учебник по ОПОВ

Рис. 2.1.14. Схема технологической установки перегонки нефти

2.1.4 Штуцеры, люки, опоры

Штуцер состоит из короткого отрезка трубы (патрубка) и фланца.

Минимальная длина его должна быть достаточной для удобной установки болтов при сборке фланцевого соединения. В случае защиты аппаратов термоизоляцией штуцер делают удлиненным. На крупных аппаратах нельзя устанавливать штуцеры малых размеров из-за опасности поломки. Штуцер приваривают к аппарату. Иногда в штуцер вставляют патрубок наполнения, чтобы предотвратить стекание жидкости по стенкам аппарата. Штуцеры,

работающие с застывающими жидкостями, снабжают рубашками для обогрева.

Штуцеры, предназначенные для слива жидкости, должны быть расположены в низшей точке и обеспечивать полное удаление жидкости.

Штуцер – это втулка, на одном конце которой есть внутренняя или наружная резьба для крепления к трубопроводам, корпусам, днищам, емкостям. Другой конец штуцера может иметь разные формы в зависимости от того, каким способом он присоединяется к последующим деталям (рис.2.1.16.).

Рис.2.1.16. Штуцеры

70

качества веществ, запорной арматуры, подключения импульсных трубопроводных линий при рабочем давлении до 40 МПа.

Смотровые окна

Их устанавливают, когда нужно наблюдать за работой герметичных аппаратов. Обычно на аппарате устанавливают два смотровых окна, один из которых снабжают светильником. Основная деталь смотрового окна – стекло. В типовых смотровых окнах применяют толстые иллюминаторные стекла, рассчитанные на давление до 0,6 МПа и температуру не более 150°С. При высокой температуре устройство смотровых окон для аппаратов затруднительно из-за сложности выбора термостойкого стекла. Если поверхность стекла во время работы сильно загрязняется, то устанавливают патрубки для промывки окон. В них периодически подают воду или промывную жидкость. Для наблюдения за уровнем жидкости устанавливают мерные стекла.

Рис.2.1.19. Смотровые окна, фонари

Люки

Служат для осмотра аппарата, очистки, монтажа и демонтажа внутренних устройств, загрузки сырья (рис.2.1.20.). Конструкция люков и лазов зависит от условий работы и давления в аппарате. Если лазом пользуются редко, то его крышку делают в виде заглушки. При необходимости частого открывания крышку делают на откидных болтах, которые можно отвернуть легче, чем обычные.

Рис.2.1.20. Люки для емкостей, цистерн и котлов

Люки и лазы, которые необходимо открывать несколько раз в день, делают с поворотной скобой. Люки могут быть установлены как на горизонтальных, так и на вертикальных стенках аппарата. При установке люков на вертикальной стенке необходимо обеспечивать подвеску крышки.

Лапы и опоры

72

2.2 Трубопроводы

Трубопроводом называется устройство, предназначенное для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих веществ. Поток вещества внутри трубопровода создается за счет разности давлений на концах трубопровода.

Рис. 2.2.1. Основные виды трубопроводов

Магистральные трубопроводы предназначены для транспортировки среды на дальние расстояния.

Городские коммунально-сетевые трубопроводы используются для удовлетворения нужд городского населения и небольших промышленных предприятий.

Технологическими называют трубопроводы промышленных предприятий, по которым транспортируются сырье, полуфабрикаты и готовые продукты, пар, вода, топливо, реагенты и другие материалы, обеспечивающие выполнение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, отработанные реагенты и газы, различные промежуточные продукты, полученные или использованные в технологическом процессе, отходы производства. В зависимости от размещения на промышленном объекте технологические трубопроводы подразделяют на внутрицеховые, соединяющие агрегаты и машины технологических установок цеха, и межцеховые, соединяющие технологические установки разных цехов. Внутрицеховые трубопроводы называются обвязочными, если они устанавливаются непосредственно в пределах отдельных аппаратов, насосов, компрессоров и др. и соединяют их.

74

2.2.1 Устройство трубопроводов

В химических установках перемещение веществ осуществляется преимущественно в закрытых трубопроводах. Конструкция таких трубопроводных систем обычно включает в себя следующее:

участки труб и фасонные части (фитинги);

элементы соединения отдельных участков труб;

уплотнения, герметизирующие места соединений двух разъемных участков.

Эти конструктивные элементы изготавливаются заранее и монтируются в единую разветвленную трубопроводную систему.

Дополнительно трубопроводы могут быть оснащены необходимой изоляцией и сопровождающим обогревом.

Основными общими параметрами трубопровода являются:

Условный диаметр прохода DN (англ. diameter nominal) — это параметр,

используемый в трубопроводных системах в качествехарактеризующего признака при подгонке друг к другу соответствующихдеталей: груб, фитингов и арматуры. Условный проход не имеет единицы измерения и указывается таким образом:

DN 125.

Номинальное (условное) давление РN (англ. pressure nominal) является признаком ступени давления, характеризующим части трубопровода идентичного исполнения и равных сопряженных (присоединительных) размеров. Численное значение номинального давления PN10 показывает максимально допустимое рабочее давление в барах при рабочей температуре 20°С. Номинальное давление приводится без единицы измерения. В зависимости от условного давления среды трубопроводы подразделяются на вакуумные, работающие при абсолютном давлении среды ниже 0,1 МПа (абс), низкого давления, работающие при давлении среды от 0,1 до 1,6 МПа или от 0 до 1,5 МПа (изб.), среднего давления, работающие при давлении среды от 1,5 до 10 МПа (изб.). Безнапорными называются трубопроводы, работающие без избыточного давления ("самотеком").

Рабочая температура среды tp, °С - трубопроводы считаются холодными, если они работают при среде, имеющей рабочую температуру tp < 50°С, и горячими, если температура tp > 50°С.

2.2.2 Материалы для трубопроводов

В зависимости от степени агрессивности транспортируемой среды трубопроводы подразделяются на три группы:

с неагрессивной и малоагрессивной средой (скорость коррозии менее 0,1 мм/год);

75

со среднеагрессивной средой (скорость коррозии 0,1 - 0,5 мм/год);

с высокоагрессивной средой (скорость коррозии более 0,5 мм/год).

Втех случаях, когда перемещаемые среды не оказывают сильного коррозионного воздействия, для изготовления трубопроводов применяется углеродистая сталь. Трубопроводы, выполненные из углеродистой стали, обладают достаточно высокой прочностью и недороги в изготовлении.

При транспортировании агрессивных сред используются трубы из легированной, так называемой нержавеющей стали, которая обладает хорошей коррозионной стойкостью. Применяются также трубы, выполненные из пластических масс - полиэтилена, поливинилхлорида, полипропилена и др. Эти материалы также обладают высокой стойкостью по отношению к агрессивным средам, но, как правило, не могут быть применены при повышенных температурах и давлениях.

В последнее время широко используются стеклянные трубопроводы. Этот материал особенно удобен вследствие своей прозрачности и высокой стойкости против большого числа химических реагентов. Стеклянные трубопроводы незаменимы при переработке пищевых и фармацевтических продуктов, где требуются особая чистота и строгий контроль. В некоторых случаях применяют трубопроводы из цветных металлов — меди, алюминия, латуни и др.

Для выполнения канализационных стоков и вспомогательных линий применяют чугунные, керамические и асбоцементные трубы.

2.2.3 Фасонные части трубопроводов

Трубопроводы из пластичных и пригодных для сварки материалов (стали, алюминия, меди, термопластов) собирают на месте монтажа посредством сварки. Для этой цели - наряду с участками труб - используют предварительно изготовленные фасонные элементы в виде колен, отводов, уменьшений диаметров и затворов (Рис. 2.2.2.). Этими так называемыми фитингами могут быть оснащены любые трубопроводы.

Рис. 2.2.2. Фасонные части труб для сварки

76

2.2.4 Соединения трубопроводов

Отдельные участки труб и фитинги монтируются с помощью специальных соединений, которые используются также для присоединения к трубопроводам требуемой арматуры и аппаратов. Подходящее соединение труб выбирается в зависимости:

от производственных требований (разъемное или неразъемное соединение);

от рабочих условий (низкое или высокое давление и, соответственно,

сброса избытка рабочей среды.

Защитная арматура - вид трубопроводной арматуры, предназначенный для защиты технологических систем и различного оборудования от возникновения или последствий аварийных ситуаций.

Основные размеры, формы, материалы и требования, предъявляемые к арматуре, установлены в относящихся к ней стандартах. Выбор подходящей арматуры зависит от назначения трубопровода и конкретных рабочих условий. По своему условному проходу и номинальному давлению она должна соответствовать всей трубопроводной системе. Материал арматуры должен выдерживать коррозионноактивное воздействие со стороны протекающей среды.

Запорная арматура (задвижки, заслонки, краны)

Задвижки представляют собой запорные устройства, способные закрывать всю трубопроводную систему в целом (в том числе трубопроводы с большим условным проходом) или открывать ее на полное поперечное сечение. В задачу задвижки не входит регулировка расхода протекающей среды.

Запорный орган задвижки с помощью маховика можно перемещать вертикально вверх и вниз относительно направления течения (Рис. 2.2.7. и Рис. 2.2.8.). Задвижки сконструированы таким образом, что в открытом положении они оказывают лишь минимальное сопротивление протекающей среде. При подъеме же запорного органа поток получает в свое распоряжение полное поперечное сечение трубы - без изменения направления протекания. Задвижки могут нагружаться в обоих направлениях протекания.

Основные различия задвижек - в конструкции запорного органа, по этому признаку задвижки различаются на клиновые, параллельные, шиберные и шланговые.

79