими
буртами под фланцы (аналогично фаолитовым
трубам) на давление до 0,3 МПа, длиной до 2
м.
Лариса Григорьева
22

23. Соединительные детали трубопроводов

Их называют фасонными деталями или фиттингами
Служат для перехода от одного диаметра трубы к
другому, для разветвления или поворота трубопровода
Лариса Григорьева
23

24. Отводы

Отвод - соединительная
деталь трубопровода,
предназначенная для
изменения направления
движения жидкости или
газа в трубопроводе.
Лариса Григорьева
24

25. Переходы

Переходы
предназначены для
cоединения труб разного
диаметра.
Различают два типа
переходов:
концентрические
эксцентрические
Лариса Григорьева
25

26. Тройники

Тройники
предназначены для
организации
ответвлений от
магистральных
трубопроводов.
Различают два типа
тройников:
равнопроходные
переходные
Лариса Григорьева
26

27. Заглушки и днища эллиптические

Заглушки и днища
предназначены для
перекрытия
неиспользуемых
участков трубопроводов,
а также в конструкциях
различных eмкостей.
Лариса Григорьева
27

28. Изоляция трубопроводов

Уменьшение потерь теплоты через стенку
трубы
Предотвращение конденсации пара,
транспортируемого по трубе, а также
конденсации водяных паров, содержащихся в
воздухе на холодных поверхностях
труб(например, водопроводных)
Предохранение помещения от излишнего
нагрева, а обслуживающий персонал – от
ожогов
Лариса Григорьева
28

29. Трубопроводная арматура

Задвижки
Клапаны запорные (Вентили)
Затворы поворотные дисковые
Краны пробковые
Краны шаровые
Клапаны обратные
Клапаны регулирующие
Клапаны предохранительные
Конденсатоотводчики
Запорные устройства
Электроприводы
Лариса Григорьева
29

30. Трубопроводная арматура

Арматура — устройства,
предназначенные для
управления потоками жидкости
и газа, движущимися по
трубопроводам
характеризуется двумя
главными параметрами:
условный проход
(номинальный размер) и
условным (номинальным)
давлением
Лариса Григорьева
30

31. Классификация арматуры

В зависимости от назначения различают:
- запорную арматуру (вентили, краны, задвижки) – для
-
полного перекрытия потока;
регулирующую арматуру – для регулирования
расхода или давления передаваемой среды;
предохранительные клапаны – для выпуска пара или
газа при повышении давления;
обратные клапаны – для пропускания потока в одном
направлении;
конденсатоотводчики;
указатели уровня
Лариса Григорьева
31

32. Классификация арматуры

По способу приведения в действие различают:
- приводную арматуру – с ручным или
механическим приводом вспомогательных
механизмов;
- самодействующую арматуру, приводимую в
действие самой перемещаемой средой
Лариса Григорьева
32

33. Классификация арматуры

В зависимости от способа присоединения
различают арматуру:
- фланцевую;
- резьбовую;
- с концами под сварку
Лариса Григорьева
33

34. Запорная арматура

Должна
обеспечивать герметичность перекрываемого
прохода
иметь минимальное гидравлическое
сопротивление
В зависимости от формы запорного устройства
различают краны, вентили, задвижки
Лариса Григорьева
34

35. Краны

имеют коническую притертую пробку со
сквозным отверстием
при повороте пробки кран закрывают
по способу прижима пробки к гнезду
различают сальниковые (с набивкой) и
натяжные краны (с гайкой на конце пробки)
последние применяют только на линиях
малого диаметра и при низких давлениях
для передачи кристаллизующихся продуктов
применяют краны с
паровым подогревом
Лариса Григорьева
35

36. Краны

краны изготавливают из чугуна, стали,
алюминия, бронзы, пробки – из фторопласта
преимущества: малое гидравлическое
сопротивление, легкость чистки трубопровода
через открытый кран
недостатки: плохая герметичность, особенно
при высоких давлениях, трудность
регулирования расхода жидкости,
гидравлические удары при мгновенном
перекрывании
Лариса Григорьева
36

37. Краны пробковые

Кран проходной,
регулирующий, двойной
регулировки, муфтовый,
для воды и пара Ру-10, Т
до +150 С
Лариса Григорьева
37

38. Вентили

Вентиль (клапан) — устройство,
устанавливаемое на трубопроводе или сосуде и
предназначенное для открытия или закрытия
при наступлении определённых условий
(повышении давления в сосуде, изменении
направления тока среды в трубопроводе).
Вентиль — устройство, пропускающее поток
в одну сторону и не пропускающее поток в
другую сторону.
Лариса Григорьева
38

39. Клапаны запорные

Лариса Григорьева
39

40. Задвижки

Задвижка — трубопроводная арматура, в которой
запирающий элемент перемещается возвратнопоступательно перпендикулярно направлению потока
рабочей среды.
Задвижки, как правило, не предназначены для
регулирования расхода среды, они используются
преимущественно в качестве запорной арматуры —
запирающий элемент в процессе эксплуатации
находится в крайних положениях «открыто» или
«закрыто».
Задвижки обычно изготовляются полнопроходными,
т. е. диаметры отверстий в присоединительных
патрубках не сужаются.
Лариса Григорьева
40

41. Задвижки

Основным преимуществом
задвижек являются
сравнительная простота
конструкции и малое
гидравлическое сопротивление.
Материалы для изготовления
задвижек: чугун, сталь,
пластмассы, цветные сплавы.
Соединение задвижек с
трубопроводом наиболее часто
осуществляется с помощью
фланцев.
Лариса Григорьева
41

42. Затворы поворотные дисковые

Затвор стальной — это один из самых экономически выгодных
видов трубопроводной арматуры
Сфера применения: тепловые сети, водопровод, нефтяная и
газовая промышленности, системы аэрации и т. д.
Главными преимуществами затвора стального являются:
- отсутствие резьбовых пар, как, например, у задвижек
- небольшой вес и малые габариты затвора стального
- высокая эластичность соединения, благодаря чему затвор стальной
обеспечивает высокую герметичность
- отсутствие застойных зон в затворе стальном, а значит — более
низкий уровень загрязнения, чем у других видов
трубопроводной арматуры.
Лариса Григорьева
42

43. Клапаны обратные

Служат для пропуска
среды в одном
направлении
Бывают клапаны,
закрывающиеся за счет
веса тарелки – их
устанавливают только на
горизонтальных
участках трубопровода
Клапаны с пружинным
прижимом – установка
не зависит от
расположения
трубопровода
Лариса Григорьева
43

44. Клапаны предохранительные

Служат для
предотвращения
недопустимого
повышения давления
Бывают рычажные и
пружинные
Один штуцер клапана
связан с системой,
работающей под
давлением, к другому
присоединен выхлопной
трубопровод
Лариса Григорьева
44

45. Конденсатоотводчики

Назначение: пропускать
образующийся конденсат и
не пропускать пар
Конденсат отводится из
змеевиков, паровых рубашек
аппаратов, теплообменников
и содержит в себе большое
количество тепла
Располагают ниже аппаратов,
от которых они принимают
конденсат
Конденсат используют для
отопления и других
вспомогательных целей
Лариса Григорьева
45

46. Расчет трубопроводов

Расчет внутреннего диаметра: d = √V/0,785w
V – объемный расход жидкости или газа, м3/с
w – скорость потока, м/с (0,1-0,5 – самотек, 0,5-2,5 – под
напором)
Если w >2 м/с, то в трубах появляется шум, опасность
гидравлического удара при внезапном закрытии
запорной арматуры
Необходимо ограничить скорость течения жидкости в
трубе, увеличивая продолжительность открытия или
закрытия запорного устройства, а также устанавливая
на трубе специальные устройства для снижения удара
Лариса Григорьева
46

47. Расчет трубопроводов

Расчет гидравлического сопротивления
трубопровода
Расчет мощности, затрачиваемой на
перемещение объема жидкости по трубе
Лариса Григорьева
47

48. Трубопроводы. Изоляция.

Лариса Григорьева
48

49. Трубопроводы. Изоляция.

Лариса Григорьева
49

50. Трубопроводы. Изоляция.

Лариса Григорьева
50

51. Трубопроводы. Изоляция.

Лариса Григорьева
51

52. Трубопроводы. Изоляция.

Лариса Григорьева
52