Сен 25, 2020
 
Процесс замены линейной запорной арматуры при эксплуатации магистрального трубопровода требует проведения комплекса демонтажных, установочных, сварочно-сборочных, контрольных и других работ.
 
Технологический процесс демонтажа-монтажа линейной арматуры с патрубками под приварку включает специальные операции [1, 2]:
- вырезка и демонтаж заменяемой арматуры;
- подготовка кромок патрубков арматуры и элементов трубопроводов под сварку;
- сборка под сварку;
- сварка с учетом особенностей свариваемых материалов;
- контроль сварных соединений.
 
Вырезка и демонтаж заменяемой арматуры. Для присоединения сваркой на корпусе арматуры предусматриваются патрубки с соответствующими размерами и разделкой кромок.
 
Размеры и форма патрубков и присоединяемых элементов трубопровода должны давать возможность выполнения процесса сварки, контроля сварного соединения. а также вырезки арматуры из трубопровода, когда в этом возникает необходимость.
 
Основные виды стыковых сварных соединений и размеры кромок патрубков арматуры и элементов присоединяемого трубопровода а также размеры сварных швов в зависимости от толщины свариваемых изделии стандартизованы.
 
Подготовка кромок патрубков под сварку. При подготовке кромок под сварку углеродистых и легированных сталей покрытыми электродами необходимо:
 
1. Выбирать сварные соединения и готовить кромки под сварку следует в соответствии с ГОСТ 5264.
 
2. Отклонение от перпендикулярности обработанного под сварку торца трубы относительно образующей не должно быть более [3]:
0,5 мм - для Dy до 65 мм;
1,0 мм - для Dy свыше 65 до 125 мм;
1,5 мм - для Dy свыше 125 до 500 мм;
2,0 мм - для Dy свыше 500 мм.
 
Подготовленные под сварку кромки труб и Других элементов, а также прилегающие участки по внутренней и наружной поверхностям шириной не менее 20 мм должны быть очищены от ржавчины и загрязнений до металлического блеска и обезжирены. Сборка стыков под сварку должна производиться с использованием центровочных приспособлений обеспечивающих требуемую соосность стыкуемых труб и равномерный зазор по всей окружности стыка, а также с помощью прихваток или привариваемых на расстоянии 50...70 мм от торца труб временных технологических креплений. Технологические крепления должны быть изготовлены из стали того же класса, что и свариваемые трубы. При сборке стыков из аустенитных сталей с толщиной стенки трубы менее 8 мм, к сварным соединениям которых предъявляются требования стойкости к межкристаллитной коррозии, приварка технологических креплении не разрешается.
 
3. Свариваемые кромки и прилегающие к ним поверхности металла следует перед сваркой тщательно защищать с обеих сторон на ширину 20...30 мм. Зачистке подлежат торцы кромок. Механическую зачистку производят металлической щеткой или наждачным кругом.
 
4. Непосредственно перед сборкой патрубки с зачищенной поверхностью. но имеющие следы жира, эмульсии, краски, грязи и т.д., необходимо обезжирить на ширину 40 мм с обеих сторон. Обезжиривать следует проводить растворителем. Допускается применение неоговоренных растворителей, если этого требуют ТУ или чертеж. Обязательному обезжириванию подвергают кромки свариваемых деталей, подведомственных Ростехнадзору. После обезжиривания кромки необходимо просушить (протиркой чистой ветошью или обдувкой сухим воздухом) до полного удаления растворителя.
 
Сборка под сварку. Сборка под сварку предусматривает выполнение следующих правил:
 
1. Детали временных креплений, прихваченных в процессе сборки должны быть изготовлены из того же материала, что и изделие. Прихватки необходимо выполнять с полным проваром и полностью переплавлять их при сварке корневого шва.  Прихватки, имеющие недопустимые дефекты, обнаруженные внешним осмотром должны быть удалены механическим способом. Прихватки должны быть равномерно расположены по периметру стыка. Их количество, длина и высота зависят от диаметра и толщины трубы, а также способа сварки и должны быть указаны в НТД. Швы приварки временных креплений при сборке следует располагать на расстоянии не менее 70 мм от кромки стыка. Удалять временные крепления на легированных сталях следует механическим способом.
 
2. В процессе сборки должно быть исключено попадание влаги, масла и других загрязнений в зазоры соединений на прилегающие поверхности в местах сварки.
 
3. При сборке стыка необходимо предусмотреть возможность свободной усадки металла шва в процессе сварки. Не допускается выполнять сборку стыка с натягом. 
 
4. К качеству прихваток предъявляются такие же требования, как и к сварному шву. Дефекты на прихватках не допускаются.
 
5. Для прихватки применяют электроды той же марки, что для сварки данного соединения. Для прихватки используют дугу на верхнем пределе сварочного тока для данного диаметра электрода.
 
6. Величину и шаг прихваток устанавливают в зависимости от толщины стенки свариваемой конструкции. Длина и число прихваток должны быть по возможности минимальными.
 
7. Крайние прихватки следует располагать на расстоянии не менее 15 мм от края детали. В тех случаях, когда по условиям сборки и сварки прихватку необходимо поставить у края детали, ее следует производить только с торца.
 
8. Не допускается наложение прихваток в местах пересечения швов.
 
9. Перед сваркой необходимо тщательно удалить шлак и брызги с прихваток зубилом, молотком и металлической щеткой.
 
10. При сборке допускаются зазоры согласно ГОСТ 5264.
 
Сварка. Метод сварки и сварочные материалы выбирается с учетом материала свариваемых элементов, сложности выполняемой работы и степени ответственности объекта.
 
Технологический процесс демонтажа-монтажа фланцевой линейной арматуры. Основные виды работ для фланцевой линейной арматуры на магистральных трубопроводах [1, 2]:
- разборка фланцевых соединений и демонтаж заменяемой арматуры;
- контроль качества уплотнительных поверхностей ответных фланцев трубопровода;
- монтаж резервной арматуры и сборка фланцевых соединений;
- затяжка крепежа фланцевых соединений;
- контроль фланцевых соединений. 
 
Разборка фланцевых соединений и демонтаж арматуры. Процесс демонтажа линейной запорной арматуры связан с осуществлением земляных, разборочных, подъемных, погрузочных, транспортных и других работ.
 
При разборке фланцевых шпилечных и болтовых соединений возникают технологические трудности с отвинчиванием гаек. При невозможности осуществить отвинчивание гаек их перекусывают, газовой резкой перерезают шпильки (болты), используют и другие способы.
 
Контроль состояния уплотнений ответных фланцев трубопровода и монтируемой линейной арматуры, прокладок и крепежа. После демонтажа арматуры осуществляется контроль состояния уплотнительных поверхностей ответных фланцев трубопровода, а также заменяемых прокладок и крепежа.
 
К сборке фланцевого соединения допускаются детали, у которых шероховатость и неплоскостность уплотнительных поверхностей соответствуют установленным техническим требования. Не допускаются поперечные риски, пересекающие кольцевую уплотнительную поверхность фланца под прокладку, забоины и другие дефекты. Отклонения от плоскостности уплотнительных поверхностей можно выявить с помощью контрольных плит. На плиту тампоном наносится минимально тонкий слой краски (глазурь, тонкая сажа, сурик), густо замешенной на масле. Затем плита прикладывается к проверяемой поверхности и поворачивается в обе стороны на 5...6° шесть- восемь раз, после чего определяется характер отпечатков па уплотнительной поверхности, по которым устанавливается состояние прокладки. Для мягких прокладок из паронита, фторопласта и т.п. рекомендуется следующая качественная оценка. При рабочем давлении до 1,6 МПа на 1 см2 зеркала фланца должно приходится не менее одного пятна, при более высоком рабочем давлении - не менее двух пятен. Уплотнительные поверхности фланца под плоские металлические прокладки, а также при беспрокладочных соединениях корпусных деталей должны притираться и при проверке давать сплошной кольцевой отпечаток. Состояние рабочих поверхностей металлических прокладок проверяется с помощью лупы с пяти- или десятикратным увеличением. Опорные поверхности под гайки должны быть строго параллельны зеркалу фланца и тщательно обработаны. Оси отверстий во фланцах должны быть перпендикулярны зеркалу фланцев.
 
Техническое состояние прокладок проверяется загибом прокладки на 180° вокруг стержня диаметром: 12 мм - для прокладки толщиной до 1 мм, 24 мм — для прокладки толщиной от 1 до 1,24 мм и 42 мм - для прокладок от 1,25 до 2,5 мм. После загиба на прокладке не должно быть трещин и расслоений. Прокладка должна иметь ровные поверхности: с одной стороны слегка глянцевую, с другой — матовую. Изломы, складки и другие дефекты на прокладках не допускаются.
 
Состояние крепежных деталей должно подтверждать возможность их дальнейшего длительного применения(отсутствие коррозии, трещин, забоин, срывов резьбы и т, п.). Болты применяются для соединения фланцев при условном давлении не более 25 МПа, при более высоких давлениях применяют шпильки. Шпильки и гайки во избежание схватывания металла деталей изготавливаются из сталей разной твердости - шпильки должны быть изготовлены из стали более твердой, чем сталь гайки, на 20...30 НВ. 
 
Монтаж резервной арматуры и сборка фланцевых соединений трубопровода и линейной арматуры. Фланцы и материалы для них следует выбирать по нормативно-технической документации с учетом рабочих параметров среды.
 
По конструкторско-эксплуатационному признаку используют фланцевые соединения трех групп:
— незащищенные (1—1);
— полузащищенные (8—9 и др.);
— защищенные (7—7 и др.).
 
Плоские приварные фланцы разрешается применять для арматуры и трубопроводов, работающих при условном давлении не более 25 МПа и температуре среды не выше 300 °С.
 
Фланцы приварные встык (воротниковые) необходимо применять при условном давлении свыше 2,5 МПа независимо от температуры, а также для трубопроводов с рабочей температурой свыше 300°С независимо от давления среды.
 
Монтаж фланцевой арматуры должен вестись так, чтобы не создавались превышающие допустимые перекосы между торцовыми плоскостями ответных трубопроводных и магистральных арматурных фланцев. При монтаже жестких конструкций арматуры (малые проходы, большие давления) затяжка уплотнений с перекосами с целью Добиться герметизации соединения может привести к обрыву болтов или шпилек, срыву резьбы, образованию трещин или поломке деталей. При недостаточно жестких конструкциях (большие проходы, малые давления) затяжка фланцев при перекосах может вызвать деформации корпусов, а вместе с ними и деформации уплотнительных поверхностей, в частности в задвижках, что часто служит причиной потери герметичности в затворе. Задвижки должны монтироваться в закрытом положении (затвор опущен), что особенно важно для задвижек с корпусами малой жесткости. 
 
Перед установкой сборочных единиц трубопроводов в проектное положение гайки на болтах (шпильках) фланцевых соединений должны быть затянуты и проконтролированы в соответствии с требованиями рабочей документации и НТД.
 
При сборке фланцевых соединений необходимо выполнить следующие требования [2]:
- гайки болтов должны быть расположены с одной стороны фланцевого соединения;
- высота выступающих над гайками концов болтов и шпилек должна быть не менее 1 и не более 3 шагов резьбы;
- болты и шпильки соединений арматуры и трубопроводов должны быть смазаны в соответствии с требованиями рабочей документации, а трубопроводов, работающих при температуре свыше 300°С‚ предварительно покрыты графитовой смазкой. Мягкие прокладки натирают с обеих сторон сухим графитом (смазывание другими веществами запрещается);
- диаметр отверстия прокладки не должен быть меньше внутреннего диаметра трубы и должен соответствовать внутреннему диаметру уплотнительной поверхности фланца. 
 
Фланцевые соединения арматуры должны быть выполнены без натяжения трубопровода. Не допускается установка шайб между фланцами и гайками.
 
Затяжка крепежных деталей фланцевого соединения. Предварительное завинчивание гаек до соприкосновения с фланцем можно производить в любой последовательности, а затем необходимо соблюдать определенный порядок затяжки.
 
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гошко А.И., Асцатуров А.С. Трубопроводы целевого назначения. В 2-х кн. М.: МЕЛГО, 2006. 570 с.
2. Гошко А.И., Асцатуров А.С. Монтаж арматуры целевого назначения. Справочник: Правила. Технологии. Оборудование. М.: МЕЛГО, 2007. 203 с.
3. СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы. 2004. 60с.