[Научно-популярная статья] Основы химических технологических трубопроводов (Часть 2)

 [Научно-популярная статья] Основы химических технологических трубопроводов (Часть 2) 

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)

Тройник 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.

Стальной 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

Тройник 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

xw4.1
xw4.2

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

Редуктор 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).

Стальной 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)

Технологическая 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.

Стандарты 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)

Главная
Продукция
О Нас
Контакты

Пожалуйста, оставьте нам сообщение