Трубопроводы, трубопроводные элементы и их соединения.

В зависимости от рода рабочей среды, агрессивности, скорости течения, температуры и давления трубопроводы судовых систем изготавливают из следующих материалов: углеродистая и легированная сталь, медь, медно-никелевые сплавы, титан и пластмассы.

По способу производства металлические трубы делят на бесшовные и сварные.

В ГОСТах на сортамент труб регламентирован наружный диаметр d_н, мм и толщина стенки d, мм. Для каждого наружного диаметра предусмотрено несколько толщин стенок.

Для сокращения числа типоразмеров труб, используемых при постройке судов, в судостроении введены нормали, ограничивающие ГОСТы.

В целях унификации размеров труб, арматуры и деталей соединений введены понятия условного прохода и условного давления.

Условный проход – это условная геометрическая характеристика, с которой однозначно связаны все присоединительные размеры трубопроводных элементов. Условный проход равен действительному внутреннему диаметру арматуры.

Обозначение условного прохода – D_У. Например, условный проход 150 мм обозначается D_У150.

Размеры условных проходов регламентированы ГОСТ 28338-89 (ИСО 6708-80) «Соединения трубопроводов и арматура. Проходы условные (размеры номинальные)». Ряд условных проходов: 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700; 800; 900; 1000 и т.д.

При гидравлических расчётах трубопроводах их внутренние диаметры обычно принимают равными условным проходам. Однако, если различие между условным проходом и фактическим внутренним диаметром выбранного трубопровода составляет более 10%, расчёт следует вести по фактическому диаметру.

Толщина стенки трубопровода под внутренним давлением определяется по формуле:

,

где d₀ – толщина стенки из расчёта на прочность, мм,

b – прибавка на утонение труб при гибке, мм,

с – прибавка на коррозию, мм.

,

где p – расчётное давление среды, МПа,

s_Д – допустимое напряжение на растяжение, МПа,

f - коэффициент прочности (f = 1 для бесшовных труб, f = 0,9 для сварных труб).

,

где R – радиус гиба трубы, мм.

Примечание: согласно правилам Российского морского регистра судоходства, радиус гиба стальных, медных и алюминиевых труб при давлении более 0,5 МПа или при температуре среды более 60 ⁰С должен удовлетворять условию . При работе в иных условиях можно уменьшить до 1,5d_н.

Условное давление – это избыточное давление, которое может выдержать материал труб, арматуры и соединительных частей при номинальной температуре рабочей среды в условиях эксплуатации.

Обозначение условного давления – P_У. Например, условное давление 0,1 МПа обозначается P_У0,1.

Размеры условных давлений регламентированы ГОСТ 356-80 «Арматура и детали трубопроводов. Давления условные, пробные и рабочие». Согласно ему, арматура и соединительные части трубопроводов изготавливаются на следующие условные давления: 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0 и т.д.

Давление, которое должны выдерживать трубопроводы при гидравлических испытаниях, называется пробным.

.