Технологические трубопроводы предназначены для осуществления связи между машинами, аппаратами и производственными участками промышленных предприятий. По ним транспортируется сырье, полуфабрикаты, готовая продукция (пар, вода, топливо, реагенты) и отходы производства. Технологические трубопроводы подразделяются на внутрицеховые (обвязочные) и межцеховые.

Внутрицеховые трубопроводы наиболее сложны по конфигурации, насыщены деталями и арматурой и весьма трудоемки при изготовлении. Приблизительно на 1 м такого трубопровода приходится одно сварное соединение. Межцеховые трубопроводы имеют больший диаметр и меньшее число сварных соединений (одно соединение на 6... 10 м трубопровода).

По трубопроводам нередко транспортируют продукты, оказывающие коррозионное и эрозионное воздействие на трубопроводы, токсичные, взрывоопасные и горючие вещества. Трубопроводы работают при температуре от - 150 °С до + 700 °С, при разрежении до 0,1 кПа и давлении до 250 МПа. Такие сложные условия работы требуют высокого качества сварных соединений. Выход из строя трубопроводов может привести к тяжелым последствиям: пожарам, взрывам, остановкам производства и т.п.

Технологические трубопроводы изготовляют из труб диаметром 6 ... 1600 мм из малоуглеродистых, низко- и высоколегированных сталей, чугунов, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов (пластмасс, стекла, камня и др.).

В промышленном строительстве применяют около 95 % трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей.

Несмотря на большое разнообразие трубопроводов, все они изготовляются из стандартных или нормализованных деталей (рис. I): патрубков (отрезков трубы) 1, крутоизогнутых отводов 2; сварных отводов 3; конических переходов 4, эксцентрических переходов 5; плоских приварных фланцев 6; плоских приварных стыковых фланцев 7; равнопроходных тройников 8; неравно-проходных тройников 9; эллиптических заглушек 10; накладных седловин 11.

Сначала из отдельных деталей сваривают элементы трубопровода (рис. 2) в трубозаготовительных цехах. Элемент состоит из двух и более деталей. Элементы группируют из деталей таким образом, чтобы все сварные соединения лежали в параллельных плоскостях. Это позволяет сваривать их механизированными способами в поворотном положении с одной установки на вращателе. Элементы групп I (труба – деталь (Т–Д) и II [деталь – труба – деталь (Д–Т–Д)] составляют 80 % общего числа элементов.

При изготовлении и монтаже трубопроводов применяют в основном сварные соединения следующих типов (рис. 3): а – стыковые; б – угловые; в – фасонные (при врезке трубы в трубу); г – нахлесточные (при приварке седловины).

При изготовлении технологических трубопроводов стремятся возможно больший объем сборочно-сварочных работ выполнять в цеховых (заводских) условиях. В этом случае повышается качество трубопроводов, снижается себестоимость и увеличивается производительность труда.

Наибольшее распространение имеют кольцевые швы. Самые распространенные элементы трубопроводов из групп I и П (см. рис. 2) типа труба – отвод, труба – фланец, отвод – фланец и др. собираются в специально сконструированных приспособлениях, предназначенных как для закрепления и фиксации деталей в заданном положении, так и выполнения необходимой регулировки для правильной взаимной установки стыкуемых кромок в пространстве.

Приспособление для сборки отвода 1 (рис. 5) с трубой 2 позволяет собирать элементы различных размеров. Трубу укладывают на призмы тележки 3. Отвод крепят к базовой плите 4 зажимами 8. При сборке горизонтальная ось трубы сохраняет свое положение в пространстве. Для совмещения осей трубы и отвода смещают отвод, используя винты 7 поперечного перемещения и 5 вертикального перемещения, прикрепленные к плите 6.

Для установки элементов трубопроводов и вращения их во время сварки применяют вращатели роликового типа (рис. 4, а), манипуляторы торцового типа (рис. 4,б), манипуляторы фрикционного типа (рис. 4, в).

При сварке стыков прочность сварного соединения в целом зависит от качества корневого слоя шва. Корневой слой на весу можно выполнить (рис. 6) :а –дуговой сваркой покрытым электродом; б – аргонодуговой сваркой; в – аргонодуговой сваркой по расплавляемому кольцу.

Если конструкция узла трубопровода позволяет вводить устройства внутрь трубы, то применяют поддув газа (рис. 7) или съемные подкладки: керамические (рис. 9, а) или приклеивающиеся гибкие (рис. 9, б), со слоями различного состава. Для формирования корня шва и защиты расплавленного металла от воздействия воздуха в стыковых соединениях, у которых нет доступа к обратной стороне шва, применяют флюспасту (рис. 8, а, б, в), которую наносят на кромки до сборки стыка (рис. 8, а). После сварки остатки флюспасты вымывают.

ЛЕКЦИЯ 26

 Производство  рамных конструкций

ЛЕКЦИЯ 27.