Страница 9 из 19
Сгоны соединяют следующим образом. На длинную резьбу насухо навертывают контргайку и муфту. Затем свинчивают муфту с длинной резьбы и навинчивают ее, применяя уплотнительный материал, на короткую резьбу трубы до конца. Далее наматывают у торца муфты по ходу резьбы свитый в жгутик уплотнительный материал и контргайку плотно подгоняют к муфте. Жгутик помещается в фаске муфты и препятствует просачиванию воды или пара по резьбе. Если в муфте отсутствует фаска, жгутик уплотнительного материала выдавливается контргайкой и соединение не будет достаточно плотным. Места соединения труб очищают от выступающего уплотнительного материала ножовочным полотном.
Соединения на резьбе выполняют после сварки трубопровода. Если же необходимо выполнить сварной стык после уплотнения резьбового соединения, то он должен располагаться на расстоянии не менее 400 мм от резьбового соединения.
3.2. Соединение стальных труб на сварке, фланцах и с помощью накидной гайки
Сварное соединение труб (см. рис. 3.1, б, в) широко применяют благодаря его высокой прочности, герметичности и долговечности. Однако при этом требуются сложное пожаро-, взрывоопасное оборудование и высокая квалификация рабочего. При сварке образуются наплывы расплавленного металла на внутренних стенках труб, что увеличивает сопротивление движению жидкости, особенно в трубопроводах малого диаметра (10–32 мм). Чтобы исключить этот дефект, применяют сварку враструб.
Сварное соединение осуществляется оплавкой концов труб и заполнением зазора между трубами жидким металлом, который, застывая, образует прочное и герметичное соединение.
Соединение на фланцах – вид разъемного соединения трубопроводов, характеризующегося простотой конструкции, легкостью сборки и разборки, распространенностью фланцевой трубопроводной арматуры. Соединение на фланцах (см. рис. 3.1, г) выполняют в виде двух дисков с отверстиями – фланцев 4, которые закрепляются на концах труб с помощью резьбы, сварки или отбортовки. Между фланцами помещают уплотнительную прокладку 5, которая сжимается болтами с гайками 6. Такое соединение при установке арматуры не допускается заделывать в строительные конструкции. Фланцы, изготовленные из стали по стандартизованным размерам (ГОСТ 12815-80*), приваривают к трубе. Торцовые поверхности фланцев должны быть перпендикулярны оси трубы. Конец трубы, включая шов приварки фланца к трубе, не должен выступать за плоскость фланца.
Уплотнением между фланцами служит прокладка из листового материала в форме шайбы. При температуре среды до 105 °C применяют прокладки из термостойкой резины, а при большей температуре – из паронита толщиной 2–3 мм. На паропроводах давлением до 0,15 МПа в качестве уплотнительной прокладки используют асбестовый картон толщиной 3–6 мм. Прокладка должна доходить до болтовых отверстий и не выступать внутрь трубы. Поэтому внутренний диаметр прокладки не должен доходить на 2–3 мм до края трубы, а наружный диаметр – на 2–3 мм до болтов.
Перед сборкой фланцевого соединения концы труб располагают так, чтобы плоскости фланцев были параллельны. Отклонения фланцев должны быть не более 0,2 мм на каждые 100 мм наружного их диаметра.
Коническими оправками, вставляемыми в отверстия, фланцы центрируют, чтобы болтовые отверстия в обоих фланцах совпадали. Далее между ними устанавливают прокладку. Использовать скошенные прокладки или несколько прокладок для компенсации перекосов фланцев или большого расстояния между ними не допускается. Не снимая оправок, в свободные отверстия вводят болты и навинчивают на них гайки без сильного нажима. После этого оправки вынимают и заменяют их болтами и гайками.
Болты вводят в отверстия фланцев так, чтобы их головки размещались с одной стороны соединения. На вертикальных трубопроводах головки располагаются сверху. Диаметр болта должен соответствовать диаметру отверстия во фланце. Длину болтов выбирают такой, чтобы болт выступал из гайки не более чем на 0,5 диаметра болта. На болты навертывают гайки без натяга и после выравнивания прокладки их затягивают гаечным ключом. Чтобы обеспечить равномерное уплотнение прокладки и исключить перекос фланцевого соединения, гайки затягивают постепенно и равномерно по окружности фланца. Для этого сначала подтягивают попарно гайки, расположенные диаметрально противоположно на фланцах, затем гайки на диаметре, перпендикулярно первому, и так попарно затягивают все гайки до упора.
Соединение накидной гайкой (см. рис. 3.1, используют как разъемное соединение для труб небольшого диаметра. Соединение имеет небольшие габариты и требует меньших затрат времени для сборки, чем фланцевое. Чтобы выполнить такое соединение, на конец одной трубы надевают накидную гайку 7 и конец отбортовывают; на второй трубе закрепляют патрубок с резьбой или нарезают резьбу. Торцы, между которыми помещается уплотнительная прокладка, стягивают накидной гайкой, навертываемой на резьбу.
3.3. Способы склеивания стальных труб
Применение новых клеевых соединений при монтаже стальных трубопроводов позволяет по сравнению со сварными, фланцевыми и резьбовыми обеспечивать не только требуемую прочность и плотность, но и противокоррозионную защиту стыков соединяемых труб, в том числе имеющих коррозионно-стойкие покрытия – оцинкованные, эмалированные, алюминированные и т. п. Такие соединения получили в последнее время применение при монтаже трубопроводов наружным диаметром до 133 мм, работающих при давлении до 1 МПа, рабочей температуре 60–90 °C и предназначенных для транспортирования различных сред, к которым при указанных рабочих параметрах химически стойки эпоксидные клеи или стеклопластик на эпоксидной основе.
Клеевые соединения подразделяются на три типа: бандажные, раструбные (муфтовые) и клеемеханические.
Соединения бандажного типа устраивают методом многослойной намотки на концы стыкуемых труб ленты из конструкционной стеклоткани с нанесенным на нее слоем эпоксидного клея. После холодного или горячего отверждения клея на месте стыка образуется монолитный стеклотекстолитовый бандаж с высокими упругомеханическими и прочностными характеристиками, имеющий прочную адгезионную связь с поверхностями труб, что обеспечивает надежное и герметичное их соединение.
Раструбные (муфтовые) соединения устраивают методом нанесения клея на наружную поверхность конца трубы и внутреннюю поверхность раструба (муфты), последующих ввода конца трубы в раструб или надвижки муфты на концы стыкуемых труб и отверждения клея.
Клеемеханические соединения идентичны раструбным (муфтовым). Отличие их состоит в фиксации клеевого соединения трехточечным обжатием по периметру раструба или муфты, за счет чего обеспечивается механический контакт сопрягаемых поверхностей.
Исходя из условий монтажа и эксплуатации трубопроводов, клеи должны быть технологичными, обеспечивать достаточную жизнеспособность при нормальных температурах, высокую адгезию и когезию, длительную работоспособность при воздействии рабочих параметров транспортируемых веществ, климатических факторов, отверждаться при нормальной температуре и небольших удельных давлениях.
Подготовительные работы при склеивании трубопроводов включают разрезку конструкционной стеклоткани на ленты требуемых размеров (при отсутствии тканых лент); приготовление и расфасовку компаундов и отвердителя; изготовление навивных каркасов для бандажных соединений (при необходимости); изготовление муфт и раструбов. Работы осуществляют в отдельных, оборудованных для этих целей помещениях.
Ширина ленты из стеклоткани, равная 2L (L – величина нахлестки), для бандажных соединений определяется наружным диаметром склеиваемых труб: 2L = (1,2… 1,3) DH; для клеевых соединений бандажного типа с навивным каркасом ширина ленты принимается 30–40 мм. Минимальную длину ленты для одного стыка принимают в зависимости от наружного диаметра склеиваемых труб из расчета не менее шести слоев в намотке: / = (6,2…6,3)πDH. Для удобства хранения и последующего использования лент их сматывают в рулончики или на бобины и хранят в закрытых полиэтиленовых пакетах.