Отводы стальные: изделия для смены направления трубопровода

Отводы стальные — это изделия, которые используются для изменения направления различных трубопроводов. Они представляют собой изогнутые под нужным углом сегменты труб. Выполняются, как правило, на специальных трубогибочных аппаратах, а монтируются на трубопровод посредством стыковой сварки. Эксплуатационная сфера этих деталей невероятна широка, но наиболее часто их используют при монтаже нефтяных, газовых и водопроводных коммуникаций.

Отводы для стальных труб производятся из нержавейки, легированной стали, также они могут иметь защитное цинковое покрытие

Сфера использования стальных отводов

Рассмотрим основные сферы, в которых эксплуатируются эти изделия:

• водопроводные системы;
• отопительные коммуникации;
• промышленные магистрали разного назначения;
• нефтегазовая отрасль;
• химическая отрасль;
• насосные станции.

Такие изделия используются при проводке коммуникаций любого назначения, однако, не все их виды подходят под определённые трубопроводы. Например, для прокладки магистральных сетей, как правило, используют крутоизогнутые бесшовные, штампосварные, а также гнутые изделия из нержавеющей стали, легированные, а также отводы оцинкованные. Это связано с тем, что такие коммуникации имеют большие размеры сечения и могут работать при высоком давлении рабочей среды.

Полезная информация! Сварные отводы, используются для различных коммуникаций. Давление в таких трубопроводах не превышает 2,5 МПа. Показатели сечения в таких трубопроводах обычно больше 1000 мм.

Для бытовых коммуникаций отличным решением являются крутоизогнутые или гнутые разновидности отводов. А точечные изделия являются очень популярными при монтаже трубопроводов на предприятиях, которые выпускают различные минеральные удобрения.

Такую деталь, как отвод, можно встретить на трубопроводе любого типа и назначения

Как уже было сказано выше, такое изделие обеспечивает поворот конструкции. Отводы используются не только в трубопроводах, но и в коммуникациях, отвечающих за очистку воздуха в помещениях. Наиболее популярным в таком случае является вентиляционный оцинкованный отвод.

Назначение и область применения

Данный представитель трубопроводной арматуры соединяет отдельные участки магистрали в единую линию, одновременно задавая движению транспортируемой среды нужный вектор, если трубопроводу следует изменить свое направление или преодолеть некое препятствие. Также с помощью отводов трубы выводятся из подземных каналов коммуникаций и заводятся на эстакады. Ими можно формировать компенсаторы – узлы, воспринимающие и компенсирующие воздействие на трубопровод неблагоприятных факторов:

• пространственных перемещений;
• ударных и вибрационных нагрузок;
• температурных деформаций;
• смещений грунта и опор.

Стальные колена высоко востребованы при обустройстве основных и вспомогательных технологических трубопроводов во многих отраслях: от пищевой до горно-обогатительной и металлургической. Их также применяют в нефтегазопромысле, горном деле, других сферах добывающей промышленности. По трубопроводам, в которые интегрирован отвод из стали, могут перемещаться:

• вода – питьевая и техническая, чистая и с примесями, холодная и нагретая;
• технологические жидкости;
• жидкие продукты питания и медикаменты;
• нефть и продукты ее переработки, включая горюче-смазочные материалы;
• атмосферный воздух, природный газ и другие газообразные вещества;
• пар и пароводяная смесь;
• смешанные среды.

Арматура устанавливается в самотечных и напорных трубопроводах, может эксплуатироваться на предприятиях энергетического сектора и других ответственных объектах. Крупнейшим потребителем подобной продукции выступает жилищно-коммунальная сфера – там она используется в бытовых водопроводах, линиях подачи газа, канализационных системах, контурах отопления.

Преимущества стальных отводов

Арматура для трубопроводов широко используется при любом монтаже, а стальные поворотные детали считают основой любого трубопровода. Наряду с тройниками и переходными элементами, они играют важную роль в стыковке коммуникации и в увеличении её прочности.

Рассмотрим основные преимущества этих изделий:

• с помощью этих изделий производится плавный поворот трубопроводной конструкции;
• характеристики металлических отводов позволяют использовать их в тяжёлых эксплуатационных условиях – они обладают высокими прочностными характеристиками, а также могут эксплуатироваться при высоком давлении;
• стальные изделия резистентны к температурным колебаниям;
• стоимость на такие отводы является довольно демократичной;
• имеют высокий эксплуатационный срок при использовании в агрессивных промышленных условиях.

Наиболее популярными на сегодняшний день считаются модели, которые изогнуты под углом 45 и 90°.

Самыми востребованными являются детали с углом поворота в 45 и 90 градусов

ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДА С РЕЗЬБОВЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ИЛИ ПРИВАРНЫЕ ВРАСТРУБ (ВНАХЛЕСТ)

Подобные детали трубопровода изготавливаются из кованных материалов и классифицируются в зависимости от их номинальных значений давления и температуры. Доступны они размером от 1/8 дюйма до 4 дюймов в четырех различных классах давления и температуры:

1. Класс 2000 – только резьбовые;
2. Класс 3000 и 6000 — доступны как с резьбой, так и сварные враструб;
3. Класс 9000 – только сварные враструб.

Такие детали используются для трубопроводов малого диаметра и относительно низкого давления.

Сварные враструб отводы

Сварные враструб тройники и крестовины

Резьбовые фитинги

Материалы

Для того, чтобы не ошибиться при выборе материала, специалисты советуют эксплуатационные особенности, а также тип рабочей среды, для которой он будет использоваться.

В продаже можно найти такие отводы:

• углеродистые изделия;
• легированные детали;
• из нержавеющей стали;
• отводы оцинкованные.

Для коммуникаций общего назначения отлично подойдут детали, произведённые из углеродистой стали. Если рабочая среда в системе представлена агрессивными химическими веществами, то в этом случае рекомендуется использовать отводы нержавеющие или легированные.

Изделия из легированной стали могут эксплуатироваться при температуре от −60 до +40 °C. Давление, которое они способны выдержать доходит до 7,4 МПа. Их часто используют при монтаже трубопроводов в холодных климатических зонах, так как они имеют высокую резистентность к коррозии при низких температурах.

Отводы нержавеющие применяются в трубопроводах, которые транспортируют горячие среды (вода, пар), а также химически активные вещества, обладающие как щелочной, так и кислотной средой. Нержавеющая сталь обладает высокой устойчивостью к губительному воздействию коррозии и поэтому отлично подходит для таких целей.

На сегодняшний день довольно распространены отводы оцинкованные. Материалом для таких изделий служит оцинкованная сталь. Изделия из оцинкованной стали покрываются на стадии производства защитным антикоррозийным слоем.

Детали, производимые из нержавеющей стали, наиболее устойчивы к коррозии и поэтому долговечны

Как правило, этот слой представлен цинком, однако, в качестве защитных элементов могут выступать и другие (хром, никель и т. д.). Отвод из оцинкованной стали может переносить довольно высокое давление и резистентен к агрессивным средам.

СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ

Муфты используются в качестве альтернативы фланцевому соединению в трубопроводах низкого давления с малым проходом, где демонтаж трубы требуется чаще. Муфты могут быть с резьбой или под приварку. Они состоят из трех деталей: гайка, охватывающая часть и охватываемая часть. Когда охватывающий и охватываемый концы соединяются, гайки обеспечивают необходимое давление для герметизации соединения.

Виды отводов

Ассортимент металлических отводов невероятно широк, что обусловлено их конструктивными особенностями и различными областями использования. Рассмотрим основные виды этих изделий:

• крутоизогнутые;
• штампосварные;
• сварные секционные;
• сварные секторные (сегментные);
• гнутые;
• точечные.

Крутоизогнутые. Все основные параметры таких изделий описаны в соответствующей документации (ГОСТ 17235–2001, ГОСТ 17235–83). Они производятся посредством протяжки трубы. Протяжка выполняется через специальную форму на трубогибочном оборудовании, в результате чего получается высококачественная деталь.

Отводы стальные для труб крутоизогнутые выполняются, как правило, из углеродистой и нержавеющей стали. Угол крутоизогнутого отвода может быть: 30, 45, 60 и 90°. Размеры сечения таких отводов варьируются от 18 до 426 мм. Давление, к которому устойчив такой отвод составляет до 16 МПа.

Штампосварные. Такие детали изготавливаются из листов посредством сварки. Этот способ производства позволяет получить толстостенное изделие с повышенными прочностными характеристиками. Штампосварные изделия могут иметь размеры сечения до 1420 мм. Их эксплуатируют в магистральных коммуникациях нефтегазовой отрасли. Изготавливаются штампосварные детали из легированной или нержавеющей стали и регламентируются техническими условиями (ТУ).

Штампосварные отводы — это толстостенные изделия, применяемые в трубопроводах с высоким рабочим давлением

Сварные секционные. Выполняются из отдельных участков труб, которые сваривают друг с другом, в результате чего получается готовая деталь. Цена на такие отводы довольно небольшая, однако, их показатели прочности и надёжности меньше, чем у других видов. Производятся из углеродистой или низколегированной стали. Показатели сечения таких деталей варьируются от 108 до 1620 мм.

Обратите внимание! Как правило, сварные секционные изделия применяются при монтаже трубопроводов, которые имеют небольшое рабочее давление (до 2,5 МПа). Температура в таких коммуникациях не должна превышать +425 °C.

Сварные секторные. Такие отводы эксплуатируют в трубопроводах, которые имеют большой размер сечения. Такие коммуникации обладают определённым углом поворота потока рабочей среды, которая транспортируется под небольшим давлением. Угол такого изделия зависит от эксплуатационных особенностей и может быть: 30, 45, 60 и 90°.

Точёные. Такой вид выполняется из специальных литых заготовок на токарном станке. Стоит отметить, что точечные изделия имеют самую высокую стоимость. Это связано с очень сложным технологическим процессом их изготовления.

Их основные преимущества это:

• изготавливаются с любым показателем толщины стенки;
• устойчивы к высокому давлению (до 100 МПа).

Гнутые. Такие отводы, как правило, используют в тех случаях, если нет возможности установить на трубопровод крутоизогнутый вариант изделия. Гнутые детали не имеют такого большого радиуса изгиба, как крутоизогнутые, а также оснащаются прямым участком. Угол таких изделий варьируется от 2 до 90°. Их использование регламентируется соответствующей документацией (ГОСТ и ТУ). Гнутые отводы монтируются в коммуникациях, температура которых колеблется от −50 до +510 °C.

Гнутые отводы получают путем сгибания горячих или холодных заготовок на специальном гибочном оборудовании

Показатели давления для таких отводов доходят до 100 МПа. Гибка таких изделий производится на специальном трубогибочном оборудовании. Их могут гнуть как в холодном, так и в горячем состоянии.

Размеры стальных отводов

Углы этих изделий могут быть разными, как и размеры диаметра, однако, все изделия подчиняются определённым стандартам. Стандартные углы, как правило, составляют:

• 15°;
• 30°;
• 45°;
• 60°;
• 90°;
• 180°;

Масса детали также может быть разной и зависит от его диаметра. Эта зависимость указана в таблице ниже.

Таблица 1

Выбор детали производится с учётом размера трубопровода. Существуют разнообразные по показателю сечения отводы (от 89 до 2000 мм). А также стоит отметить, что при необходимости на производстве можно сделать индивидуальный заказ поворотного элемента, который будет отличаться по диаметру или иметь нестандартный угол.

Сварка отводов

Процесс монтажа поворотного элемента на трубу является довольно непростым мероприятием и требует специальных навыков в этой области. Производится такая сварка только специально обученными сварщиками.

Сварка отводов может выполняться разным методами, каждый из которых имеет свои правила

Монтаж отвода на трубопровод осуществляется с соблюдением необходимых норм, изложенных в соответствующих инструкциях (например, ВСН–006–89).

Важно! Перед началом сварочных работ необходимо удостовериться в том, что свариваемые поверхности не содержат никаких дефектов. В случае обнаружения изъянов их необходимо устранить.

Стоит запомнить, что нужно осуществлять контроль за смещением внутренних кромок. На этот счёт существует правило: при сваривании трубы и отвода с равными показателями сечения смещение не должно превышать 2 мм. Отцентровка изделий производится с помощью специальных устройств — вращателей.

При ручной электродуговой сварке обработка первого корневого шва выполняется постоянным током. В случае перерыва необходимо поддерживать нужную температуру в месте сварки. После выполнения первой сварочной линии и после её шлифования приступают ко второму шву. Время между этими двумя мероприятиями не должно быть больше, чем 5 минут. Это связано с тем, что вторая линия должна проходить по неостывшему корневому шву. После того, как обе линии пройдены, выполняются заполняющие борозды и облицовочные швы. Облицовочный шов обязательно на 1–3 мм выступать над поверхностью трубопровода.

Канализация

Здесь способов стыковки куда меньше.

Чугун

Традиционно для стыковки чугунной канализации используется чеканка:

• Труба вставляется в раструб фитинга;
• Пространство между ними плотно зачеканивается кабалкой — промасленным органическим волокном;
• Затем стык замазывается цементным раствором или заливается расплавом серы.

Соответственно, фитинги представляют собой комбинации отводов с тем же диаметром, что и трубы, и раструбов.

Однако новые чугунные канализационные фитинги и трубы все чаще снабжаются резиновыми уплотнителями, обеспечивающими герметичность при обыкновенной стыковке.

ПВХ и полиэтилен

И полиэтилен, и куда более распространенные трубы ПВХ для канализации, и фитинги для них опять-таки комплектуются резиновыми уплотнителями в раструбах.

Со стыковкой связаны две тонкости:

• У отрезанного по размеру патрубка желательно снять наружную фаску. Иначе его будет трудно вставить в уплотненный резиной раструб.
• Соединение, выполненное на герметике, гарантированно не потечет из-за усыхания резины.

Герметичность обеспечивает резиновый уплотнитель; герметик дополнительно фиксирует трубу и страхует от протечек при высыхании резины.

Вращатель труб

На производствах приварка отводов к трубам осуществляется с использованием специального оборудования. Как правило, этим специальным оборудованием служат вращатели. Свариваемые детали зажимаются в устройстве и вращаются вокруг своей оси, что даёт возможность выполнить качественную приварку отвода.

Рассмотрим основные преимущества применения вращателя при сварке поворотного изделия с трубой:

• позволяют сваривать трубы с большими диаметрами;
• использование в конструкции вращателя автономного привода позволяет регулировать скорость вращения детали;
• обеспечивают точную отцентровку труб;
• могут работать не только с прямыми деталями, но и с более сложными, с конструктивной точки зрения, элементами (например, тройниками).

На сегодняшний день существует немало разновидностей отводов, позволяющих решить любую задачу при монтаже трубопроводов. Вместе с этим, широкий ассортимент данных изделий обязывает специалистов изучать большой объем информации, чтобы знать и соблюдать особенности и правила использования всех подобных изделий.

Переходной ниппель (Swage Reducer Nipple)

Подобные переходы схожи с обычными, но имеют небольшой размер и используется для соединения труб с трубами меньшего размера, с резьбовыми соединением или сварные враструб. Они также могут быть как концентрическими, так и эксцентриковыми. У переходов также могут быть разные по исполнению концы: например, оба гладких конца или один простой и один резьбовой конец.

ЗАГЛУШКИ ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ

Заглушка закрывает конец трубы, они используются в тупике трубопроводной системы. Заглушки также используется в коллекторах трубопроводов для будущих соединений.