Отводы стальные
Стальные отводы относятся к специальным изделиям, используемым при необходимости смены направления движения рабочего потока в различных системах трубопроводов. Отводы имеют форму изогнутой под требуемым углом трубы круглого сечения. Отводы из стали делятся на виды в зависимости от размеров (диаметра, массы), угла изгиба, способа изготовления и материала. Монтаж стальных отводов непосредственно на трубопровод осуществляется методом сварки.
Области использования стальных отводов
Область использования отводов, изготовленных из различных марок стали, достаточно обширна. Наибольшее применение они получили в промышленных трубопроводных магистралях (газовых, нефтяных, химических), а также в бытовых трубопроводных системах (водопровод, газопровод) и насосных станциях. Вид и материалы монтируемых в магистральную сеть отводов подбираются, исходя из условий их дальнейшей эксплуатации (температура, давление рабочей среды), степени агрессивности рабочего носителя, заданной надежности и геометрии соединяемых труб.
Например, трубопроводы, работающие с агрессивным рабочим носителем при высоких давлениях, целесообразно комплектовать бесшовными, сварными, крутоизогнутыми отводами из легированной или нержавеющей стали, в том числе с цинковым покрытием. Для коммуникаций бытового назначения подходят отводы гнутые или круглоизогнутые из стали с высоким содержанием углерода. Диаметр поперечного сечения стальных отводов может варьироваться в диапазоне 15-2000 мм.
Материалы и способы изготовления
Отечественная металлургическая промышленность изготавливает отводы из стали различных марок: легированная (ст. 3ХФА), углеродистая, коррозионно-стойкая нержавеющая (ст. 12Х18Н10Т), оцинкованная, хромированная и никелированная с улучшенными антикоррозионными характеристиками и др. Способы изготовления отводов основаны на пластичных и литьевых свойствах этого материала. Можно выделить следующие виды отводов по способу их изготовления:
- штампосварные;
- сварные секционные (секторные);
- гнутые;
- крутоизогнутые бесшовные;
- точеные.
Штампосварные
Их получают путем сварки заготовок из штампованных листов стали требуемой толщины. Данная технология позволяет изготавливать изделия, обладающие повышенными прочностными характеристиками, с достаточно большой толщиной стенки и диаметром до 1420 мм. Получаемые этим способом отводы предназначены для эксплуатации в трубопроводных магистралях нефте- и газодобывающих производств. Основными материалами, используемыми для изготовления отводов штамповкой, являются нержавеющая, конструкционная и легированная стали. Технические характеристики данных отводов должны соответствовать ведомственным техническим условиям (например, ТУ 102-988-95).
Сварные секционные
Получают методом сварки отдельных секторов (секций) труб. Такой вид отводов является менее дорогим, но он уступает по надежности. Используются секционные изделия, в основном, в магистральных трубопроводах, работающих при достаточно высоких значениях давления рабочей среды (предельно 2,5 МПа) и температуре (до 425°С), например, в трубопроводах тепловых электростанций. Диаметр готового изделия может составлять от 108 до 1620 мм. Секционные отводы изготавливаются из низколегированной и углеродистой марок стали.
Гнутые
Изготавливают путем изгиба металлической трубы, как в горячем, так и в холодном состоянии на специализированных трубогибочных станках. Такие отводы представляют собой прямой участок трубы с концом, изогнутым под нужным углом. Прямой участок по массе может значительно утяжелять всю конструкцию, что отрицательно сказывается на общей стоимости, необходимости использования специальных укреплений и т.д.
Гнутые изделия получают с радиусом изгиба от 20 Ду (Ду – условный диаметр трубы), угол изгиба может варьироваться от 2º до 90º. Основным документом, в соответствии с которым изготавливают данный вид отводов, является ГОСТ 24950-81. Подходящие условия эксплуатации: давлением рабочей среды в трубопроводе может достигать 100 МПа, температура находится в диапазоне от минус 50 до плюс 510ºС.
Крутоизогнутые
Гнутые отводы часто используют в том случае, когда нет возможности монтировки крутоизогнутых отводов. Отличие последнего вида состоит в большем радиусе изгиба трубы. По техническим характеристикам этот вид отводов должен соответствовать ГОСТ 17235-83 и ГОСТ 17235-2001. Изготовление крутоизогнутых отводов осуществляют способом протяжки прямой трубы через специальный шаблон с заданным углом изгиба (30º, 45º, 60º и 90º). Данная технология позволяет изготовить изделия высокого качества. Материалы, из которых изготавливают именно эти отводы – это марки стали: углеродистая (ст. 20) и нержавеющая (ст. 10Х18Н10Т). Отметим, что в случае необходимости возможно изготовить отвод данного вида с нестандартным углом изгиба по индивидуальному чертежу или заказу.
Точеные
Изготавливают на токарном аппарате из литых металлических заготовок. Это наиболее дорогой вид рассматриваемых изделий, что обусловлено сложностью технологии их получения. Основное преимущество точеных деталей по сравнению с предыдущими видами заключается в возможности изготовления деталей любой толщины и их высокая устойчивость к высоким давлениям, вплоть до 100 МПа.
Способы отцентровки стальных отводов при сварке
Особенности сварки применительно к монтажу разных видов отводов заключаются в осуществлении постоянного контроля за тем, насколько чисто совмещаются внутренние поверхности и кромки свариваемых деталей. Показатель смещения сечений труб относительно друг друга обычно не должен превышать 2 мм. С целью контроля смещения кромок соединяемых деталей при сварке проводят их отцентровку. При сварке деталей имеющих небольшой диаметр как правило можно использовать специальные тиски для сварки труб. Они бываю различных конструкций.
При больших диаметрах труб применяют вращатели – специальные технических устройства для сварки. Детали прочно крепятся в данном устройстве и вращаются вокруг своей оси с регулируемой скоростью вращения. В процессе сварки достигается высокое качество сварного шва. Данный технологический прием позволяет прочно скреплять трубы и отводы большого диаметра, а также работать не только с прямыми изделиями, но и с деталями, имеющими более сложную конструкцию, например, тройниками.
Правила монтажа стальных отводов
Установка изогнутых деталей на трубопровод с обеспечением высокого уровня герметичности является сложным процессом, требующим высокой квалификации специально обученного персонала. Монтируют стальные отводы в трубу в основном методом сварки, правила и нормы безопасности данного процесса должны быть прописаны в отдельных инструкциях. Непосредственно процесс сварки может проводиться разными способами, но следует придерживаться некоторых общих правил.
- Обязательно наличие инструкций и нормативной документации.
- Работы разрешается проводить исключительно обученным кадрам при наличии соответствующего удостоверения и предписания.
- Для сварщика обязательно наличие защитной спецодежды, маски и обуви.
- Рабочее место должно быть очищено от посторонних предметов, оборудовано системой вентиляции и первичными средствами пожаротушения.
- Перед началом работы необходимо тщательно проверить поверхности свариваемых деталей на предмет отсутствия дефектов и неровностей, устранить их при обнаружении.
- Строго следовать заданным режимам сварки в зависимости от характеристик материалов.
Процесс ручной электродуговой сварки участка трубы и отвода протекает при постоянном токе в два этапа с нанесением первого и второго сварных швов при поддержании постоянной температуры процесса. После выполнения первого шва осуществляют его шлифовку. После второго шва проводят заполняющие борозды и наносят облицовочные швы.
Очевидно, что стальные отводы задействованы практически в любых трубопроводных магистралях. Для создания герметичного соединения основной трубы с данным элементом, и обеспечения надежности трубопровода в целом, особенно важно правильно подобрать отвод по материалу, конструкции и провести качественную его установку.
