1. Технология монтажа трубопроводов из цветных металлов.
1.1. Общие сведения о трубопроводах.
Трубопроводами называются устройства, которые служат для транспортирования жидких, газообразных и сыпучих веществ. Трубопроводы состоят из плотно соединённых между собой прямых участков труб, деталей, запорно-регулирующей арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматики, опор и подвесок, крепежа, прокладок и уплотнений, а также материалов, применяемых для тепловой и антикоррозионной изоляции.
К технологическим трубопроводам относятся все трубопроводы промышленных предприятий, по которым транспортируются: сырьё, полуфабрикаты и готовые продукты; пар, вода, топливо, реагенты; отходы производства и др.
Технологические трубопроводы работают в сложных условиях. В процессе работы отдельные части трубопровода находятся под давлением транспортируемого продукта, которое может быть от 0,01 до 2500кгс/см2 и выше, под воздействием температур в пределах от –170 до +700оС и более, под постоянной нагрузкой от массы труб и деталей, нагрузок теплового удлинения, вибрационных, ветровых и давления грунта.
Кроме того, в элементах трубопровода могут возникать периодические нагрузки от неравномерного нагрева, защемления подвижных опор и чрезмерного трения в них.
Сложность изготовления и монтажа технологических трубопроводов определяется:
· характером и степенью агрессивности транспортируемых продуктов (вода, нефть, пар, газ, спирты, кислоты, щелочи и др.);
· конфигурацией обвязки аппаратов и оборудования, большим количеством разъёмных и неразъёмных соединений, трубопроводов, компенсаторов, контрольно-измерительных приборов, средств автоматики и опорных конструкций;
· расположением трубопроводов в траншеях, каналах, лотках, на стойках, эстакадах, этажерках, на технологическом оборудовании, а также на разных высотах и часто в условиях, неудобных для производства работ.
По территориальному признаку технологические трубопроводы разделяют на внутрицеховые, соединяющие отдельные аппараты и машины в пределах одной технологической установки или цеха и размещённые внутри здания или на открытой площадке, межцеховые, соединяющие отдельные технологические установки и цехи.
1.2. Трубы и детали трубопроводов из цветных металлов и их сплавов.
Трубы и детали трубопроводов из цветных металлов ввиду их сравнительно высокой стоимости для технологических трубопроводов используют сравнительно редко и по возможности заменяют трубами из неметаллических материалов.
В таблице приведена техническая характеристика труб из цветных металлов и сплавов.
| Трубы | ГОСТ, нормаль | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Длина труб, мм | Пределы применения | |
| температура, оС | давление, кгс/см2 | |||||
| Из алюминиевых сплавов и алюминия: | ||||||
| тянутые и канатные | ГОСТ 18475-73 | 6 – 120 | 0,5 – 5 | 2 – 5,5 | От –196 до +150 | По расчёту |
| прессованные | ГОСТ 184882–73 | 25 – 280 | 5 – 32,5 | 2 – 5,5 | От –196 до +150 | По расчёту |
| Сварные из алюминиевых сплавов: | ||||||
| медные | МН 1112–60 | 103 – 1012 | 1,5 – 6 | – | От –196 до +120 | Рраб до 2,5 |
| тянутые и канатные | ГОСТ 617–72 | 3 – 360 | 0,5 – 10 | 1 – 6 | От –196 до +120 | По расчёту |
| прессованные | ГОСТ 617–72 | 30 – 280 | 5 – 30 | 0,5 – 6 | От –196 до +120 | По расчёту |
| сварные | МН 1166–60 | 410 – 510 | 5 | – | От –196 до +120 | Рраб до 6 |
| Медные и латунные тонкостенные | ГОСТ 11383 – 65 | 1,5 – 28 | 0,15 | – | – | – |
| Латунные: | ||||||
| тянутые и прессованные | ГОСТ 494–69 | 3 – 196 | 0,5 – 42,5 | 0,5–7,5 | От –196 до +250 | По расчёту |
| сварные | МН 1135–60 | 103 – 1012 | 1,5 – 6 | 1 | От –196 до +120 | Рраб до 6 |
| Бронзовые и прессованные | ГОСТ 1208–73 | 50 – 220 | 5 – 50 | – | – | – |
| Свинцовые | ГОСТ 167–69 | 15 – 166 | 2,5 – 8 | 2 – 6 | До +140 | Ру до 2,5 |
| Титановые | МРТУ 14–4–7–65 | 32 – 133 | 1,5 – 3,5 | 2 – 5 | До +350 | По расчёту |
Трубы из алюминия и его сплавов применяют в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Они имеют небольшую плотность (92,7г/см2) и относительно высокую устойчивость против коррозии в крепкой и слабой азотной, разбавленной серной, фосфорной, уксусной и многих других кислотах при комнатной температуре. С повышением температуры химическая стойкость и прочность труб резко снижается.
Детали трубопроводов из алюминиевых сплавов нормализованы на рабочее давление 2,5 кгс/см2 и изготовляются с условным диаметром от 100 до 1000мм.
Медные трубы применяются в технологических процессах промышленности органического синтеза и органических кислот для транспортирования агрессивных продуктов, а также в установках глубокого охлаждения.
В технологических трубопроводах используют главным образом твердые медные трубы М3 и М3С (МЗС отличается от МЗ более ограниченным содержанием примесей – кислорода, свинца и фосфора).
Латунные трубы в технологических трубопроводах обычно служат для транспортирования инертных газов при низких температурах. Использование их для транспортирования агрессивных продуктов ограничено вследствие возможного растрескивания труб в результате коррозии.
Детали трубопроводов из латуни нормализованы на рабочее давление 6 или 200кгс/см2.
Свинцовые трубы обладают очень высокой коррозионной стойкостью; их применяют преимущественно для транспортирования серной кислоты различной концентрации (9холодной – до 80%, горячей – до 40%), слабой (до 10%) холодной соляной кислоты, хлора.
В технологических трубопроводах свинцовые трубы используют сравнительно редко – в тех случаях, когда их нельзя заменить трубами из легированных сталей, стекла, пластмасс.
Титановые трубы применяют для трубопроводов, транспортирующих агрессивные продукты, в том числе азотную кислоту. Титан очень прочный и легкий сплав (плотность его 4,5г/см2). Применяемый для труб сплав ВТ1 имеет предел прочности при растяжении 45 – 60 кгс/мм2.
1.3. Подготовительные работы.
Успешное и качественное выполнение монтажных работ зависит от своевременной подготовки производства. При монтаже трубопроводов необходимо строго соблюдать технические условия и правила производства работ, тщательно контролировать качество поступающих на монтаж труб, деталей и узлов трубопроводов, арматуры и других материалов.
До начала монтажа трубопроводов производитель работ, мастер и бригадир подбирают рабочие чертежи, спецификации, проект производства работ и другую техническую документацию по трубопроводам данного объекта.
Перед монтажом организуют площадки для промежуточного складирования и укрупнения узлов и элементов трубопроводов, в местах производства работ оборудуют сварочные посты.
Для временных сооружений применяют инвентарные контейнерные и сборно-разборные конструкции. Инструментальные кладовые располагают в непосредственной близости к рабочим местам.
До начала монтажа должны быть закончены общестроительные работы, а также установлены конструкции и оборудование (в случае, если их монтаж не ведётся совместно с обвязочными трубопроводными работами), проходы и проезды освобождают от строительного мусора и посторонних предметов, чтобы обеспечить свободный и безопасный доступ к рабочим местам.
Прежде чем приступить к монтажу трубопроводов, необходимо ознакомиться с местами их прокладки и проверить строительную готовность объекта под монтаж: проверяют наличие предусмотренных проектом закладных частей.
После этого намечают, какие временные леса и подмости потребуются при монтаже трубопровода. Леса и подмости необходимо применять инвентарные сборно-разборных конструкций.
Перед монтажом подбирают монтажные механизмы, приспособления и инструмент (по проекту производства работ); подают узлы, прямые участки трубопроводов и другие комплектующие изделия и материалы в зону монтажа; знакомят бригады с объектами, проводят инструктаж по технике безопасности.
1.4. Монтаж трубопроводов из цветных металлов и их сплавов.
При монтаже трубопроводов из цветных металлов – меди, латуни, алюминия и свинца – соблюдают те же требования, что и для трубопроводов из углеродистой стали.
К монтажу таких трубопроводов следует приступать только после окончания всех работ по монтажу оборудования и стальных трубопроводов.
Относительно небольшая прочность и высокая пластичность металла этих труб, особенно свинцовых, ограничивает возможность предварительного укрупнения элементов и узлов в блоки. Поэтому на монтажную площадку поступают детали, элементы и узлы, из которых собирают блоки небольших размеров. При транспортировании, укладке и монтаже таких трубопроводов требуется особая осторожность, чтобы предохранить их от механических повреждений.
Трубопроводы из цветных металлов разрешается сваривать при температуре окружающего воздуха не ниже –5оС. Для трубопроводов из алюминия, меди и латуни применяют газовую, электродуговую сварку (угольным, графитным или металлическим электродами) и сварку в среде защитных газов. Для трубопроводов из меди и латуни используют также пайку в случаях, указанных в проекте.
К прихватке и сварке трубопроводов из цветных металлов и их сплавов допускаются сварщики, сдавшие испытания (заварившие пробные стыки) и имеющие удостоверение о допуске к сварке.
К пайке трубопроводов, работающих под избыточным давлением более 0,7 кгс/см2, допускаются медники и паяльщики, имеющие удостоверения на право пайки сосудов и трубопроводов.