Технические трубопроводы по Госту 32569-2013

ГОСТ 32569-2013 используется при проектировании, разработке, испытании, монтаже и эксплуатации промышленных сетей, для перемещения химических, нефтяных и газовых сред (под давлением до 320 МПа и вакуумом от 665 Па), при температурном режиме от - 196 до + 700°С. Технологические стальные трубопроводы имеют ограничения, не допускается их применениее:

 

• для разработки магистралей (газопроводных, нефтепроводных и транспортировки продуктов);
• для оборудования электрических станций, котельных и шахт;
• для теплоснабжения, водопроводных и канализационных сетей;
  особого предназначения (передвижные агрегаты, смазочные системы);
• топливных сетей;
• патрубков для коллекторов, перемычек для печей;
• элементов обвязки отопительного оборудования.

 

 

Список расчетных параметров для составления проектов

 

 Уровень давления

 

Расчетным давлением для труб выступает показатель:
 

• Максимального уровня напряжения для аппаратов, соединенных с трубопроводной магистралью;
• Для напорных труб (подключенных к насосному оборудованию, компрессорам или газодувкам) - наибольший показатель, развиваемый центробежным оборудованием, а для поршневых механизмов - напряжение при срабатывании предохранительных клапанов.
• Для труб, обустроенных предохранителями - предельный уровень напряжения, возникающий при отклонении от нормы с учетом его противодействия при сбросе. Допускается временное повышение расчетных параметров при работе клапанов до 10%.

 

Уровень расчетной температуры
 
 

Расчетным считается максимальный температурный режим сред (за исключением тепловых расчетов) в условиях одновременного действия давления по техрегламенту или проекту:
 

Для температурного режима до 20°С расчетные показатели при определении допускаемого напряжения составляют 20°С. Для труб, подвергающихся испытаниям на прочность и плотность вместе с другими технологичными установками (аппаратами, компенсаторами и др.), предусмотрено минимальное давление для всех элементов испытываемых систем.
 

Следует предусмотреть меры по устранению возможности превышения давления над расчетным и его сбросу через предохранительное устройство. Для предупреждения утечек и проливов следует предусмотреть наличие обратной арматуры.

 

 

Виды трубопроводных систем

 

Исходя от класса опасности транспортируемых сред (пожаро- и взрывоопасных, вредных) их разделяют на 3 класса (А, Б, В). По расчетному давлению и температурному режиму разделяют 5 подкатегорий: I, II, III, IV, V (табл. 5.1). При расшифровке обозначений, кроме указания групп (А, Б, В), производители обращают внимание на подгруппы (а, б, в), позволяющие выяснить уровень токсичности и взрыво- и пожароопасности элементов (табл. 5.1). Например: «труба I класс А(б)»

 

Табл. 5.1

 

 

 

 

Конструктивные особенности

 

Конструкция трубопроводных сетей подбирается для возможности произведения всех типов контроля. При невозможности проведения наружного и внутреннего осмотра или гидравлического испытания, автор проекта указывает способ, сроки и уровень контроля, позволяющего своевременно выявить и устранить дефекты.

 

 

Фланцевая технология соединения

 

Фланцы типа 01 (плоского формата) используют для трубопроводных систем с номинальным давлением 25 амп. (PN 25) или температурном режиме от 300°С. Исключено применение плоских фланцев в трубопроводных системах при нагрузке с количеством циклов 2·10 и средах, способствующих коррозионному образованию. Крепежи и уплотнители соответствуют ГОСТ20700, [5], [6] и НД.
 
Для трубопроводных систем со средами класса А и Б, транспортируемыми под давлением в 10 атм. (PN 10), требуется использование фланцев на 16 атм. (PN 16).

 

Для трубопроводных систем, эксплуатируемых при номинальном напряжении PN>25 вне зависимости от температурного режим и конструкций с температурным режимом от 300°С, вне зависимости от напряжения, используют фланцы приварного типа 11 по [5] для стыкового соединения.

 

Виды уплотнительных покрытий фланцев труб для мягких прокладок, в зависимости от классификации сред, например для уплотнителей по ГОСТ481, приведены в положении Р.

 

Для труб, перемещающих среды типа А и Б технологических систем I класса взрыво- пожароопасности и органических теплоносителей (ВОТ), не предусмотрено использование фланцев с выступами на соединительных участках, кроме СНП с кольцами в виде ограничителей [6].

 

 

Гладкие уплотнительные покрытия фланцев под СНП требуют созданя концентрических или спиральных канавок с уровнем шероховатости Ra 3,2 - 6,3 мкм округленным резцом и шлифовкой для защиты от заусенцев и острых кромок (радиус оборудования от 1,5 мм, число пазов 1,8 - 2,2 на 1 мм) в соответствии с нормативами [7].

 

Для уплотнителей, предусмотренных к созданию замкнутых объемов, требуется использование фланцев с уплотнительным покрытием по [5], типа L, M «шип-паз» [к примеру, политетрафторэтиленовые (PTFE) прокладки].

 

В процессе соединения фланцев их уплотнительные покрытия, предусмотренные для приваривания, должны образовывать угол 90 гр. относительно осей трубопроводных элементов и деталей (согласно 11.3.1). Допускаются отклонения от параллельного расположения уплотнительных покрытий фланцев до 10% от толщины уплотнителя.

Отклонение уплотнительных покрытий фланцев составляют 1 мм на 10 см внешнего поперечного сечения фланцев (рис. 6.1).
 

 

При размещении штуцеров и люков (угловой стыковке):
 

• несоответствие в высоту штуцеров достигает до ±5 мм;
• позиционное несоответствие осей штуцеров составляет предел ±10 мм.
   

В процессе создания фланцевых стыков следует обеспечить симметрию отверстий под болты и шпильки по отношению к осям фланцев. При несовпадении отверстий подсоединяемых фланцев следует соблюдать половину разности номинального поперечного сечения зазора и размещаемой шпильки. При соединении трубопроводных элементов и их составляющих с плоскими фланцами, промежуток от их покрытия до торцов трубопровода должен ограничиваться высотой катета шва + 1 мм.

 

 

В процессе установки фланцевых соединений, следует придерживаться ряда правил:

 

• гайки болтов размещают по одну сторону фланцевых соединений;
• длина шпилек (болтов) способствует превышению резьбы над гайкой от 1 шага резьбы, без учета фаски;
• гайки с мягкими уплотнителями требуют равномерного затягивания по технологии крестообразных обходов: на первом этапе производится затягивание одной пары расположенных по одну сторону болтов, потом - вторую, образующую угол 90° затем по аналогичной технологии производят затягивание всех болтов;
• гайки с прокладками затягивают по технологии кругового обхода (при 3-х или 4-кратном круговом обходе требуется равномерное затягивание всех гаек);
• крепежи на фланцевых соединениях должны соответствовать одной партии. Сборка фланцевых соединительных элементов, контроль усилия затягивания крепежей должен соответствовать ГОСТ20700;
• болты и шпильки соединений, используемых при температуре от 300°С, требуют предварительной обработки с помощью графитовой смазки, исключающей заедание и пригорание;
• фланцы на замыкающих концах приваривают при условии неограниченного размещения отверстий. Фланцы, подсоединенные к аппаратам, арматуре или фланцам других узлов, приваривают в процессе монтажа.
   

Кроме фланцев допускается использование и других разъемных деталей для соединения (согл. 31.24).
 

 

Типы ответвлений (врезок)

 

Для создания ответвлений, используется один из вариантов, изображенных на рис. 6.2. Исключено использование ответвлений ребрами жесткости. Подсоединение ответвлений по типу а (рис. 6.2) производят при условии, когда ослабление основных труб компенсируется предусмотренным запасом прочности соединительных участков. Допускается врезка в трубы по касательной к окружности труб для предупреждения скопления продуктов внизу трубопроводной сети.
 
 

 

Допускается применение созданных из труб тройников, штампосварных отводов, тройников и отводов из литых по электрошлаковой методике заготовок под давлением до 35 атм. (350 кгс/см). Все сварочные швы и металл литых заготовок подлежит контролю УЗД в 100% объеме. Использование сварных крестовин и врезок на трубах из углеродистой стали при рабочем температурном режиме от 250°С. Крестовины и врезки из трубопроводных элементов электросварного типа используют при напряжении до 16 атм. включительно. Крестовины и врезки из бесшовных трубопроводных элементов применяют при номинальном напряжении до PN 25 (при разработке крестовин из труб с показателями давления PN 40). Штуцеры в сварные швы труб врезают 11.2.7.
 

Типы отводов

 

Для трубопроводных сетей служат крутые отводы, разработанные из бесшовных и сварных трубопроводных элементов с прямыми швами, созданными по технологии горячей штамповки или протяжки, согласно ГОСТ 17375, а также гнутых и штампосварных изделий. При поперечном сечении DN>400 требуется подварка корня шва, сварные швы подвергаются 100% УЗД или РД.
 

Гнутые отводы, созданные из бесшовных трубопроводных элементов, используются на участках, где предусмотрено максимальное снижение гидравлического сопротивления труб, например для труб с пульсирующим потоком сред (для уменьшения вибрации), а также для труб с номинальным давлением DN 25. Уровень термической обработки производят по 12.2.11. Длина прямых участков от конца трубопроводных элементов до начала гнутых участков составляет от 10 см.

 

 

В трубах допускается использование сварных секторных отводов с номинальным поперечным сечением DN 500 при напряжении PN 40, и поперечным сечением DN>500 при напряжении PN 25. Для секторных отводов угол между плоскостями сектора достигает предела до 22,5°. Промежуток между размещенными поблизости сварными швами внутри отвода обеспечивает доступ к проверке швов по всей его протяженности. Для разработки секторных отводов исключается применение спиралешовных патрубков, при поперечном сечении 40 см требуется подварка корня шва, сварные швы требует 100% ультразвукового или радиографического контроля.
 
Использование сварных секторных отводов не рекомендовано:

• 
  при повышенной циклической нагрузке, к примеру, от давления (от 2000 цикл.);
• отсутствии самокомпенсации за счет элементов труб.
   

Типы переходов

 

Для трубопроводных магистралей предусмотрено использование штампованных переходов (по ГОСТ17378):

 

• вальцованных из листа с 1-м сварным швом;
• штампосварных из половинок с 2-мя сварными швами.

 

Используя лепестковые переходы для труб с номинальным давлением 16 атм. и номинальным поперечным сечением 500 мм,
не рекомендуется производить транспортировку сжиженного газа и веществ класса А и Б. При сварке лепестковых переходов, следует предусмотреть 100% контроль с помощью ультразвукового или радиографического оборудования. По мере производства, конструкции подвергают термической обработке.

 

 

Выбор заглушек

 

Использование приварных плоских и ребристых заглушек из листов стали предусмотрено для труб с номинальным давлением в 25 атм. При установке заглушек между фланцами, не следует разделять ими трубы с разными средами, не допускающими смешение. Применение заглушек соответствует фланцам.
 

Трубы с номинальным давлением от 10 атм.

 

Для стыковки труб, работающих под напряжением до 35 атм. следует использовать сварочный аппарат. Исключено применение подкладных колец. Допускается использование фланцев для подсоединения труб к оборудованию и арматуре, участках, где они подвергаются дальнейшей разборке или замене. В трубах, эксплуатируемых под напряжением до 35 атм., предусмотрена возможность использования варки штуцеров на прямых элементах сети, использование тройников, созданных из труб и штампосварного колена с 2-мя швами продольного типа при наличии 100% контроля сварных стыков через УЗД или РД. Не допускается вваривание штуцеров в гнутых элементах на сгибах.
 При наличии обоснованной причины, возможно подсоединение штуцера с внутренними параметрами поперечного сечения 2,5 см.
 

Для стыковки стальных деталей с показателями сопротивления на разрыв от 650 атм. предусмотрено применение фланцевых, муфтовых и других типов соединительных элементов. Допускается сварка изделий. На участках максимально подверженных напряжению сварных стыков и деформированию в процессе ползучести материала, следует предусмотреть наличие съемных участков изоляционной защиты.

 

 

Типы кованых и штампованных элементов

 

Для разработки изделий используются поковки, объемные штамповки и трубы. Возможно использование и других типов заготовок, способных обеспечить надежную эксплуатацию. Внутреннее поперечное сечение ответвлений относительно внутреннего размера основных труб в кованых тройниках-вставках варьирует от 0,25. При соотношении диаметра штуцера и диаметра основных труб до 0,25, требуется использование тройников со штуцерами на ввертных шпильках.
 

Гнутые и сварные элементы

При использовании труб для сварки тройников, штампосварных отводов, и литых по электрошлаковому способу отводов максимальный уровень давления составляет 35 атм. Обязательным требованием выступает контроль швов и литого металла через УЗД. Внутренний диаметр штуцера (ответвления) к внутренним параметрам поперечного сечения основных труб в сварных тройниках достигает до 0,7. Сваренные из секторов отводы не рекомендуется применять.
Гнутые элементы подвергают обязательной термообработке с учетом 12.2.11. При использовании холодной технологии сгибания отводов из стали 20, 15ГС, 14ХГС, требуется их предварительно закалить с отпуском или нормализацией.
 

Разработка разъемных соединений

 

Для создания разъемных соединений предусмотрено использование резьбовых фланцев по ГОСТ9399 и фланцев, приваренных встык с соблюдением требований 6.7.1.1. Уплотнителями служат плоские прокладки из металла, линзы сферической формы по ГОСТ10493, кольца восьмиугольной, овальной формы и графитовые прокладки до 20 атм. Шпильки для стыков с линзовыми уплотнителями на давление PN 100 подбирают по ГОСТ10494, гайки - по ГОСТ10495.

 

 

Особенности создания сварных швов

 

Промежуток между круговыми сварными стыками составляет 3 толщины металла:

 

• не менее 10 см для диаметров до 21,9 м см включительно;
• до 25 см для поперечного сечения 55 см;
• 40 см для поперечного сечения от 55 см.

 

Допускается создавать промежуток между швами на стыках соответствующий внешнему поперечному сечению труб 10 см.
Стыковка сварным методом производится возле края опор согласно с 11.2.6. Максимальный промежуток от начала сгиба труб до оси кольцевых сварных швов составляет 10 см. Использование крутогнутых отводов позволяет обеспечивать сварные соединения вначале гнутых участков, сваривать отводы без прямых участков.

 

Длина прямых участков между сварными соединениями 2-х размещенных рядом гибов варьирует от 10 см при DN<15 и 20 см при DN150. В угловых изделиях предусмотрено использование промежутка от начала гиба или до оси поперечных стыковых сварных швов в диапазоне:
 

• для труб с внешним поперечным сечением до 10 см - не более внешнего диаметра, до 5 см;
• для изделий диаметром от 10 см - более 10 см.

 

 

Промежуток между краями швов накладок и других приварных элементов определяется трехкратной толщиной стенок труб (от 2 см). Для поперечных сварных стыков, требующих местной термической обработки, длина свободных прямых участков в обе стороны от оси соединительного участка (до приваренных изделий и начала изгиба, соседних поперечных швов) превышает величину L, определяемую по приведенной ниже формуле, но не меньше 10 см:
 

 
 Для поперечных стыков с ультразвуковым контролем, длина свободных прямых участков в обе стороны от оси шва до приварных элементов или изгиба превышает приведенные в табличных данных параметры.

 

 

Видео