
2025-03-14
Основы химических технологических трубопроводов (средний)
Химические трубопроводы являются неотъемлемой частью химического производства и служат связующим звеном между различными химическими установками. Эта статья познакомит вас с основами химических технологических трубопроводов.
Трубная арматура
Трубная арматура необходима для изменения направления, высоты или диаметра трубопроводной системы, а также для удлинения ответвлений от основной трубы. Поскольку трубопроводные системы различаются по форме и сложности, существует множество различных типов трубной арматуры. К наиболее распространённым трубным фитингам относятся отводы, тройники, переходы, соединительные муфты и заглушки.
Классификация локтей и технические характеристики применения
Отводы используются в качестве поворотных соединителей в трубопроводных системах и в зависимости от процесса изготовления и материала можно разделить на следующие основные типы:
⑴Колено из ковкого чугуна (колено из ковкого чугуна)
Характеристики процесса: Изготовлен из ковкого чугуна с двумя видами обработки поверхности: оцинкованной и неоцинкованной.
Технические характеристики: 1/2–4 дюйма (DN15–DN100)
Область применения: системы отопления, водопроводы и канализации, газопроводы и другие места с низким давлением, где их часто разбирают и собирают.
Ограничения: Не применяется к трубопроводам транспортировки технологических материалов (за исключением трубопроводов низкого давления и обычного демонтажа).
⑵Сдавленный локоть (штампованный локоть)
Процесс изготовления: выберите высококачественные бесшовные трубы из углеродистой, нержавеющей или низколегированной стали и прессуйте их, придавая нужную форму, используя специальные формы.
Технические параметры:
- Радиус изгиба: стандартный R=1,5DN, возможны специальные условия R=1DN
- Диапазон спецификаций: DN20-DN600
- Стандарт толщины стенки: соответствует номеру бесшовной стальной трубы
Требования к обработке: Обработка фаски выполняется перед отправкой с завода и стандартизирована профессиональными производителями.
Сварочный отвод
⑶Штамповка и сварка отвода
- Процесс формовки: штамповка полукольца из листового металла + сварка двойного полукольца
- Диапазон спецификаций: ≥DN200
- Стандарт кривизны: соответствует бесшовному отводу трубы
2.Сварной отвод (отвод с креветкой)
- Способ производства:
а) Вырубка, намотка и сварка стальных листов (соответствующих труб для намотки стальных листов)
б) Резка и сварка труб (≥DN200)
- Ограничения по применению: температура среды ≤ 200 ℃, поддержка производства на месте
⑷Колено высокого давления
1.Стандарт производства: поковка из высококачественной углеродистой/низколегированной стали
2.Тип соединения: прецизионная резьба или коническая резьба.
- Требования к соответствию резьбы: точное зацепление с фланцем без зазора
3.Рабочие параметры:
- Номинальное давление: 22,0/32,0 МПа
- Диапазон спецификаций: DN6-DN200
4.Основное применение: нефтехимическая трубопроводная система высокого давления.
Примечание: Помимо обычных отводов 90°, 45° и 180° (U-образных), необходимо изготавливать специальные угловые отводы.
Технические характеристики тройников
⑴ Система классификации
1.Структурная классификация
- Тройник одинакового диаметра (тройник равного диаметра): ответвление имеет тот же диаметр, что и основная труба.
- Тройник редукционный (тройник неравного диаметра): диаметр ответвления < диаметра основной трубы (преобладает в основном направлении применения)
⑵Тройник из ковкого чугуна
1.Технология материала: та же, что и у отвода из ковкого чугуна (ковкий чугун + оцинкованная/неоцинкованная обработка)
2.Технические характеристики: DN15–DN100 (1/2–4 дюйма)
3.Области применения:
- Оборудование здания: система отопления, водопровод и канализация, газопровод
- Технологические ограничения: не применимо к магистральным технологическим трубопроводам в нефтехимической промышленности.
⑶Стальной тройник
1.Технологическая эволюция
- Традиционный процесс (до 1970-х годов): рытье скважины под магистральную трубу и сварка (возможны дефекты, такие как деформация, примеси и нестабильное качество)
- Современное производство:
а) Бесшовный тройник: Ду20-Ду600 (горячетянутая труба)
б) Сварной тройник: DN150-DN1500 (сварка рулонной стальной пластины)
2.Стандарты производства:
- Требования к основному материалу: высококачественная стальная труба/стальной лист
- Процесс формования: вырубка → вырубка → горячая вытяжка → механическая обработка (бесшовный тип)
3.Способ установки:
- Заводская сборка: подходит для рулонов стальных листов
- Изготовление на месте: в соответствии с техническими требованиями DN ≥ 150
⑷Тройник высокого давления
1.Сварочный тройник высокого давления
- Стандарт материала: высококачественная стальная труба высокого давления
- Управление процессом:
* Соответствие апертуры: диаметр патрубка = диаметру отверстия основной трубы
* Процесс сварки: предварительный подогрев → аргонодуговая сварка → термообработка после сварки
- Технические параметры:
* Уровень давления: 22/32 МПа
* Диапазон спецификаций: DN16-DN200
2.Цельнокованый тройник высокого давления
- Способ присоединения: резьбовой фланец (стандарт SCH160)
- Специальная маркировка: серия «XXS» с особо толстыми стенками
- Охваченные характеристики:
* Обычная серия: DN15-DN600
* Серия XXS: DN15-DN300
Технические характеристики переходов (редукционной арматуры)
⑴Определение функции
1.Основная функция: преобразование диаметра трубы трубопроводной системы.
2.Конфигурация направления потока:
- Обычный тип: большой → маленький (основное применение)
- Специальный тип: малый → большой (для паровозвратных/канализационных труб)
3.Инженерное прозвище: большие и маленькие головы
⑵Редуктор из ковкого чугуна
1.Тип конструкции:
- Тип внутренней резьбы (внешний разъем): коаксиальное резьбовое соединение на обоих концах
- Композитный (втулка): комбинированная структура внутренней и внешней резьбы (функционально эквивалентен редуктору)
2.Спецификация материала: ковкий чугун (оцинкованная/неоцинкованная поверхность)
3.Применимая система: водопроводы и газопроводы низкого давления (не подходят для транспортировки технологических сред).
⑶Стальной редуктор
1.Категория производства:
- Бесшовного типа: высококачественная бесшовная стальная труба горячепрессованная (DN25-DN600)
- Тип сварки: сварка рулонной стальной пластины (DN200–DN1500)
2.Конструктивные варианты:
- Концентрический: осевые линии совпадают (стандартная конфигурация)
- Эксцентриковый тип: конструкция с прямым нижним краем (легко сливать среду, специально для условий технического обслуживания)
⑷Технологическая эволюция
1.Традиционные ремесла:
- Метод сварки полосой (большая разница диаметров): сварка в пазы концов труб (много сварных швов/высокий риск качества)
- Метод горячей галтовки (небольшая разница в диаметре): конец трубы нагревается и формуется (в настоящее время применяется только для неответственных трубопроводов)
2.Современные стандарты:
- Готовые фитинги для труб: стандартизированное производство (получило распространение после 1970-х годов)
- Область действия запрета: традиционные процессы запрещены для трубопроводов с высокими требованиями к сварке.
⑸Стандарты производства
1.Процесс формования:
- Бесшовный тип: резка труб → горячее прессование
- Тип сварки: Резка листов → Прокатка → Сварка продольных швов
2.Требования к качеству:
- Отклонение концентричности ≤1% DN
- Наклон переходной зоны толщины стенки ≤ 30°
- Сварные детали подвергаются 100% визуальному контролю и 25% рентгенорадиометрическому контролю.
Технические характеристики других фитингов
⑴Головная часть в сборе
1.Овальная головка (заглушка)
- Структурные особенности: эллиптический переход кривой (большая ось : малая ось = 2:1)
- Диапазон спецификаций: DN25-DN600
- Применимые условия работы: трубопроводы среднего и низкого давления (PN≤4,0 МПа)
- Способ соединения: стыковая сварка/сварка враструб (ASME B16.9)
2.Плоская крышка
- Тип установки:
а) Внешняя сварка: наружный диаметр > наружного диаметра трубы (D + 2~3 мм)
б) Встраиваемый тип: внутренний диаметр < внутреннего диаметра трубки (d-1~2 мм)
- Технические параметры:
* Диапазон спецификаций: DN15-DN200
* Уровень давления: PN ≤ 1,6 МПа
- Стандарт реализации: GB/T 25198-2010
⑵Босс
1.Функциональное определение
- Интерфейс процесса: монтажная база точки измерения прибора
- Технические условия на монтаж: Сборная сварка (односторонняя канавка)
- Общие характеристики: DN15–DN200 (охватывают все уровни давления)
2.Структурная форма
- Стандартная втулка: труба одинакового диаметра (HG/T 21634)
- Усиленное сопло: конструкция арматурной пластины (ASME B31.3)
- Таблица перевода уменьшений: конструкция перехода с уменьшением диаметра (DN15→DN20 и т. д.)
⑶Глухая пластина
1.Таблица сравнения типов
| Тип | Тип опорной поверхности уплотнения | Класс давления (МПа) | Диапазон размеров (DN) | Исполняемый стандарт |
| Плоская пластина | Гладкая поверхность (RF) | PN1.0—PN2.5 | DN15—DN600 | HG/T 21547 |
| Сальник | Выпуклая поверхность (MFM) | PN1.6—PN4.0 | DN25—DN400 | ASME B16.48 |
| Пластина с трапецевидным ребром | Рубцовая поверхность (RTJ) | PN6.4—PN16.0 | DN25—DN300 | SH/T 3064 |
2.Специальная глухая пластина (форма «8»)
а). Структурные характеристики
- Композитные компоненты: интегрированная конструкция корпуса глухой пластины + индикаторная шайба
- Индикация состояния: открытая прокладка обеспечивает визуальную индикацию отключения (соответствует стандарту API 553)
б) Спецификации выбора материалов
-Низкотемпературные условия работы (t≤450℃/PN≤2,5):
* Серия углеродистой стали: Q235-A/20#/25# (GB/T 699)
- Условия работы при средних температурах (450℃<t≤550℃/PN4.0-16.0):
* Серия легированной стали: 15CrMo (GB/T 3077) / 1Cr5Mo (ASTM A182 F5)
- Высокотемпературные условия (t>550℃/PN≥16,0):
* Серия нержавеющей стали: S30408/S31603 (GB/T 24511)
3.Технические требования к установке
а). Допуск посадки
- Толщина глухой пластины = зазор фланца + (0,5-1,0) мм
- Шероховатость уплотнительной поверхности Ra≤3,2мкм
б). Эксплуатационные характеристики
- Перед установкой требуется провести PT-испытание уплотнительной поверхности (согласно NB/T 47013.5)
- Системы высокого давления следует затягивать динамометрическим ключом (моменты затяжки соответствуют ASME PCC-1).
- переключение на «8» слепых пластин требует проведения процедур по изоляции энергии (в соответствии с OSHA 1910.147)
⑷Стандарты тестирования
а). Регулярное тестирование
- Допуск размеров: ±0,5% номинальной толщины
- Плоскостность: ≤0,1 мм/100 мм
б). Специальные тесты
- Высоковольтная глухая пластина: 100% ультразвуковой тест + испытание на твердость по Бринеллю
- Испытание на растрескивание под действием водорода (NACE TM0284)