Устройство сетей

 Соединение полиэтиленовых труб — сварка, разъемные соединения полиэтиленовых со стальными, с компенсаторами и запорной арматурой — на втулках под фланец, размещаемый в колодце, или в случае неразъемных соединений — раструбно-контактным способом в грунте.

 

 Глубина заложения  полиэтиленовых труб — не менее  1 м до верха трубы. Нормативные  расстояния до сооружений и  зданий принимаются согласно  СНиП 2.07.01-86. Не допускается применение полиэтиленовых труб для газопроводов:

- в районах с расчетной  температурой ниже -40°С,

- в сильнопучинистых, скальных грунтах,

- в грунтах II типа просадочности,

- в районах подрабатываемых  территорий 

- в районах с сейсмичностью  свыше 6 баллов.

 Запрещается надземная  и наземная прокладка газопроводов  из полиэтиленовых труб, а также  в коллекторах, каналах и внутри  зданий.

 Соединительные и фасонные части, узлы и детали труб. Для газопроводов и газового оборудования применяются заводские соединительные части и детали, изготовленные из ковкого чугуна или из спокойной стали (литые, кованые, штампованные, гнутые или сварные) в соответствии с государственными и отраслевыми стандартами.

Допускаются к использованию  соединительные части и детали, выполненные  с учетом технических требований одного из стандартов на соответствующую  соединительную часть или деталь, а также изготовленные на базах  строительных организаций при условии  неразрушающего контроля сварных соединений неразрушающими методами.

 Материал для изготовления  соединительных частей и деталей  — стальные бесшовные и прямошовные сварные трубы или листовой прокат, металл которых отвечает техническим требованиям, предусмотренным пп. 11.5–11.12 СНиП 2.04.08-87.

 Фланцы присоединения  к газопроводам должны соответствовать  требованиям ГОСТ 12820-80* и ГОСТ 12821-80*.

Для поворотов газопровода  применяют нормализованные гнутые отводы из бесшовных труб (на углы 15, 30, 45, 60, 75 и 90°) радиусом (3, 4 и 6) Dн (для Dy ≤ 400 мм), крутоизогнутые (45, 60, 90°) радиусом (1÷5) Dн (для Dy ≤ 500 мм) или гнутые отводы — резьбовые угольники из ковкого чугуна с Dy < 50 мм.

На наружных газопроводах фланцевые соединения применяются  для установки задвижек, кранов и  другой арматуры. Резьбовые соединения используют в местах установки кранов, пробок, муфт на конденсатосборниках и гидрозатворах, запорной арматуры на надземных вводах газопроводов низкого давления и присоединения КИП. На внутренних газопроводах фланцевые и резьбовые соединения допускаются только для присоединения запорной арматуры, КИП и оборудования. Разъемные соединения должны быть доступны для осмотра и ремонта. Для резьбовых соединений наиболее распространенной является цилиндрическая трубная резьба (ГОСТ 6357-81). В отдельных случаях применяется метрическая резьба (ГОСТ 24705-81) или коническая (ГОСТ 6111-52*).

  Для сборки резьбовых  соединений может быть использована  фитинговая паста заводского изготовления. Фитинговую пасту и полимерные ленты рекомендуется применять вблизи котлоагрегатов, горелок при температуре выше 60 °С.

 Для уплотнения сальников,  футляров и мест прохода газопровода  через стены и фундаменты сооружений  используют смоляную или битумоизолированную пеньковую прядь.

Трубопроводная  запорная арматура. Под этим названием подразумевается широкий спектр разнообразных устройств, предназначенных для управления токами среды (жидкой, газообразной, газожидкостной и т. п.), транспортируемой по трубопроводам. При помощи арматуры производятся включение/отключение подачи, изменение давления или направления газового или жидкостного потоков, контроль уровней жидкостей, автоматическое удаление газов и жидкостей.

 Основные части арматуры  — запорное или дроссельное  устройство и привод. Они заключены  в закрытый корпус, внутри которого  перемещается затвор. Корпус оснащен  присоединительными концами, которыми  он герметично крепится на  трубопроводе. Перемещение затвора  внутри корпуса относительно  его седел меняет гидравлическое  сопротивление прохода — фактически  его площадь. 

 

 Седло — часть внутренней  поверхности корпуса или деталь, с которой сопрягается затвор  при закрытом проходе. Арматурные  устройства в зависимости от  назначения называются:

- запорными — предназначенными для герметичного разъединения

- частей трубопровода  или аппарата;

- дроссельными — предназначенными для точного регулирования площади прохода — гидравлического сопротивления.

 Классификация арматуры. Согласно действующему ГОСТ 356-80, арматура и соединительные части трубопроводов характеризуются условным, пробным и рабочим давлением. В зависимости от условного давления арматуру можно разделить на три основные группы:

- низкого давления (ру — до 1,0 МПа);

- среднего давления (ру = 1,6÷6,4 МПа);

- высокого давления (ру = 6,4÷40,0 МПа).

 Условное давление  — параметр, гарантирующий прочность  арматуры и учитывающий как  рабочее давление, так и рабочую  температуру. Условное давление  соответствует допустимому для  данного изделия рабочему давлению  при нормальной температуре —  при повышении температуры свойства  конструкционных материалов ухудшаются. Давления, указываемые для арматуры, всегда являются избыточными  (оговариваются только абсолютные). Рабочая температура — предельная  длительная температура рабочей  среды без учета кратковременных  повышений, допускаемых техническими  условиями. Допускается превышение  фактического рабочего давления  над указанным в стандарте или каталоге на 5%.

Основной размерный ряд  арматуры — диаметр условного  прохода Dy — номинальный внутренний диаметр трубопровода, на котором устанавливают данную арматуру. Различные типы арматуры при одном и том же условном проходе могут иметь разные проходные сечения. Не следует путать условный проход с проходным сечением в арматуре, в то же время условный проход арматуры не совпадает и с фактическим проходным диаметром трубопровода.

 

 В зависимости от  назначения трубопроводная арматура  подразделяется на следующие  классы:

I — запорная, предназначенная  для полного перекрытия потока  среды;

II — регулирующая, управляющая  давлением или расходом среды  путем изменения проходного сечения;

III — предохранительная,  обеспечивающая частичный выпуск  среды в случае необходимости  или полное прекращение ее  подачи для предотвращения повышения  давления, угрожающего прочности  системы, а также предотвращающая  недопустимый по технологическим  соображениям обратный поток  среды;

IV — резервуарная, контрольная  и прочая арматура различного  назначения.

Способы присоединения  арматуры. Основные способы — фланцевое, муфтовое, цапфовое, сварное (неразъемное). Чаще применяется фланцевая арматура, преимущества которой очевидны: возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, надежность герметизации стыков и возможность их подтяжки, большая прочность и пригодность для широкого диапазона давлений и проходов. К недостаткам относятся возможность ослабления затяжки и потеря герметичности, сравнительная трудоемкость сборки и разборки, большие размеры и масса.

 Для малой литой  арматуры с условными проходами  до 50 мм (особенно чугунной) часто  применяются муфтовые соединения, основная сфера применения которых  — арматура низких и средних  давлений.

 Для малой арматуры  высоких давлений, изготовленной  из поковок или проката, применяется  цапфовое соединение с наружной резьбой под накидную гайку.

 Сварные соединения  обеспечивают абсолютную долговременную  герметичность соединения, снижение  общей массы арматуры и трубопровода. Недостаток сварных соединений  — сложность демонтажа и замены  арматуры.

 Распространенные типы  запорной арматуры. В зависимости  от характера перемещения запорных  элементов запорная арматура  делится на следующие типы:

- задвижки;

- краны; 

- клапаны;

- затворы поворотные.

 Задвижки — запорные  устройства, перекрывающие проход  перемещением затвора в направлении,  перпендикулярном к движению  потока транспортируемой среды.  В сравнении с другими видами  запорной арматуры задвижки обладают  следующими преимуществами:

- незначительным гидравлическим  сопротивлением при полностью  открытом проходе; 

- отсутствием поворотов  потоков; 

- возможность применения  для перекрытия 

- потоков среды большой  вязкости;

- простотой обслуживания;

- возможностью подачи  среды в любом направлении. 

 К недостаткам, общим  для всех конструкций задвижек, относятся: 

- невозможность использования  для сред с кристаллическими  включениями; 

- небольшой допускаемый  перепад давления на затворе  (в сравнении с вентилями);

- невысокая скорость  срабатывания затвора; 

- возможность получения  гидравлического удара в конце  хода;

- большая высота;

- трудности ремонта изношенных  уплотнительных поверхностей при  эксплуатации;

- невозможность применения  постоянной смазки уплотняющих  поверхностей седла и затворов.

 При закрывании задвижек  запорный элемент не встречает  заметного противодействия среды,  так как движется перпендикулярно  потоку, то есть необходимо преодолеть  только трение. Площадь уплотнительных  поверхностей задвижек невелика, и благодаря этому задвижки обеспечивают надежную герметичность.

 Разнообразные конструкции  задвижек можно в общем случае  разделить на два типа: клиновые  и параллельные. В свою очередь  клиновые задвижки подразделяются  на задвижки с цельным, упругим и составным клинами, а параллельные — на однодисковые (шиберные) и двухдисковые. В задвижках, предназначенных для работы при высоких перепадах давления на затворе, для уменьшения усилий открывания/закрывания полная площадь прохода выполняется меньшей, чем площадь сечения входных патрубков (суженый проход).

Затвор клиновых задвижек имеет вид плоского клина, а седла  или уплотнительные поверхности, параллельные уплотнительным поверхностям затвора, расположены под углом к направлению  перемещения затвора. Такая конструкция  обеспечивает герметичность прохода  в закрытом положении и незначительность усилия уплотнения.

 В параллельных задвижках  уплотнительные поверхности параллельны  друг другу и расположены перпендикулярно  к направлению потока рабочей  среды. Преимуществами задвижек  этой конструкции являются простота  изготовления затвора (диска или  шибера), простота сборки и ремонта  и отсутствие заеданий затвора  в закрытом положении. Но параллельные  задвижки требуют значительных  усилий закрывания/открывание и  характеризуются сильным износом  уплотнительных поверхностей.

 Большинство задвижек  можно устанавливать на горизонтальных  и вертикальных газопроводах  в любом положении, кроме положения  шпинделем вниз. Положение задвижек  с пневматическим и электрическим  приводом регламентируется особо.

 Краны — запорные  устройства, в которых подвижная  деталь затвора (пробка) имеет  форму тела вращения с отверстием  для пропуска потока и при  перекрытии потока вращается  вокруг своей оси. 

 В зависимости от  формы уплотнительных поверхностей  затвора краны подразделяются  на три типа: конические, цилиндрические (для газового оборудования не  применяются) и шаровые (со  сферическим затвором). Кроме того, конструкция кранов может варьироваться  по другим параметрам, например, по способу создания давления  на уплотнительных поверхностях, по форме проходного окна, по  числу проходов, по типу управления  и привода, по конструкционным  материалам и т.д.

 Конусность пробки (корпуса)  конических кранов задается в  зависимости от антифрикционных  свойств применяемых материалов и равна 1:6 или 1:7. По способу создания удельного давления между корпусом и пробкой для обеспечения требуемой герметичности в затворе краны с коническим затвором подразделяются на следующие типы: натяжные, сальниковые со смазкой и с прижимом пробки.

В группу натяжных кранов входят широко распространенные муфтовые краны  с резьбовой затяжкой, простые  по конструкции и удобные в  регулировке усилия затяжки. Сальниковые  краны характерны тем, что необходимые  для герметичности удельные давления на конических уплотнительных поверхностях корпуса и пробки создаются при  затяжке сальника. Усилие затяжки  передается на пробку, прижимая ее к  седлу. Сальниковые краны со смазкой  применяются для снижения усилий управления при средних и больших  диаметрах условного прохода, удельных давлений на уплотнительных поверхностях и предотвращения задирания контактирующих поверхностей.

 Широкое распространение  получили шаровые краны, обладающие  всеми преимуществами конических (простотой конструкции, прямоточностью и низким гидравлическим сопротивлением, постоянством взаимного контакта уплотнительных поверхностей), в то же время выгодно отличающимися:

- меньшими габаритами;

- повышенной прочностью  и жесткостью;

- повышенным уровнем  герметичности, обусловленным конструкцией (поверхность контакта уплотнительных  поверхностей корпуса и пробки  полностью окружает проход и  герметизирует затвор крана);

- меньшей трудоемкостью  изготовления (отсутствие трудоемкой  механической обработки и притирки  уплотнительных поверхностей корпуса  и пробки).

 Шаровые краны, несмотря  на разнообразие конструкций,  можно разделить на два основных  типа: краны с плавающей пробкой  и краны с плавающими кольцами.