Труби, фасонні частини, арматура систем газопостачання

Мета роботи: ознайомлення з типами труб (номери ГОСТ, технічних умов), які застосовуються для будівництва газопроводів, способами з’єднання труб між собою, видами арматури її позначенням та умовами застосування.

Матеріали й обладнання, необхідні для виконання роботи: робота виконується в лабораторії кафедри будівельної механіки. В ході роботи використовуються лабораторні стенди із зразками труб, фасонних частин, а також плакати і рекламно-інформаційні матеріали підприємств-виробників.

Хід виконання роботи:

1. Ознайомлення з типами трубопроводів, які використовують для будівництва систем тепло та газопостачання.

2. Вивчення способів з’єднання трубопроводів.

3. Ознайомлення з видами фасонних частин та арматурою систем газопостачання.

Короткі теоретичні відомості: Для будівництва газопроводів згідно ДБН В.2.5-20-2001 „Газопостачання” застосовують сталеві або поліетиленові трубопроводи. В містах, на промислових підприємствах, на територіях насичених інженерними комунікаціями застосовують переважно сталеві газопроводи. Поліетиленові труби прокладають територією міст для газопроводів тиском до 0,3 МПа та територією селищ та міжселищні газопроводи з тиском до 0,6 МПа.

Для будівництва систем газопостачання застосовують труби, виготовлені з вуглецевої сталі звичайної якості за ГОСТ 380 та якісної сталі за ГОСТ 1050 лише першого сорту. За способом виготовлення трубопроводи поділяють на зварні (прямошовні та спіралешовні) і безшовні (тепло-, гаряче- або холоднодеформовані).

Вибір трубопроводів залежить від способу прокладання газопроводу (надземне, наземне, підземне), його діаметра, призначення, розрахункових значень зовнішніх температур. Вибір труб здійснюють відповідно до додатка Й ДБН В.2.5-20-2001.

На заводах-виробниках труби обов'язково проходять гідравлічні випробування і повинні мати гарантійний запис у сертифікаті про те, що вони витримують потрібний гідравлічний тиск. У сертифікаті також указують номінальні розміри труб, ГОСТ, за яким вони виготовлені, марку сталі, результати гідравлічних та механічних випробувань, номер партії труб.

Для будівництва підземних газопроводів застосовують труби з мінімальним діаметром 50 мм і товщиною стінки 3 мм. Товщина стінки для надземних трубопроводів повинна бути не менше 2 мм, а для підводних переходів на 2 мм більше розрахункової, але не менше 5 мм.

Умовним називають номінальний внутрішній діаметр труби. Цією величиною користуються під час вибору арматури, фасонних частин і під час виконання розрахунків. Величина умовного діаметру, зазвичай, має округлене значення, наприклад,: 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50 мм і т.д.

Зовнішній діаметр визначається стандартами і має більш точне значення, а внутрішній діаметр є величиною похідною від зовнішнього діаметра й товщини стінки.

Застосування поліетиленових трубопроводів зумовлене їх властивостями: вони у чотири - вісім разів легші за сталеві трубопроводи, що полегшує їх транспортування та монтаж; мають менший гідравлічний опір (приблизно на 20%); мають високу корозійну стійкість; хороші діелектричні якості, що надзвичайно важливо для прокладання у зоні дії мандрівних струмів; більшість типорозмірів поліетиленових труб постачається в бухтах довжиною від 50 до 500 м (якщо на 800 м поліетиленового трубопроводу буде виконано всього один стик, то для сталевого трубопроводу такої ж довжини 60-80 стиків); поліетиленові труби мають меншу жорсткість, тому в країнах з підвищеною сейсмічною активністю мають переважне використання. Разом із тим ці труби мають меншу механічну міцність, меншу температурну стійкість.

Поліетиленові труби випускають за ТУ 6-19-051-538-85 жовтого кольору або чорного з жовтими смугами. Тип труби вибирають залежно від робочого тиску в газопроводі:

- тип С (середні) – для газопроводів низького й середнього тиску;

- тип Т (важкі) – для газопроводів високого тиску.

Для трубопроводів застосовують такі види з'єднань: зварне, нарізне, фланцеве.

Найбільш технологічним та розповсюдженим є зварне з'єднання. Нарізні з'єднання допускають для встановлення кранів, пробок, муфт на гідрозатворах та збірниках конденсату; на надземних уводах газопроводів низького тиску, в місцях установки запірної арматури і для приєднання контрольно-вимірювальних приладів. Фланцеві з'єднання виконують для приєднання арматури (засувок, кранів). Для ущільнення цих з'єднань використовують пароніт, гуму або інші матеріали, дозволені ДБН.

Усі роз'ємні з'єднання газопроводів повинні бути доступні для огляду та ремонту.

Фасонні частини служать для з'єднання трубопроводів, виконання поворотів, злиття та розгалуження потоку газу, переходу з одного діаметра на інший, тощо.

До фасонних частин відносять: кутники, трійники, хрестовини, муфти, гайки, пробки, згони, відводи, перехідники, тощо.

Арматурою називають різноманітні пристрої та устаткування, яке монтують на газопроводах, резервуарах, апаратах та приладах.

За призначенням газову арматуру поділяють на:

- запірну (для періодичних відключень окремих ділянок трубопроводів, апаратури і приладів: крани, вентилі, засувки, поворотні затвори, гідравлічні затвори);

- запобіжну (для запобігання підвищенню тиску в газопроводах, апаратах і приладах понад установлені межі: запобіжні клапани і зворотні клапани);

- регулювальну (для управління тиском або витратою: регулюючі вентилі, клапани, конденсатозбірники та ін.);

- резервуарну та контрольну.

Уся арматура, яка застосовується у газовому господарстві, стандартизована. За прийнятим умовним позначенням шифр кожного типу арматури складається з чотирьох частин: перші дві цифри означають тип арматури (наприклад, 10 – кран пробково-спускний, 11 – кран для трубопроводу, 14 або 15 – вентиль, 16 – кран зворотний підйомний, 17 – кран запобіжний, 19 – кран зворотний поворотний, 21 – регулятор тиску, 30 або 31 – засувка, 32 – затвор), наступна за ними буква – матеріал із якого виготовлено корпус арматури (наприклад, с – вуглеводна сталь, лс – легована сталь, нж – нержавіюча сталь, ч – сірий чавун, кч – ковкий чавун, б – бронза або латунь, вп – вініпласт, п – інші види пластмас), перша цифра після буквеного позначення вказує на вид приводу, далі букви –матеріал кілець ущільнення (наприклад, бр – бронза або латунь, нж – нержавіюча сталь, р – гума, э – ебоніт, бт –бабіт, бк – відсутність у корпусі або затворі спеціальних кілець ущільнення).

Принципові схеми роботи різних типів запірної арматури показані на рисунках 1-4.

Рис. 1 Принципова схема роботи крана

Запірний пристрій крана 2 являє собою пробку, яка обертається у корпусі 1 навколо своєї осі (рис. 1). Пробка має наскрізний отвір: в кульових кранах – круглий, в інших у вигляді щілини. Для повного відкриття пробку повертають навколо осі проти годинникової стрілки на 90^о.

Прохід газу в корпусі 1 засувки перекривається затвором 2, який має форму плоского диска або клина і пересувається у площині перпендикулярній до напрямку руху газу. Для повного відкривання запірний пристрій піднімають на величину, яка дорівнює умовному діаметрові трубопроводу (рисунок 2).

Рис. 2 Принципова схема роботи засувки

Вентилі – це вид запірної арматури, в якій затвор 2 поступально рухається у напрямку, який співпадає з напрямком руху потоку (рисунок 3).

У гідравлічному затворі (рисунок 4) запірним пристроєм 2 є вода, яку наливають у корпус 1 крізь трубку 3. Висота стовпа рідини у гідрозатворі повинна перевищувати максимальний тиск газу не менше ніж на 200 мм водяного стовпа.

Рис. 3 Принципова схема роботи вентиля

Рис. 4 Принципова схема роботи гідрозатвора

Зміст і оформлення звіту: у звіті студенти вказують номер, назву лабораторної роботи, ГОСТ, сортамент та область застосування трубопроводів, ескізи фасонних частин та їх стислу характеристику, ескізи різних видів арматури, із якими ознайомились студенти.

Контрольні питання

1. Які типи трубопроводів використовуються для будівництва систем тепло та газопостачання?

2. Які види з’єднань використовують для трубопроводів?

3. За яким призначенням поділяють газову апаратуру?

4. Які знаєте умовні позначення типу арматури?

5. Поясніть принципи роботи запірної арматури?