Монтаж трубопроводов для сжатого воздуха

Трубопровод для сжатого воздуха, кислорода, ацетилена. Прокладка трубопроводов. Испытание трубопроводов.

Трубопровод для сжатого воздуха, кислорода, ацетилена. Прокладка трубопроводов. Испытание трубопроводов.

Трубопроводы для сжатого воздуха.

ГОСТ 3262-46 предусматривает изготовление стальных трубопроводов для транспортировки сжатого воздуха, по ОСТ 18865-39 (сварные разного назначения) и по ГОСТ 301-44 (бесшовные трубы разного назначения, материал — сталь).

Трубопроводы для кислорода и ацетилена изготавливаются из стальных бесшовных труб, а также из ВГП труб.

Кислородные и ацетиленовые трубопроводы.

Они изготавливаются из стальных бесшовных труб, а также из ВГП труб.

Для трубопроводов, предназначенных для транспортирования газов с рабочим давлением более 10 кг/см2 сорт и толщина стенок труб указываются в проекте.

На концах трубопроводов в качестве расходных могут применяться резиновые шланги.

Вентили, задвижки, фитинги и другая арматура.

Вентили, задвижки, фитинги и другая арматура, устанавливаемые на трубопроводах сжатого воздуха, кислорода и ацетилена, применяются в соответствии с рабочим давлением в трубопроводах.

Фланцы для трубопроводов сжатого воздуха, кислорода и ацетилена принимаются по ГОСТ 1233-41 типа III, VI и VII.

Прокладки в фланцевых соединениях выполняются: для ацетиленопроводов—из резины, для воздухопроводов—из резины или картона.

Прокладки на воздухопроводах на длине первых 200 м от компрессора (на этом участке держится средняя температура около 70) применяются на пароните или асбесте.

Крепежные изделия фланцевых соединений должны отвечать техническим условиям:

ОСТ/НКТП-3310 и ОСТ – 20035-38.

Фитинги из ковкого чугуна применяются для трубопроводов, работающих под давлением не более 8 кг/см2; при более высоких давлениях применяются стальные фитинги.

Трубопровод для сжатого воздуха, кислорода, ацетилена. Прокладка трубопроводов. Испытание трубопроводов.

Прокладка трубопроводов вне зданий.

Межцеховые трубопроводы сжатого воздуха, кислорода и ацетилена прокладываются, как правило, в засыпных траншеях или каналах, ниже уровня промерзания грунта; воздушная прокладка трубопроводов применяется лишь при наличии соответствующего обоснования.

Трубопроводы прокладываются с уклоном, соответствующим рельефу местности, но не менее 0.001. Трубопроводы не должны иметь водяных мешков, так как последние препятствуют проходу газов, образуя гидравлические затворы.

Так как газы и особенно сжатый воздух могут содержать большое количество конденсационной воды, в низших точках трубопроводов, а также перед вводом трубопроводов в цехи должны быть устроены смотровые колодцы с водоотделителями, снабженными приспособлениями для автоматической или ручной продувки.

Кроме смотровых колодцев, указанных выше, должны быть устроены смотровые колодцы в местах фланцевых соединений трубопровода.

Расстояние между смотровыми колодцами и водоотделителями принимается не более 100 м. Для воздухопроводов расстояние между водоотделителями допускается до 200 м, смотровые же колодцы устраиваются в местах разветвлений, установки арматуры, конденсационных горшков и т. п.

Смотровые колодцы ацетиленопроводов и кислородопроводоа должны быть изолированы один от другого. Через смотровой колодец ацетиленопровода не должны проходить кислородопроводы и наоборот—через смотровой колодец кислородопровода проходить ацетиленопровод.

У смотровых колодцев ацетиленопровода делаются предупреждающие надписи: «ацетиленопровод», «огнеопасно», «с огнем не работать».

Смотровые колодцы кислородопроводов и ацетиленопроводов должны снабжаться люками с двойными крышками, причем одна из крышек должна обязательно закрываться на замок. Следует учитывать, фланцевые и резьбовые соединения допускаются только в смотровых колодцах и в местах присоединения арматуры и аппаратуры.

Сварка трубопроводов сжатого воздуха, кислорода и ацетилена должна производиться с соблюдением всех требований инспекции Котлонадзора, предъявляемых к соответствующей категории трубопроводов в зависимости от давления.

Расстояния между подвесками, хомутами, кронштейнами или консолями, служащими опорами для труб, выбираются исходя из диаметра труб. Эти значения не должны превышать приведенные в таблице 1.

Таблица 1

Расстояния в м 2,0 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 11 13

Ни в коем случае нельзя допустить укладку двух видов трубопроводов ацетиленовых и кислородных в одну траншею либо канал. Ну а если этого не избежать, то должен быть соблюдён ряд требований:

1. Трубопроводы должны быть обработаны антикоррозийным веществами;
2. Необходимо выдержать расстояние между трубопроводами в 500 мм, можно и больше, но ни в коем случае не меньше;
3. Трубопроводы нужно засыпать песком или грунтом.

Ацетиленопроводы, как правило, прокладываются отдельно от других трубопроводов; прокладывать их совместно допускается лишь с инертными, жидкостными трубопроводами, а также с трубопроводами негорючих газов. В этом случае ацетиленопровод должен быть проложен выше других трубопроводов, окрашен в белый цвет и иметь самостоятельные опоры. Расстояние до другого трубопровода не должно быть меньше 200 мм.

Обязательно нужно обозначить специальными табличками или предупредительными надписями места прокладки ацетиленопроводов с другими трубопроводами. Таблички могут быть установлены на колодцах, стенках зданий и др. видных местах.

Стальные трубопроводы сжатого воздуха, ацетилена и кислорода, прокладываемые в грунте или засыпанные песком в туннелях или канавах, покрываются антикоррозийными покрытиями.

При пересечении трубопроводов сжатого воздуха, ацетилена и кислорода электрокабелями или трубопроводами иного назначения, расстояние между ними должно быть не менее 0,2 м, а при пересечении рельсовыми путями трамвая или железных дорог—не менее 1 м.

В условии пересечения с подземными туннелями или каналами их необходимо устанавливать в оболочки из труб (футляры).

Воздушная установка трубопроводов сжатого воздуха, ацетилена и кислорода.

Для воздушной установки трубопроводов сжатого воздуха, ацетилена и кислорода, а именно на улицах, шоссе и т.п., высота от земли до внешней поверхности труб должна составлять не меньше 5 м. В других случаях расстояние не должно быть меньше 2 м. При необходимости на самом маленьком расстоянии устанавливают ограждение по всей его длине.

В зависимости от среды и условий установки трубопроводов сжатого воздуха, ацетилена и кислорода применяется специальная изоляция, предохраняющая от замерзания и образования конденсата. Обычно её используют при воздушной установке труб.

В местах входа трубопроводов в здания или выхода из здания необходимо устанавливать водоотделители.

К воздушной прокладке трубопроводов следует прибегать лишь в случае невозможности прокладки их в земле, по стенам производственных цехов, или же при малых расстояниях между зданиями (10—12 м).

К точкам потребления, расположенным вне зданий, трубопроводы прокладываются, как правило, в земле ниже уровня промерзания, причем рекомендуется подавать газ с требуемым рабочим давлением, избегая установки редукторов вне здания.

При прокладке трубопроводов сжатого воздуха, ацетилена и кислорода выше уровня промерзания (например, при высоких грунтовых водах) трубопроводы следует обеспечивать гидроизоляцией.

Крепления трубопроводов сжатого воздуха, ацетилена и кислорода должны обеспечить свободное перемещение их под влиянием изменения температуры.

Па каждом вводе сжатого воздуха, кислорода и ацетилена в здание должен быть установлен манометр и запорная арматура.

Все трубопроводы кислорода и ацетилена, проложенные в каналах и туннелях, окрашиваются: кислородные в синий цвет, ацетиленовые — в белый, сжатого воздуха — в красный.

Внутрицеховые трубопроводы.

Трубопроводы сжатого воздуха, ацетилена и кислорода внутри рабочих помещений прокладывают в специальных каналах под полом, а также по над стенами. Запрещается на трубопроводы, которые установлены под полом, класть половой настил. Устройство каналов должно обеспечить свободный доступ к трубопроводам для их осмотра. Для ацетиленопровода должен быть сделан отдельный канал. Трубопроводы сжатого воздуха и кислорода на коротких участках (при подводке к отдельным точкам потребления) допускается прокладывать в бороздах, устраиваемых в полу. Каналы для ацетиленопроводов должны вентилироваться и иметь двойное перекрытие с промежуточным слоем песка.

Трубопроводы сжатого воздуха, ацетилена и кислорода в огнестойких стенах устанавливаются в специальные предохранительные трубы большего диаметра. Диаметр таких труб должен быть больше на 10 мм от основного трубопровода, не меньше. При этом никакие соединительные части не должны находится в пространстве между основной и предохранительной трубами. Также при прокладке труб через огнестойкие стены, в месте прохода их обязательно изолируют слоем не мене 100 мм.

Запорные приспособления должны быть доступны для управления ими с пола помещения или со специальных площадок и безопасных лестниц.

Трубопроводы сжатого воздуха, ацетилена и кислорода прокладываются с уклоном не менее 0,001; они должны быть снабжены конденсационными горшками или водоотделителями, установленными в соответствующих местах.

Трубопроводы для сжатого воздуха, кислорода и ацетилена запрещается прокладывать через дымовые трубы и каналы, а также в непосредственной близости к открытому огню или сильно нагретым предметам. Так как с увеличением температуры увеличивается давление газа, прокладка трубопроводов сжатого воздуха вблизи нагретых поверхностей допускается лишь при условии покрытия трубопроводов изоляцией.

Трубопроводы сжатого воздуха, кислорода и ацетилена в случае необходимости снабжаются компенсаторами или их заменяющими изгибами для компенсации температурных удлинений трубопроводов.

Заделка креплении в каменных, бетонных и железобетонных стенах, перекрытиях и конструкциях должна производиться цементным раствором состава 1 : 1 при марке цемента не ниже 200.

Особенности прокладки ацетиленовых трубопроводов.

Запрещается установка ацетиленопроводов рядом с пожароопасными местами, в местах высоких температур или рядом с высоковольтными проводами, в общем там, где возможно образования огня. Также исключают добавление красной меди в различные фитинги, задвижки, фланцевые соединения, так как ацетилен с медью при длительном соприкосновении образует ацетилениды, которые взрываются при нагреве. В качестве исключения возможно добавление меди в сплав не более 70%).

В уплотнении стальных ацетиленовых трубопроводов рекомендуется использовать нержавеющие сорта стали или никеля.

В точках потребления ацетилена необходимо установить водяной затвор.

При одновременном увеличении температуры до 450-500° и давления до 1.5-2.0 ати, ацетилен взрывается, при условии, что он газообразный и химически чистый.

Смесь ацетилена и кислорода взрывается от искры, огня, а также от нагрева при атм. давлении, в том случае, если содержание ацетилена в данной смеси от 2.8 до 93%.

Смесь ацетилена и воздуха взрывается от искры, огня, а также от нагрева при атм. давлении, в том случае, если содержание ацетилена в данной смеси от 2.8 до 65%.

Особенности прокладки кислородных трубопроводов.

Перед установкой или монтажом стальные трубы или арматуру необходимо обезжирить, так как в соединении сжатого кислорода с маслом либо жиром возможно образование огня, а в следствии и взрыва. Для этих целей используют дихлорэтан. Его наносят на фланцы и трубы, которые перед сбалчиванием обрабатываются раствором щелочи с последующей просушкой, также для этих целей подойдет авиационный бензин.

Трубопроводы, прокладываемые в цехах, окрашиваются как обычно: кислородные—в синий, а ацетиленовые—в белый цвета.

Трубопровод для сжатого воздуха, кислорода, ацетилена. Прокладка трубопроводов. Испытание трубопроводов.

Испытания и ввод в эксплуатацию.

Весь газопровод в целом и его отдельные участки перед пуском газа должны быть подвергнуты гидравлическому испытанию на полуторное рабочее давление, но не менее рабочего плюс 5 ати. После гидравлического испытания газопровод должен быть ис-пытан воздухом на давление равное рабочему.

Устойчивость воздушного давления контролируется манометром в продолжение 15 мин., причем за это время допускается падение давления не более 1 % от начального.

Максимальное гидравлическое испытательное давление выдерживается в течение всего времени, необходимого для осмотра испытываемого участка. Максимальное давление измеряется в наивысшей точке трубопроводов.

Участок трубопровода, имеющий только сварные стыки и не имеющий арматуры, считается принятым в том случае, если испытательное давление остается неизменным в течение всего времени осмотра (во всяком случае не менее 2 час.) и если при непосредственном осмотре не будет обнаружено никаких дефектов в швах. Падение давления допускается только для участков со смонтированной арматурой и имеющих соединения с уплотнительным материалом (фланцы и т. п.), однако и в этом случае падение давления допускается не более чем на 0,3 ати в течение 10 мин.

Перед пуском в эксплуатацию все трубопроводы для ацетилена и кислорода в течение 10—15 мин. продуваются соответствующим газом: кислородный трубопровод—кислородом (1 раз), а ацетиленовый—ацетиленом (2 раза). При этом важно, чтобы персонал производящий пуск системы ацетилено- и кислородо- проводов и трубопроводов сжатого воздуха был в должной степени проинструктирован.

Если статья оказалась вам полезна — поделитесь ею в социальных сетях.

Источник

3.6 Устройство сети сжатого воздуха

3.6.1. Общие сведения

К системам распределения сжатого воздуха предъявляются три требования, выполнение которых обеспечивает их надежную работу и хорошие экономические показатели. К ним относятся: низкое падение давления между компрессором и местом потребления, минимальные утечки и максимально возможное отделение конденсата в системе, если не установлен осушитель сжатого воздуха. Это в первую очередь относится к магистральным трубопроводам. Стоимость установки труб большего диаметра, а также требующейся арматуры низка по сравнению с реконструкцией системы, которая потребуется позже. Трассировка сети воздуховодов, конструкция и диаметры труб важны для эффективной работы установки, надежности и расходов на ее эксплуатацию. Иногда значительное падение давления в трубопроводе компенсируется повышением рабочего давления компрессора, например с 7 бар (изб.) до 8 бар (изб.). Это дает незначительную экономию сжатого воздуха. Когда потребление сжатого воздуха снижается, падение давления также снижается и давление в точке потребления возрастает выше допустимого уровня. Стационарные установки сжатого воздуха должны быть рассчитаны так, чтобы падение давления в трубопроводах от компрессора до самого удаленного потребителя не превышало 0,1 бар. К этому нужно добавить падение давления в шлангах, соединениях шлангов и арматуре. Особенно важно определить размеры этих компонентов, так как наибольшее падение давления очень часто происходит именно в соединениях. Наибольшую допустимую протяженность трубопроводной сети для указанного падения давления можно вычислить по следующей эмпирической формуле:

Самым приемлемым решением является проектирование трубопроводной системы в виде кольцевой линии вокруг зоны, где имеются потребители сжатого воздуха. От магистральной трубы отводятся ответвления до потребителей. Это обеспечивает равномерную подачу сжатого воздуха, несмотря на сильные пульсации потребления, так как воздух к действующим точкам потребления подается с двух направлений. Такую систему следует использовать для всех установок, даже если некоторые потребители находятся на большом расстоянии от компрессорной установки. К этим зонам прокладывается отдельная магистраль.

3.6.1.1. Воздушный рессивер.

В каждую компрессорную установку включается один или несколько воздушных резервуаров. Их размер определяется, например, производительностью компрессора, системой регулирования и требованиями потребителей к сжатому воздуху потребителей. Воздушный ресивер представляет собой хранилище сжатого воздуха, которое сглаживает поступающие от компрессора пульсации, охлаждает воздух и собирает конденсат. Соответственно, воздушный ресивер должен оснащаться дренажными устройством. При определении объема ресивера применяется приведенная ниже формула. Обратите внимание, что формула применима только к компрессорам с регулированием путем разгрузки/нагрузки.

Ниже приведена упрощенная формула, которая применяется в следующих условиях: давление окружающего воздуха 1 бар (абс.), температура — примерно 20°С, время цикла — 30 секунд. Когда в короткие промежутки времени потребляются большие объемы сжатого воздуха, неэкономично рассчитывать параметры компрессора или трубопроводной сети в соответствии с таким потреблением. В этом случае вблизи потребителя размещается отдельный воздушный ресивер, а его объем выбирается в соответствии с ма- ксимальным расходом. В экстремальных ситуациях используется меньший компрессор высокого давления вместе с большим воздушным ресивером, способным покрывать большое краткосрочное потребление сжатого воздуха в промежутках между длительными интервалами отсутствия потребления. Затем компрессор рассчитывается на среднее потребление. Для расчета такого резервуара применяется следующая формула:

В приведенной формуле не учитывается тот факт, что компрессор может поставлять сжатый воздух во время фазы разгрузки ресивера. Обычно такая система применяется для пуска больших судовых двигателей, где давление в ресивере равняется 30 бар.

3.6.2. Конструкция сети сжатого воздуха.

В небольших установках одна и та же труба может служить в качестве вертикальной и распределительной. При проектировании и определении параметров сети сжатого воздуха отправным пунктом является список оборудования, где перечислены все потребители сжатого воздуха, и дан чертеж, показывающий их расположение. Потребители группируются в логические блоки и питаются от одной и той же распределительной трубы. Распределительная труба в свою очередь питается через вертикальную трубу от компрессорной централи. Более крупную сеть сжатого воздуха можно разделить на четыре основные части: вертикальные трубы, распределительные трубы, разводящие трубы и арматура для сжатого воздуха. Вертикальные трубы транспортируют сжатый воздух от компрессорной централи до зоны потребления. Распределительные трубы распределяют сжатый воздух по зонам его потреб- ления. Разводящие трубы подают сжатый воздух из распределительных трубопроводов к рабочим местам. Арматура для сжатого воздуха представляет собой соединения между разводящими трубами и потребителями сжатого воздуха.

3.6.3. Определение параметров сети сжатого воздуха

Давление, получаемое непосредственно на выходе компрессора, вообще говоря, никогда не может использоваться полностью. Поэтому нужно рассчитать потери, связанные с распределением сжатого воздуха, в первую очередь потери на трение в трубо- проводах. Кроме того, в вентилях и в изгибах труб происходят дросселирование и изменения направления потока. Потери, которые преобразуются в тепло, приводят к падению давления, и его для прямой трубы можно вычислить по формуле:

При расчете различных частей сети сжатого воздуха могут использоваться следующие значения допустимого падения давления:

Требуемая длина труб для различных частей сети (в вертикальных, распределительных и разводящих трубопроводах) рассчитывается приближенно. Подходящей основой для оценки длины является чертеж в масштабе с планом вероятной сети. Длина трубопровода корректируется добавлением эквивалентной длины трубопровода для вентилей, клапанов, изгибов труб, соединений и т.д., как показано на рис. 3:36. При расчете диаметра трубопровода в качестве альтернативы формуле, приведенной на стр. 99, можно для получения наи- более подходящего диаметра трубопровода воспользоваться номограммой, приведенной на рис. 3:37. Для проведения расчетов нужно знать расход, давление, допустимое падение давления и длину трубопровода. Затем для установки выбирается стандартная труба ближайшего большего диаметра. Эквивалентные длины труб для всех частей установки рассчитываются с использованием списка арматуры и компонентов труб, а также с учетом сопротивления потоку, выраженного в виде длины трубы. Эти «дополнительные» длины труб добавляются к начальной длине трубопровода. Выбранные размеры сети затем пересчитываются, чтобы быть уверенными, что паде- ние давления не будет слишком велико. Отдельные участки (разводящие, распределительные и вертикальные трубы) в большой установке следует рассчитывать по отдельности.

3.6.4. Измерение расхода.

Размещенные в стратегических пунктах расходомеры позволяют вести внутренний учет и определять ассигнования на использование сжатого воздуха внутри компании. Сжатый воздух является средством производства и подлежит учету в качестве производственных расходов отдельных подразделений компании. Поэтому все, кого это касается, заинтересованы в уменьшении расходования сжатого воздуха в пределах различных подразделений компании. Имеющиеся на рынке современные расходомеры предоставляют все возможности — от считывания числовых значений до ввода данных измерений непосредственно в компьютер или в модуль учета. Расходомеры, как правило, монтируются вблизи запорных вентилей. Измерения в кольцевых трубопроводах предъявляют дополнительные требования, так как расходомер должен быть способен измерять поток, протекающий как вперед, так и назад.

Источник