3. Сортамент труб и элементы трубопроводных коммуникаций

Трубопроводные сети составляются из следующих основных элементов:

1. труб разного назначения;

2. соединительных частей (фланцев, соединительных муфт, колен, угольников, отводов, тройников, крестовин, гребенок и др.);

3. арматуры (чугунной, стальной и специальной);

4. компенсаторов.

Для выбора размеров сечений элементов трубопроводов пользуются системой условных проходов, установленных ГОСТ 356-80 «Арматура и детали трубопроводов. Давления условные, пробные, рабочие. Ряды». Условный проход обозначается D_γ с добавлением цифровой величины условного прохода. Например, условный проход 100 мм обозначается D_γ 100.

Для транспортирования нефти и газа применяются сле­дующие виды труб:

1) стальные бесшовные горячекатаные по ГОСТ 8732-78 «Трубы стальные бесшовные, горячедеформированные. Сорта­мент». Изготавливаются из углеродистой стали марок 10, 15, 20, 25 и низколегированных сталей;

2. стальные бесшовные холоднотянутые и холоднокатаные по ГОСТ 8734-75 «Трубы стальные бесшовные, холоднодеформированные. Сортамент». Изготавливаются из углеродистой ста­ли марок 10, 15, 20, 25 и легированных сталей;

3. стальные сварные водогазопроводные (газовые) по ГОСТ 3262—75 «Трубы стальные водогазопроводные. Технические ус­ловия»;

4. стальные электросварные.

Для перекачки корродирующих нефтепродуктов применя­ются трубы из легированной стали (ГОСТ 550-75 «Трубы сталь­ные бесшовные для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Технические условия»). Для трубопроводов наружным диаметром до 426 мм используют стальные бесшов­ные горячекатаные трубы из углеродистых и легированных ста­лей.

Для магистральных трубопроводов диаметром более 426 мм применяют электросварные прямошовные или спирально-сварные из низколегированных сталей с более высокими механи­ческими свойствами по сравнению с углеродистыми сталями. Это

позволяет изготавливать трубы со стенками уменьшенной тол­щины.

Трубы, работающие под давлением, должны выдерживать испытательное гидравлическое давление, определяемое по формуле

P = 20005 δR /D_B,

где δ - минимальная толщина стенки трубы, мм; R - допускае­мое напряжение, МПа, равное 40 % временного сопротивления разрыву; D_B - внутренний диаметр трубы, мм.

Существуют два метода изготовления труб из стальных болванок:

1) непосредственное вытягивание нагретой до пластическо­го состояния болванки с постепенным приданием ей формы трубы;

2) прокатка горячей болванки в пластину (штрипс) нужной толщины, которую затем сворачивают в трубу, а получающийся при этом продольный шов сваривают.

Трубы, изготовленные первым способом, называют цельно­тянутыми, а вторым - сварными.

Цельнотянутые трубы, которые называют также бесшов­ными, изготовляют двумя способами: способом специальной прокатки и способом последовательного расширения. В обоих случаях процесс изготовления трубы начинается с придания бол­ванке строго цилиндрической формы и превращения ее путем «прошивки» сердечником в гильзу со сквозным продольным от­верстием небольшого диаметра.

Процесс изготовления сварной трубы начинают с заготовки длинной и узкой стальной полосы (штрипса) путем резки сталь­ных листов на специальном стане. Затем на другом стане, имею­щем ряд валков, штрипс последовательными этапами изгибается до придания ему формы трубы. Для сварки трубы применяют электродуговую автоматическую сварку под слоем флюса на специальных станах.

Спирально сваренные трубы являются разновидностью сварных труб. Штрипс для них изготовляют в виде узкой сталь­ной ленты, которая, проходя через специальный стан-автомат, из­гибается в спираль по форме трубы. Спиральный шов сваривает­ся автоматической сваркой. Такой шов увеличивает прочность трубы, повышая жесткость и не ослабляя продольного сечения.

Сварные трубы, кроме простоты изготовления и удешевле­ния, имеют перед цельнотянутыми то преимущество, что их можно изготовлять большого диаметра с малой толщиной стенок.

Алюминиевые трубы конкурируют со стальными при сооружении низконапорных газо- и нефтепроводов и промысловых сборных коллекторов. Наибольший диаметр алюминиевых труд составляет 300 мм. Низко- и среднепрочные сплавы алюминия легко свариваются. Применение алюминия делает ненужным ан­тикоррозионные покрытия.