Классификация трубопроводов: конструкции и назначение

Классификация трубопроводов проводится в зависимости от их назначения, масштаба применения, по типу категории, давлению, способу прокладки и другим параметрам. Это технологические сооружения, состоящие из множества элементов, для производства которых используют высокоточное оборудование и различные материалы.

Классификация трубопроводов

Существует большое многообразие видов наружных и внутренних трубопроводов. Их разделение происходит по диаметру конструкции, ее предназначению, транспортируемому веществу и прочим характеристикам. Например, если взять во внимание способ прокладки стальных электросварных труб, то все их можно поделить на следующие группы:

• подземные. Такие трубопроводы, как правило, располагают в канавах, траншеях и других углублениях;
• надземные и наземные. Отличие между ними состоит в том, что первые возводят на расстоянии от земли не меньше 25 см и в качестве опор используют эстакады, балки;
• плавающие. Укладка выполняется на поверхности воды, в качестве удерживающего элемента используются специальные поплавки;
• подводные. Их располагают по дну водоема или в специально сделанных траншеях.

Если говорить о масштабах применения, то в этом случае берут во внимание два основных показателя – требования, предъявляемые к трубопроводной системе, и ее протяженность. Чем больше будет расстояние, на которое необходимо проложить трубу, тем выше важность этого показателя. Такого типа трубопроводы применяются в основном с целью транспортировки различных веществ между городами, странами или континентами.

Магистральные

К этой категории относятся газо- и нефтепроводы, по которым различные вещества транспортируются на дальние расстояния. Такие трубы прокладывают как над, так и под землей. В большинстве случаев их применяют с целью перекачивания газа, нефтепродуктов. У каждой такой конструкции обязательно есть линейные установки, газораспределительная и насосная станции. Насосы работают круглосуточно, причиной их остановки может быть только возникшая неполадка.

Технологические

Используются в основном в промышленном производстве для перекачки газообразных или жидких веществ, например нефти, технологического сырья, пара. Также с их помощью удаляют производственные отходы.

Коммунально-сетевые

Их можно увидеть везде, где есть многоквартирные дома. Они предназначены для подачи воды жильцам и вывода отходов бытового характера.

Такие системы нелегко монтировать, поскольку они будут иметь множественные разветвления, изгибы, переходы, распределительные и соединительные места, в случае протечки которых нужно будет постоянно менять прокладки.

При производстве коммунально-сетевых трубопроводов применяют износостойкую сталь, устойчивую к различным повреждениям.

Судовые

Из названия можно понять, что их предназначение – доставлять разные вещества на судах. Применение их возможно только в том случае, если они будут подходить под все предъявляемые критерии – диаметр, назначение, протяженность, эксплуатационные характеристики.

Машинные

В отличие от всех других видов, эта разновидность представлена самыми маленькими размерами. Они есть в любом самоходном механизме или транспортном средстве. По таким трубам к деталям передаются смазочные вещества, подводится жидкость или топливо.

Классификация трубопроводов по давлению

Если рассматривать классификацию трубопроводов по давлению, то можно выделить три их основные разновидности:

• низкого давления, до 12 атмосфер;
• среднего, 12–25 атм.;
• высокого, показатель будет превышать отметку в 25 атмосфер.

Классификация трубопроводов по категориям

В зависимости от этого параметра классификация подразумевает разделение трубопроводов на четыре категории. При таком распределении учитывается тип транспортируемой среды и такие ее рабочие параметры, как давление и температура.

Из чего состоит трубопровод

Среди основных элементов выделяют прямые трубы, фасонные детали тупикового и соединительного типа, арматуру, краны, фланцы.

Фасонные элементы в зависимости от предназначения подразделяются на следующие разновидности:

• крестовые и тройниковые. Предназначены для формирования разветвительных узлов;
• патрубковые. При их наличии в трубопроводную конструкцию можно включать специальную арматуру;
• переходные. Необходимы для трубопроводов разного диаметра, установленных на прямых участках;
• полуотводные и отводные. Применяются, если необходимо изменить угол прокладки труб.

Исходя из того, как располагается трубопроводная система, и из ее эксплуатационного назначения трубопроводы могут состоять из таких дополнительных элементов, как средства автоматики, подвески, опоры, приборы, контролирующие и измеряющие состояние сред.

Арматура технологических трубопроводов

Это управляющий элемент, регулирующий или прекращающий поток транспортируемых по трубам веществ. Арматуру монтируют на элементы трубопроводной системы. При выборе устройства учитываются такие параметры, как его назначение, условия эксплуатации, материал, тип конструкции.

Основные функции, выполняемые арматурой:

• смешивает потоки;
• прекращает подачу рабочей среды;
• распределяет смешиваемые вещества;
• регулирует фазы транспортировки.

Исходя из прямого назначения это устройство трубопровода подразделяется на следующие виды:

• предохранительные;
• крепежные;
• контрольные;
• регулировочные.

Также классификация основана на размерах, конструктивном исполнении, типе материала, бренде.

В зависимости от назначения арматуры выделяют четыре категории:

• запорная. Периодически включает и отключает потоки сред. Полностью открывает или закрывает трубопровод. Сюда можно отнести вентили, краны, задвижки, затворы;
• дроссельная, или регулирующая. Меняет и поддерживает параметры транспортируемого вещества, а также контролирует его расход. Это игольчатые клапаны, регуляторы уровня, отводчики конденсата;
• предохранительная. Защищает резервуар от влияния на него чрезмерно высокого давления, также предотвращает обратный ход веществ внутри трубопровода;
• контрольная. Контролирует объем веществ в емкостях, трубах и резервуарах.

Исходя из того, как работает арматура, все категории делят на две группы:

• приводная – пневматическая, ручная, электрическая;
• автоматическая, запуск которой происходит посредством потока рабочей среды или изменением ее параметров.

По способу крепления арматура классифицируется на такие виды:

• муфтовая;
• фланцевая;
• штуцерная;
• цапковая.

В зависимости от того, каким методом изготавливают основные элементы, арматурная часть бывает сварная, формованная и литая. Последняя подразделяется на чугунную, стальную и произведенную из цветных металлов.

По типу рабочего вещества бывает воздушная, газовая, водная и паровая.

Арматура для трубопроводов обязательно проходит соответствующие испытания, определяющие ее качество и прочность. В комплекте также идут запасные прокладки, фланцы и крепежные детали.

Материалы для труб

В большинстве случаев при производстве трубопроводов и их составляющих применяются чугун и сталь. Также используется несколько разновидностей пластмасс – полиэтилен, винилпласт, поливинилхлорид. Кроме того, в состав добавляется железобетонная смесь и асбестовый цемент, в более редких случаях – керамика и стекло.

Изготовление трубопроводов

Это сложный производственный процесс, к которому предъявляются повышенные требования, поскольку большинство из видов применяемых трубопроводов эксплуатируется в агрессивных условиях окружающей среды. Ввиду этого конструкции должны обладать хорошей прочностью и способностью выдерживать высокое давление рабочих сред.

Некоторые трубы устанавливают на значительном расстоянии от поверхности земли или под водой, что увеличивает риск их деформации. По этой причине все изделия производятся в строгом соответствии с существующими стандартами и в обязательном порядке проходят испытания.

Отдельно стоит рассмотреть сварку труб: в готовом виде они должны выдерживать не только вес транспортируемой жидкости, но и оказываемое на стенки давление, а также влияние факторов внешней среды. Сварка усложняется тем, что она должна обеспечить повышенную прочность трубопроводам. Чтобы увеличить рентабельность и надежность изделий, необходимо выбирать максимально эффективные способы для выполнения сварочных работ.

Сварка подразделяется на такие виды:

• ручную дуговую, в том числе в защитной среде;
• порошковой дугой;
• газовую дуговую.

При выборе используемого метода соединения нужно учитывать тип трубы, место, где будет эксплуатироваться трубопровод, и цели его применения.

Защита и герметизация трубопроводов

Вне зависимости от вида трубопровода, устройства и назначения изделие должно быть защищено от химического и механического воздействия, которое негативно отражается на состоянии как внешних, так и внутренних поверхностей труб. Защиту конструкциям обеспечивают специальные покрытия, обладающие теплоизоляционными и антикоррозийными свойствами.

Один из популярных методов – когда одна труба укладывается в другую большего диаметра. Внутри трубы промазывают составами, изготовленными на основе минеральных эмалей, пластмассы и резины. Определенную защиту обеспечивают герметики, которые используют с целью уплотнения мест, где трубы соединяются или ответвляются.

Качественный герметик должен соответствовать следующим требованиям:

• эффективность и долговечность;
• хорошие герметизирующие характеристики;
• сверхустойчивость к различным негативным факторам, например резким перепадам температур, давлению внутри трубопровода, механическим повреждениям;
• удобство и простота нанесения;
• возможность демонтажа.

Герметизацию резьбовых и фланцевых соединений выполняют при помощи прокладок, ФУМ-лент, сантехнических нитей и пропитанного специальным составом льна.

Производство труб большого диаметра на МТЗ

Мытищинский трубный завод предлагает широкий ассортимент труб различного диаметра и толщины стенки. Также есть возможность изготовить трубы по вашим индивидуальным размерам. В процессе производства мы используем метод вальцевания и автоматическую сварку. Мы дорожим своей репутацией, поэтому вся наша продукция проходит гидравлические и механические испытания на прочность в специальной лаборатории. МТЗ – это современное предприятие, которое работает только на высокопроизводительном оборудовании, что позволяет изготавливать заказы любого объема в срок и качественно.

Назначение и классификация трубопроводов разнообразны, поэтому при выборе изделий необходимо учитывать многие параметры, например, условия эксплуатации.