Трубопроводы Трубопроводом называется устройство, состоящее из труб и предназначенное для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих веществ. По своему значению для народного хозяйства можно выделить трубопроводы государственного значения (магистральные газо-, нефте- и водопроводы), городские коммунально-сетевые (водопровод, газовые, теплофикационные и канализационные сети) и технологические —внутризаводского транспорта (межцеховые и внутрицеховые, обвязочные), судовые и машинные. В зависимости от транспортируемой среды применяются названия водопровод, газопровод, паропровод, нефтепровод, воздухопровод, маслопровод, кислотопровод, кислородопровод, бензопровод, молокопровод и т. д. По значению рабочего давления Рр выделяют трубопроводы низкого, среднего и высокого давления, а также вакуумные. Этот параметр зависит от области применения трубопровода и может оцениваться по-разному. В зависимости от предъявляемых требований, условий работы и степени ответственности трубопроводы могут подразделяться на категории. Основными общими параметрами трубопровода и арматуры являются: условный диаметр прохода Dy, мм [регламентируется стандартом (GT СЭВ 254—76)1, условное давление Ру, МПа [регламентируется ГОСТ 356—80 (СТ СЭВ 253—76)] и рабочая температура р, ^С. Государственные трубопроводы (магистральные) предназначены для транспортировки среды на дальние расстояния. Например, магистральный газопровод начинается от источника газа (промысел или газовый завод) и заканчивается в газопотребляющем районе. Магистральный трубопровод включает в себя сооружения по подготовке транспортируемой среды, линейную часть, насосные или компрессорные и газораспределительные станции. По максимально возможному рабочему давлению можно выделить магистральные газопроводы низкого давления — Рр < 1,2 МПа включительно, среднего давления —Рр = 1,2 -2,5 МПа включительно и высокого давления —рр > 2,5 МПа. В настоящее время эксплуатируются магистральные газопроводы с рабочим давлением до 8 МПа, в перспективе—с давлением до 12 и 16 МПа. Городские (поселковые) коммунально-сетевые трубопроводы используются для удовлетворения нужд городского населения и небольших промышленных предприятий. Крупные промышленные предприятия, как правило, обслуживаются собственными внешними трубопроводами. Технологическими называются 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. В соответствии со СНиП 111-31—78 (Строительные нормы и правила) технологические трубопроводы делятся на пять категорий в зависимости от характера транспортируемой среды, рабочего давления и рабочей температуры. Категория трубопровода устанавливается проектом. Технологические трубопроводы считаются холодными, если они работают при среде, имеющей рабочую температуру < 50 °С, и горячими, если температура рабочей среды > 50 °С. 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 О 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»). В зависимости от степени агрессивности транспортируемой среды трубопроводы подразделяют на три группы: с неагрессивной и малоагрессивной средой (скорость коррозии менее 0,1 мм/год), со среднеагрессивной средой (скорость коррозии 0,1—0,5 мм/год) и с высокоагрессивной средой (скорость коррозии более 0,5 мм/год). Газопроводы городского газового хозяйства в зависимости от назначения подразделяют на транзитные, распределительные и А в дальнейшем- все значения давления приводятся как избыточные. ответвления. Транспортировка газа по городскому газопроводу действующими нормами допускается при рр < 1,2 МПа. В зависимости от максимального рабочего давления газопроводы и газоустановки бывают: низкого давления (при Рр < 0,015 МПа и при 0,015 МПа < 0,1 МПа), среднего давления (при 0,1 МПа < Рр < 0,3 МПа) и высокого давления (при 0,3 МПа < Рр < 0,6 МПа и при 0,6 МПа <1,2 МПа). Городские газопроводы считаются низкого давления при рр < 0,005 МПа включительно, среднего давления при Рр = 0,005 4- 0,3 МПа включительно и высокого давления при Рр > 0,3 МПа. В газовом хозяйстве заводов черной металлургии разрешается прокладка газопроводов как межцеховых, так и внутрицеховых с рабочим давлением Рр < 0,6 МПа, В случае производственной необходимости допускается давление Рр= 1,2 МПа. Для прокладки газопроводов с давлением выше 1,2 МПа требуется разг решение Госгортехнадзора СССР. Изготовление газопроводов производится с применением труб из хорошо свариваемых малоуглеродистых и низколегированных сталей с массовым содержанием углерода не выше 0,27 %. Относительное удлинение стали при пятикратных образцах должно быть не менее 18 %. Судовые трубопроводы предназначены для транспортирования различных сред в условиях работы судовых установок и агрегатов. Они имеют различные назначение, протяженность, рабочие параметры и условия эксплуатации. Машинные трубопроводы служат для передачи среды из одной части машины в другую или же из одного агрегата в другой. К ним относятся топливопроводы в дизельных и бензиновых двигателях, маслопроводы в станках, самолетах и т. п. Проектирование, изготовление и монтаж магистральных, технологических и городских трубопроводов производятся в соответствии с правилами Госгортехнадзора. Исключение составляют трубопроводы с невысокими параметрами среды, например для пара при рабочем давлении до 0,2 МПа (абс); для воды с температурой до 120 °С; временно установленные трубопроводы со сроком действия до 1 года и некоторые другие. Условия монтажа и эксплуатации арматуры на трубопроводах различны, что должно быть учтено при ее проектировании. Так, запорная арматура, установленная на линейной части магистрального трубопровода, как правило, срабатывает сравнительно редко. На технологических трубопроводах цикловая нагрузка на арматуру значительно больше. Циклы «Открыто» — «Закрыто» на некоторых установках могут совершаться много раз в сутки. К трубопроводам и арматуре, предназначенным для транспор-тирования огне- и взрывоопасных, а также токсичных или радиоактивных сред, предъявляются высокие требования в отношении прочности, непроницаемости и долговечности материалов корпусных деталей и герметичности по отношению к внешней среде. Повышенные требования предъявляются и в отношении герметичности запорного органа арматуры в закрытом положении. Независимо от температуры такой рабочей среды при транспортировании ее под вакуумом или под давлением при диаметре трубопровода до 400 мм должны применяться стальные бесшовные трубы. Сварные трубы можно использовать только при условии их изготовления по специальным техническим условиям. Соединения в трубопроводах для транспортирования сжиженных газов должны осуществляться главным образом сваркой. В местах установки арматуры, с целью присоединить ее к трубопроводу, могут быть применены фланцевые соединения. Они могут быть использованы и в трубопроводах, требующих периодической разборки в целях очистки или замены отдельных участков. Сварка является наиболее целесообразным и надежным методом соединения стальных трубопроводов и арматуры с трубопроводом. Она широко применяется в трубопроводных системах различного назначения, но во многих случаях используются и фланцевые соединения, обладающие своими достоинствами и недостатками как разъемные соединения. В трубопроводах с малыми условными диаметрами часто используются резьбовые соединения.
