Типы деталей и фитингов, используемых в трубопроводах

Детали и фитинги являются частями трубопроводов, которые помогают изменять направление потока, например, отводы и тройники.  Также есть детали, позволяющие изменять размер трубы, например переходы и переходные тройники. Муфты позволяют соединять различные части трубопровода, а заглушки останавливать поток.

Существует множество видов деталей трубопровода и фитингов, таких как крестовины, фланцы, заглушки, переходы, отводы и многие другие (см. таблицу 1).

В приведенной выше таблице перечислены наиболее широко используемые стандартные детали трубопроводов. Они могут быть кованными или изготовленными из стали методом давления. Для изготовления методом давления используются только бесшовные трубы. Сварные детали большого диаметра изготавливают из листов и плит.

У подобных деталей существует несколько типов присоединения:

ОТВОДЫ

Отводы используется чаще, чем любые другие детали трубопроводов. Они обеспечивают гибкость при изменении направления трубы. Отводы в основном бывают двух стандартных типов: 90° и 45°. Однако, при желании можно изготовить отвод под любым углом. Отводы бывают с коротким радиусом (1D) и с длинным радиусом (1,5D).

Отводы с углом 90 градусов монтируются между трубами для изменения направления трубы на 90 градусов. Они могут быть как с коротким, так и с длинным радиусом.

Отвод 45° устанавливается между трубами для изменения направления трубы на 45 градусов.

Отводы с длинным радиусом

В подобных отводах радиус осевой линии в 1,5 раза больше номинального размера трубы или в 1,5 раза больше диаметра трубы. Обычно в трубопроводах используются отводы с длинным радиусом, поскольку они обеспечивают меньшую потерю давления. Однако, они занимают больше места, чем оводы с коротким радиусом.

Отводы с коротким радиусом

В отводах с коротким радиусом радиус осевой линии равен номинальному размеру трубы. Подобные детали используются в условиях ограниченного пространства. Их недостаток заключается в большом перепаде давления из-за резкого изменения направления потока.

Переходные отводы

Переходный отвод 90° предназначен для изменения направления, а также для уменьшения (или увеличения) размера трубы в системе трубопроводов. Он устраняет необходимость в использовании дополнительных деталей трубопровода и сокращает время сварки более чем на треть. Кроме того, постепенное уменьшение диаметра по всей дуге отвода обеспечивает меньшее сопротивление потоку и снижает влияние турбулентности потока и потенциальной внутренней эрозии. Все это предотвращает значительный перепад давления.

Гнутые отводы

Гнутые отводы с длинным радиусом используются в линиях транспортировки жидкостей, требующих внутренней очистки системами очистки и диагностики (СОД). Благодаря большому радиусу и плавному изменению направления, отвод имеет очень маленький перепад давления, что способствует плавному движению потока. Гнутые отводы изготавливаются в размерах 3D и 5D, где D – это размер трубы.

Сегментные отводы

Сегментные отводы нельзя назвать стандартной деталью трубопровода. Подобные отводы изготавливаются из нескольких частей трубы и используются для размера 10 дюймов и выше, так как стандартные отводы больших размеров являются довольно дорогостоящими. Стоит отметить, что использование сегментных отводов возможно лишь в трубопроводах с низким давлением. Такие отводы могут быть сделаны из 2, 3 или 5 частей.

Крутоизогнутые отводы 180 градусов

Крутоизогнутые отводы используются для изменения направления на 180°. Они могут быть как длинными, так и короткими. Крутоизогнутые отводы используются в нагревательных катушках, теплообменниках, вентиляционных системах и т.д.

ТРОЙНИКИ

Тройники предназначены для разделения или соединения потока жидкости. Это короткий отрезок трубы с 90-градусным ответвлением в центре. Есть два типа тройников: равнопроходной (прямой тройник) и переходной тройник.

Прямые тройники

В прямом тройнике диаметр ответвления такой же, как и диаметр самой трубы.

Переходные тройники

В переходном тройнике диаметр ответвления меньше диаметра трубы.

Решетчатые тройники

Тройник с решеткой, также известный как скребковый тройник, используется в трубопроводах, которые очищаются скребками. В таком тройнике есть специальная приваренная изнутри ограничительная решетка, необходимая для предотвращения попадания скребка в ответвление. Решетка приварена к ответвлению таким образом, чтобы обеспечить свободный проход скребка из проходной трубы.

Косые тройники

Подобные тройники имеют ответвление под углом 45° или под другим углом, отличным от 90°. Косой тройник позволяет соединять одну трубу с другой под углом 45 °. Таким образом снижается трение и турбулентность, которые могут препятствовать потоку.

КРЕСТОВИНЫ

Крестовина, или четырехходовой фитинг, имеет один вход и три выхода (или наоборот). Обычно крестовины не используются в технологических трубопроводах для транспортировки жидкости, но кованные крестовины часто можно встретить в системах пожаротушения.

ПЕРЕХОДЫ

Переходники необходимы для изменения размера трубы. Для трубопровода используются два типа переходников: концентрический и эксцентрический.

Концентрические переходы

В концентрическом переходе центр обоих концов находится на одной оси. Он поддерживает высоту центральной линии трубопровода. Их используют в тех случаях, когда центральные линии большей и меньшей трубы должны оставаться одинаковыми.

Эксцентриковые переходы

В эксцентриковом переходе центры обоих концов находятся на разных осях, как показано на изображении. Он поддерживает высоту нижней оси трубопровода на одном уровне. Их используют, когда одна из внешних поверхностей трубопровода должна оставаться неизменной.

Смещение = (больший внутренний диаметр - меньший внутренний диаметр) / 2

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.

ВТУЛКИ

Втулки используются с накидными фланцами. В этом типе фланца втулка приварена к трубе встык, тогда как фланец свободно перемещается по втулке. Хоть это и фланцевая деталь, но она покрывается стандартом ASME B16.9, поэтому считается деталью трубопровода, а не фитингом.

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.

МУФТЫ

Существует три типа муфт: полные, полумуфты и переходные муфты.

Полные муфты

Полная муфта используется для соединения труб малого диаметра. Она используется для соединения трубы с трубой или трубы с переходным ниппелем или ниппелем. Она может быть как с резьбой, так и с соединением для сварки внахлест.

Полумуфты

Полумуфта используется для ответвления малого диаметра от сосуда или большой трубы. Она может быть резьбовой или гнездовым. Она может быть как с резьбой, так и с соединением для сварки внахлест, но, в отличии от полной муфты, только с одной стороны.

Переходные муфты

Переходная муфта используется для соединения труб двух разных размеров. Она похожа на концентрический переход, который поддерживает осевую линию трубы, но имеет небольшие размеры.

ТРУБНЫЕ НИППЕЛИ

Ниппель представляет собой короткий отрезок трубы с наружной резьбой на каждом конце, либо на одном из концов. Он используется для соединения двух других деталей трубопровода. Ниппели используются для соединения труб, шлангов и трубопроводной арматуры в трубопроводах низкого давления.

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

Размеры деталей трубопровода должны соответствовать требованиям определенных стандартов.

• Изделия из штампованной (проката) стали:
  • ASME B16.9 – стандарт, применимый к сварным или бесшовным деталям трубопроводов размером от 1/2 до 48 дюймов;
  • ASME B16.28 - стандарт для сварных или бесшовных стальных отводов с коротким радиусом и крутоизогнутых отводов, размером от 1/2 до 24 дюймов.
• Кованые изделия:
  • ASME B16.11 – стандарт, применимый для деталей трубопровода из кованой стали, как сварные, так и резьбовые.