Современная промышленность не может обойтись без такого средства транспортировки, как трубопровод. С его помощью доставляют на довольно большое расстояние жидкости, газы. Чтобы трубопровод прослужил долго, его изготавливают с учетом свойств материалов, для которых они предназначены. Поэтому сегодня существует большое количество технологических, магистральных и прочих коммуникаций для самых разных веществ.

Это сравнительно недорогой вид транспортировки. Как он функционирует, как организовывается процесс, помогут понять существующие категории трубопроводов. Есть несколько различных признаков классификации. Это позволяет применять и эксплуатировать коммуникации максимально эффективно.

Назначение трубопровода

Правильное определение категории трубопровода необходимо как в процессе производства, так и в полевых условиях. В зависимости от типа и условий транспортировки существует большая или меньшая опасность при выполнении обслуживания. По магистрали могут передаваться сыпучие, жидкие или газообразные продукты.

Спектр применения велик. Трубопроводы могут эксплуатироваться для передачи топлива (нефть, мазут, газ), химических реагентов (кислород, ацетилен, щелочь, аммиак). Также при помощи представленных коммуникаций могут транспортировать масло, воду. Эта система необходима как домохозяйкам, так и огромным промышленным предприятиям.

Вещества могут быть нагретыми или холодными. Давление при передаче может быть незначительным или очень большим. В зависимости от типа предназначения системы выбирают материалы для изготовления и соединения труб, применяется определенная маркировка.

Материал

Металлы хорошо свариваются в полевых условиях. Поэтому обслуживание такой системы выполняется просто и качественно. Толщина стенки труб и соединений должна быть минимальной, чтобы выдерживать оказываемую нагрузку. Поэтому постоянно совершенствуется.

К материалу выдвигают повышенные требования. Сегодня для изготовления труб применяется сталь, искусственные материалы. Выбор зависит от назначения системы. Сталь может быть конструкционной, легированной и углеродистой. В некоторых случаях применяются цветные металлы.

Поверхность изделий может иметь особое напыление. Но со временем все чаще применяются искусственные материалы. Это полипропиленовые трубы. Они просты в монтаже, долговечны.

Признаки классификации

Существуют различные категории и группы трубопроводов. Классифицирующих признаков существует много. Помимо разницы в материалах, трубопроводы отличаются диаметром, способностью выдерживать давление, воздействие агрессивных веществ. Существует разделение систем в соответствии с температурной нагрузкой.

Также трубопроводы различаются месторасположением, а также масштабом. Системы могут проходить на поверхности или под землей, в воде. По масштабу различают технологические, магистральные, коммунальные и машинные (судовые) трубопроводы.

При создании и обслуживании учитывают окружающие условия коммуникаций. Каждая категория или группа требует понимания ее особенностей. Это позволяет правильно оценить организацию представленных коммуникаций, а также условия их эксплуатации.

Классификация магистральных трубопроводов

Магистральные трубопроводы предназначены для транспортировки различных видов топлива на довольно длительные расстояния. Для их изготовления применяют исключительно металл, собранный сварным способом. На трубах есть либо прямой, либо спиральный шов.

По признаку подверженности давлению различают 2 категории Превышать указанный уровень категорически запрещается. I категория труб выдерживает давление 2,5-10 МПа, а II категория - 1,2-2,5 МПа.

В зависимости от диаметра существуют 4 категории магистралей. К I из них относятся трубы с размером поперечного сечения 1-1,2 м. Это самые крупные изделия. Категории II соответствуют трубы диаметром 0,5-1 м. Далее следуют самые тонкие разновидности. К III категории относят изделия 0,3-0,5 м, а к IV - менее 0,3 м. Это основные признаки классификации магистральных труб.

Технологические трубопроводы

Технологические разновидности коммуникаций применяют в условиях производства. По этой транспортной системе передают сырье, топливо для переработки, а также отводят отработанные отходы.

Практически в любой отрасли народного хозяйства не обойтись без таких систем. Категории технологических трубопроводов классифицируют, помимо диаметра и давления, по целому ряду признаков.

По месторасположению различают внутренние и межцеховые разновидности. Также очень важным фактором является устойчивость к нагреву, агрессивной среде. В процессе выполнения различных технологических циклов коммуникации подвергаются различным нагрузкам.

Классификация технологических труб

Технологические трубопроводы группируют по ряду важных признаков. По способу размещения существуют наземные, подземные и надземные виды. Но более внимательно при изготовлении и выборе элементов системы относятся к прочностным характеристикам.

Категории и группы технологических трубопроводов выделяют по признаку давления внутри системы, а также температуры транспортируемого вещества. В первом случае системы бывают безнапорные, вакуумные, а также низкого, среднего или высокого давления.

По принципу рабочей температуры бывают креагенные, холодные, нормальные или горячие трубопроводы. Также существуют изделия, рассчитанные на очень сильные нагревы транспортируемого вещества.

Особенности технологических труб

Существующая классификация трубопроводов по категориям учитывает особенности этой разновидности системы. Коммуникации промышленной транспортировки группируют в соответствии с агрессивностью внутренней среды.

Бывают трубы для неагрессивных, слабых, средних и высокоагрессивных веществ. На производстве применяют чаще всего различные неметаллические материалы для создания системы. Самым известным из них является полипропилен.

Характерной особенностью этой группы материалов считается длительный срок эксплуатации, а также простота сборки и обслуживания. Однако эффективность использования таких материалов зависит от выбора изделий в соответствии с условиями эксплуатации. Для каждого сегодня разработаны особые категории трубопроводов.

Бытовые трубопроводы

Рассматривая существующие категории трубопроводов, следует уделить внимание бытовым системам. Их основным предназначением является транспортировка жидкостей или газов по системам отопления, жизнеобеспечения. По ним также подают холодную, горячую воду, пар, газ, химические реагенты для обслуживания котельного оборудования и т. д. По таким трубопроводам могут передавать щелочи, кислоты, масло, нефтепродукты.

Показатели давления, температуры, агрессивности среды обязательно учитываются при производстве каждой категории изделий. Причем во внимание берут максимально возможные значения перечисленных показателей.

Маркировка трубопроводов

Чтобы не возникал вопрос, как определить категорию трубопровода при эксплуатации, применяется особая маркировка. Это позволяет ремонтно-обслуживающему персоналу оценить правильность того или иного воздействия на коммуникации.

Детальную информацию о системе может предоставить только сопутствующая документация производителя, ввода оборудования в эксплуатацию. Но основные правила маркировки трубопроводов успешно применяются на всех объектах. Это позволяет в общих чертах определить, к какой категории принадлежит трубопровод.

Желтым цветом окрашивают газовые магистрали. Красная разметка отведена трубам, по которым передают пар. Если же в системе находится питающая оборудование жидкость, систему окрашивают в зеленый цвет. Для также применяется своя маркировка. Это черный цвет. Даже визуально можно определить, какое вещество транспортируется системой.

Степень опасности

Рассматривая категории трубопроводов, необходимо обратить внимание на их степень опасности. Она зависит от температуры, давления и характеристик транспортируемого вещества. Также учитывается удаленность от населенных пунктов и тип расположения системы.

Согласно этим данным, существует 5 категорий степени опасности: В, I, II, III, IV (представлены в убывающей последовательности по уровню угрозы). Этот показатель учитывают в процессе эксплуатации и ремонта системы.

Обслуживающий персонал предпринимает ряд предусмотренных инструкциями действий при ремонте коммуникаций. Иначе может произойти несчастный случай или даже масштабное бедствие.

Соединения

Стыки труб подвергаются большой нагрузке как со стороны внешней, так и внутренней среды. Поэтому они считаются слабым местом любой системы. Изучая категории трубопроводов, необходимо оценить места их соединений.

В зависимости от типа, масштаба коммуникаций, выполняют те или иные виды стыков. Для магистральных разновидностей они выполняются при помощи сварки, а для технологических разновидностей допустимо делать спайку деталей.

Для бытовых трубопроводов необходимы (в зависимости от типа материала и технических характеристик) уплотнители. Их также выбирают в соответствии с условиями эксплуатации. Чтобы стыки были качественными, концы труб должны быть ровными, диаметр выдерживается при изготовлении с большой точностью.

При изготовлении деталей трубопроводов важно производить изделия достаточной прочности при минимальном расходе материала. Количество соединений сокращается максимально. Это позволяет создавать прочную, долговечную систему.

Правильно выбирая категории трубопроводов, можно создавать эффективные и практичные транспортные коммуникации. Владея информацией о группе, характеристиках магистралей, удастся качественно и безопасно производить ремонт элементов системы. Поэтому монтажные и обслуживающие организации должны учитывать категории каждого трубопровода, находящихся в области их компетенции.

Категории трубопроводов

Магистральные трубопроводы и их участки подразделяются на категории в зависимости от диаметра, условий прокладки (подземная или наземная), а также места расположения трассы по отношению к населённым пунктам, транспортным узлам и магистралям и другим объектам, определяющим степень опасности при сварке.

Всего категорий пять: В,I,II,III,IV для трубопроводов и его отдельных участков. Назначение категории в соответствии с таблицами 2 и 3 (СНИП 2.05.06.- 85 *), фрагменты которых приведены на рис.1; 2; 3.

Категория трубопровода в свою очередь определяет значения коэффициента условий работы трубопровода при расчете его на прочность, дефектов сварки и выполнение других технологических операций при монтаже и ремонте трубопроводов.

Магистральные газо- и нефтепроводы эксплуатируются под давлением 5,0÷10,0 МПа (50÷100 кг/см 2). Трубы и сварные стыки испытывают значительные напряжения (от укорочения и удлинения), вызываемые изменением температуры грунта, перекачиваемого продукта, а при наземной прокладке - и изменением температуры окружающего воздуха. При укладке длинных плетей газо- и нефтепроводов в траншею трубы и сварные стыки подвергаются воздействию изгибающих и растягивающих нагрузок.

Участки магистральных трубопроводов, примыкающие к компрессорным и насосным станциям испытывают значительные динамические нагрузки, вызываемые пульсацией перекачиваемого продукта.

В связи с указанными обстоятельствами к трубам и сварным соединениям магистральных трубопроводов необходимо предъявить повышенные требования и применять наиболее совершенные методы контроля.

Трубы для магистральных трубопроводов должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Металл труб должен обладать высокими механическими свойствами (прочностью, пластичностью и ударной вязкостью). Трубы магистральных газо- и нефтепроводов работают обычно при сравнительно небольших колебаниях температуры (от –10 до +50 о С) и в связи с малой коррозионной активностью перекачиваемых сред изготовляются из углеродистых и низколегированных сталей.

2. При заданном рабочем давлении трубы должны иметь минимальную толщину стенки. Количество металла, расходуемого на сооружение газо- и нефтепроводов, является одним из решающих факторов экономики трубопроводного строительства.

Снижение расхода металла достигается применением оптимальных методов расчета трубопроводов, повышением прочности стали и улучшением качества изготовления труб.

В настоящее время трубы магистральных газо- и нефтепроводов изготавливают из стали с пределом прочности до 7,0 МПа (70 кг/см 2).

3. Металл труб должен хорошо свариваться как в заводских, так и в полевых условиях.

4. Концы труб должны иметь точные размеры и правильную форму. Геометрия концов труб имеет важное значение для качества и производительности процесса сварки на трассе.

Сварные стыки должны быть равнопрочными с металлом труб, так как в сварных соединениях допустимы небольшие (допускаемые по ТУ) дефекты, для обеспечения равнопрочности металл швов должен иметь повышенные прочностные характеристики.

размер шрифта

ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 10-06-2003 80 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРАВИЛ УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ... Актуально в 2018 году

2.1. Классификация трубопроводов

2.1.1. Трубопроводы с давлением до 10 МПа (100 кгс/см2) включительно в зависимости от класса опасности транспортируемого вещества (взрыво-, пожароопасность и вредность) подразделяются на группы (А, Б, В) и в зависимости от рабочих параметров среды (давления и температуры) - на пять категорий (I, II, III, IV, V).

Классификация трубопроводов приведена в таблице 1.

2.1.3. Класс опасности технологических сред определяется разработчиком проекта на основании классов опасности веществ, содержащихся в технологической среде, и их соотношений.

2.1.5. Допускается в зависимости от условий эксплуатации принимать более ответственную (чем определяемую рабочими параметрами среды) категорию трубопроводов.

Таблица 1

Классификация трубопроводов Ру <= 10 МПа (100 кгс/см2)

Обозначение группы определенной транспортируемой среды включает в себя обозначение группы среды (А, Б, В) и обозначение подгруппы (а, б, в), отражающее класс опасности вещества.

Обозначение группы трубопровода в общем виде соответствует обозначению группы транспортируемой среды. Обозначение "трубопровод группы А (б)" обозначает трубопровод, по которому транспортируется среда группы А (б).

Группа трубопровода, транспортирующего среды, состоящие из различных компонентов, устанавливается по компоненту, требующему отнесения трубопровода к более ответственной группе. При этом, если при содержании в смеси опасных веществ 1, 2 и 3 классов опасности концентрация одного из наиболее опасна, группу смеси определяют по этому веществу.

В случае, если наиболее опасный по физико-химическим свойствам компонент входит в состав смеси в незначительном количестве, вопрос об отнесении трубопровода к менее ответственной группе или категории решается проектной организацией.

Класс опасности вредных веществ и показатели пожаровзрывоопасности веществ следует принимать по государственным стандартам.

Для вакуумных трубопроводов следует учитывать не условное давление, а абсолютное рабочее давление.

Трубопроводы, транспортирующие вещества с рабочей температурой, равной или превышающей температуру их самовоспламенения, или рабочей температурой ниже минус 40 град. С, а также несовместимые с водой или кислородом воздуха при нормальных условиях, следует относить к I категории.

Назначение трубопроводов весьма различно. Посредствохм трубопроводов, по которым движутся жидкие, газообразные или смешанные потоки, оборудование технологических установок связывается в единую систему. По трубопроводам сырье поступает на установки, а большинство целевых продуктов отводится в товарные емкости. По ним подают пар, топливо, воду и т. д.

Надежность эксплуатации трубопроводов во многом определяет продолжительность бесперебойной работы технологической установки. Большинство аварийных ситуаций на заводах обычно вызвано разгерметизацией трубопроводов.

Все трубопроводы принято разделять на внутриустановочные- для соединения оборудования в единую систему согласно технологической схеме; межустановочные - для передачи полуфабрикатов от одной установки на другую; межцеховые-для взаимных перекачек между цехами; межзаводские - для перекачек между заводами и магистральные - для доставки на завод сырья, пара, воды и транспортировки с завода готовой продукции.

Все трубопроводы отличаются друг от друга способами прокладки или монтажа, обусловленными соответствующими нормами и правилами. Наиболее ответственен внутриустановочный (обвязочный) трубопровод, отличающийся сложностью конфигурации и большим числом единиц различной арматуры.

Общие сведения о трубопроводах

Промышленные трубопроводы, прокладываемые по заводским и межзаводским территориям, предназначены для транспортирования жидких и газообразных углеводородов, а также водяного пара, воздуха, доменного, коксового, природного и других газов и их смесей. Трубопроводы соединяют между собой агрегаты единого технологическогоцикла, расположенные в разных цехах, а также объединяют трубопроводную сеть предприятия в замкнутые системы.

Как правило, промышленные трубопроводы на заводских территориях прокладываются надземно. Это экономично, удобно при эксплуатации и ремонте, позволяет прокладывать дополнительные трубопроводы без выполнения существенной реконструкции.

Многие промышленные трубопроводы в зависимости от их назначения, наличия и типа футеровки имеют повышенную температуру стенки, доходящую до 150 °С, а в некоторых случаях - до 200 °С и более.

В связи с особыми условиями эксплуатации промышленных трубопроводов при их проектировании необходимо учитывать:

Возможность образования загазованной зоны (из-за неплотностей конструкций), представляющей опасность, особенно при прокладке газопроводов внутри помещений;

Корродирующее воздействие как наружной, так и внутренней сред, особенно при наличии в них серы и других агрессивных примесей;

Абразивное воздействие потока взвешенных в газе частиц;

Влияние на сооружение температурного режима (как технологического, так и атмосферного).

Трубопроводы совместно с опорами, оборудованием, устройствами для их обслуживания, лестницами, площадками составляют так называемую трубопроводную систему. Применяемые в строительстве трубопроводные системы можно разделить на две группы: системы, состоящие из большого числа трубопроводов малых диаметров, для прокладки которых требуется устройство специальных пролетных строений - система эстакадной прокладки; системы, имеющие в своем составе трубопроводы больших диаметров, жесткость которых используется при работе на изгибсистема балочной прокладки.

При эстакадной прокладке система трубопроводов укладывается на специальные несущие пролетные строения, которые представляют собой простые инженерные сооружения (рис. 2.138). Такие системы получили широкое распространение на предприятиях химической, энергетической, нефтяной и других отраслей промышленности, где они включают в себя большое количество труб разных диаметров (от 50...100 мм до 2...3 м).

Трубопроводы можно разделить на магистральные, технологические, энергетические, судовые, авиационные и т. д. Каждый из них имеет свои характерные особенности условий монтажа и эксплуатации, что необходимо учитывать при конструировании арматуры. Арматура, установленная на магистральных трубопроводах, как правило, приводится в действие сравнительно редко.

В зависимости от рода и параметров рабочей среды трубопроводы подразделяются на 5 категорий.

Группа А. Продукты с токсическими свойствами: сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ) и дымящиеся кислоты:

 прочие продукты с токсическими свойствами:

Группа Б. Горючие и активные газы, легковоспламеняющиеся горючие жидкости.

Группа В. Перeгpeтый водяной пар.

Группа Г. Горячая вода и насыщенный водяной пар.

Группа Д. Негорючие жидкости и пары, инертные газы.