Штуцер приварной

Штуцеры приварные

Используются штуцеры приварные для изготовления ответвлений от трубопроводов либо для подключения к ним измерительной аппаратуры различного назначения. Сварной способ присоединения обладает высокой прочностью, обеспечивает максимально возможный ресурс, снижает вероятность протечки стыка.

Изготавливаются фитинги из труб, круглого, листового проката, кованых, цельнотянутых, калиброванных заготовок. При этом используются конструкционные материалы, соответствующие маркам стали основного трубопровода, и характеристикам рабочей среды внутри них.

Для производства штуцеров применяются стандарты ГОСТ, ТУ, ОСТ, СТО и прочие нормативные документы, разработанные для общепромышленных трубопроводов или конкретных отраслей народного хозяйства.

Особенности конструкции

Внутри своей категории трубопроводных деталей приварные штуцеры классифицируются по нескольким признакам. Существуют фитинги нескольких конструкций:

  • трубчатые;

  • сварные;

  • точеные;

  • сверленые;

  • усиленного типа;

  • под приварку труб ответвления;

  • с резьбовой частью для подключения контрольно-измерительных приборов.

В первом случае заготовкой для штуцера является труба. Котельные бесшовные трубы применяются в трубопроводах ГВС, паропроводах высокого давления, транспортирующих горячую воду, перегретый пар. Электросварные прямошовные трубы используются в менее ответственны магистралях, технологических линия оснастки.

Один край фитинга присоединяется к трубопроводу сваркой. Поэтому его кромка имеет сложную геометрию для сопряжения двух цилиндрических тел под прямым углом. Для раскроя в этом случае используются специальные шаблоны:

  • в стандарте имеется чертеж такого шаблона – развертка;

  • в специальную таблицу сводятся значения размеров на этом чертеже;

  • изготавливается лекало из гибкого листового материала (картон, паронит, пластик), обладающего высокой износостойкостью.

Трубчатая заготовка обертывается таким шаблоном, на ее металлическую поверхность переносится линия фигурного кроя. Резка выполняется традиционным резаком или более современными способами – лазерный раскрой, плазменная либо гидроабразивная резка.

За счет идеальной геометрии посадочной поверхности фитинга значительно упрощается разметка отверстия в основном трубопроводе, и резко снижается трудоемкость операций. На трубу достаточно установить под прямым углом фитинг, обвести по контуру его кромки мелом, маркером отверстие изнутри.

Сварные штуцеры получают схожим методом, только вместо трубы используется листовая сталь. Заготовку расчерчивают по шаблону еще в плоском виде, затем после отрезания лишнего металла прокатывают на вальцах, придавая детали цилиндрическую форму.

После этого штуцер сваривается продольным швом после специальной разделки кромок под приварку. Технология применяется для фасонных изделий большого диаметра.

Точеные штуцеры изготавливают из круглого проката, цельнотянутого, калиброванного прутка или кованых заготовок. Эта методика используется, если труб с необходимой толщиной стенки не существует в ассортименте сортового проката или при необходимости использования конкретных марок стали, из которых по каким либо причинам трубы не изготавливаются.

Внутреннее отверстие высверливается, наружная поверхность обтачивается на металлорежущих станках. Кромки разделываются под приварку следующим образом:

  • кромка со стороны труб ответвления – фаска 30° или 35° с притуплением, фаска 15° с радиусной галтелью и проточкой цилиндрического типа длиной 1,5 – 3 мм;

  • кромка со стороны присоединения к трубопроводу – конус или сферическая поверхность, угол расхождения кромки в обоих случаях составляет 50°.

Особенностями точеных штуцеров являются:

  • из-за высокой материалоемкости фитинги имеют аналогичную себестоимость;

  • размерный ряд ограничен малыми диаметрами;

  • область применения трубопроводы внутрицеховые, межцеховые, технологические, магистральные.

В отдельную категорию выделены точеные (сверленые) штуцера усиленного типа. Их конструкционными отличиями внутри своей категории фасонных изделий являются:

  • внутреннее отверстие глухое, просверлено на глубину 2/3 – ½ длины корпуса штуцера;

  • диаметр внутреннего отверстия меньше проектного номинального значения;

  • с наружной стороны в месте присоединения к трубопроводу имеется направляющий элемент – цилиндрическая проточка меньшего диаметра;

  • при монтаже в трубопроводе высверливается сквозное отверстие под диаметр направляющего элемента штуцера;

  • фитинг вставляется в это отверстие под прямым углом, приваривается угловым швом;

  • внутреннее отверстие высверливается под проектный диаметр по кондуктору, которым становится глухое отверстие детали.

Подобная технология позволяет не допустить прожиг стенки штуцера, трубопровода, обеспечить многократный запас прочности сварного соединения. Направляющий элемент снижает трудоемкость монтажа ответвления трубопровода, так как сварщику не требуется дополнительная фиксация детали на поверхности трубопровода.

Трубы ответвления всегда привариваются к штуцерам, поскольку сварной шов является стандартным способом соединения элементов трубопровода. Однако штуцеры так же используются для подключения аппаратуры, датчиков, средств автоматизации, диагностики рабочей среды и технологических процессов с ее участием. Поэтому один край фитинга может иметь резьбу:

  • метрическую М для прикручивания манометров, приборов учета, датчиков;

  • трубную цилиндрическую G для стыковки с трубками гидравлически приводов;

  • коническую дюймовую R для трубопроводов на объектах с высоким уровнем взрывопожаробезопасности, глее е допускается сварка;

  • коническую трубную К для трубопроводов высокого давления.

В 99% случаев штуцер имеет прямую форму, однако существуют исключения из правил. Например, продувочные угловые штуцеры для 19 мм воздушных рукавов земснарядов, понтонов и пневматического оборудования изогнуты под прямым углом.

Нормативные документы

Предприятие Полинэрго выпускает штуцеры приварные по следующим нормативным документам:

  • ГОСТ 22792 – для трубопроводов предприятий, производящих неорганические удобрения, нефтехимических комплексов на давление 10 – 100 МПа при температуре -50°С … +510°С;

  • Серия ОСТ 34-10 – номер 439 для нержавеющих штуцеров на трубопровода по регламенту ПНАЭ Г-7-008, СНиП 3.05.05, ПБ 045, номер 509 для В, С трубопроводов АС, общепромышленных из коррозионностойкой жаропрочной стали, номер 761 на фитинги из низколегированной, углеродистой стали для трубопроводов СНиП, РД 03;

  • Серия ОСТ 34-42 – номер 671 для атомных станций и строительных объектов из углеродистой стали;

  • Серия ОСТ 108.462 – 01, 02, 03, 08, 09, 10 для трубопроводов теплоэлектростанций, из стали 20, 15ГС, 12Х1МФ, соответственно;

  • Серия ОСТ 108.104 – номер 43 на штуцер с паровой рубашкой для ТЭС;

  • Серия ОСТ 24.125 – номер 11 и 12 для атомных электростанций из аустенитной стали;

  • СТО 95.122 – паропроводы, линии ГВС атомных станций

  • Серия СТО 79814898 – номер 122, 123 разработаны для АЭС, но могут применяться в трубопроводах НП-045, СНиП 3.05.05, ПБ 03-585;

  • Серия СТО ЦКТИ 462 – номер 01, 02, 05 трубопроводы горячего водоснабжения, паропроводы тепловых электростанций;

  • Серия 5.903 – ТС-592 для тепловых сетей по регламенту ПБ 10-573;

  • ТУ 36-1118 – штуцеры Ш и Шц типа с резьбовым концом для приборов КИПа;

  • ГОСТ 4285 – продувочный латунный штуцер для воздушного 19 мм рукава на жестких понтона, для пневмоинструмента, земснарядов.

Таким образом, для трубопроводов большинства отраслей народного хозяйства РФ штуцер является бюджетным вариантом организации ответвления от основного трубопровода в сравнении с тройниками и прочими фасонными изделиями.

Область применения

Трубопроводная деталь – штуцер изначально была создана для сооружения ответвлений. Позже фитинг стал использоваться для подключения к линии манометров, термометров, затем датчиков, линий автоматического управления, контрольных приборов.

Стандарты государственные, отраслевые, организаций, предприятий разрабатываются сериями для всего ассортимента трубопроводных деталей. Поэтому в каждой серии ОСТ, СТО, ТУ и прочих стандартов имеется нормативная документация на приварные штуцеры. Особенностями этих фитингов являются:

  • некоторые из них имеют узкую специализацию, например, штуцер по ГОСТ 4285 используется только для 19 мм воздушных продувочных рукавов понтонов и земснарядов;

  • другие фасонные изделия допускается применять, как в паропроводах, трубопроводах ГВС атомных, тепловых станций, так и в путепроводах, не подчиняющихся регламенту ПНАЭ Г-7-008, ПБ 10-573, НП 045;

  • третьи по умолчанию создавались для общепромышленных трубопроводов с низкими требованиями.

При выборе фитингов для проекта трубопровода в обязательном порядке учитывается экономическая целесообразность их применения. Поэтому рекомендуем воспользоваться консультациями наших сотрудников.

Размерный ряд

Приварные стальные штуцеры используются либо для сооружения ответвлений, либо для подключения к трубопроводу измерительных приборов, аппаратуры управления, всевозможных датчиков. В первом случае их диаметр может совпадать с номинальным размером трубопровода, быть меньше его на 1 – 5DN.

Во втором варианте номинальный диаметр фитинга намного меньше DN трубопровода, так как рабочая среда по нему не транспортируется, а поступает в корпус манометра, термометра, другого измерительного прибора.

Кроме того, предприятиями различных отраслей промышленности используются типовые технологические процессы. Размеры трубопроводов, технологических линий обвязки, магистральных путепроводов заранее известны, как и количество, присоединительные размеры КИПа.

Поэтому в серии стандартов отрасли, отдельных предприятий включают фитинги заданных размеров. Полный размерный ряд 10 – 1400 мм обычно встречается в стандартах, рассматривающих изготовление штуцеров для нефтегазовой, перерабатывающей, химической промышленности.

В сериях ОСТ, СТО для конкретных подразделений – атомные, тепловые электростанции, предприятия, выпускающие минудобрения, чаще всего, содержатся штуцеры неполного размерного ряда, либо одного типоразмера, 2 – 10 вариантов исполнения.

Материальное исполнение

В зависимости от рабочей среды внутри трубопровода и марок сталей его труб штуцеры под приварку изготавливаются из разных конструкционных материалов:

  • углеродистая сталь – бюджетный вариант для трубопроводов с низкими температурами, номинальным давлением рабочей среды;

  • стали перлитного класса – сплавы с низким, средним содержанием легирующих добавок;

  • аустенитные стали – высоколегированные сплавы со специальными свойствами, дорогие в производстве;

  • коррозионностойкие стали – применяются для транспортировки агрессивных сред;

  • жаропрочные стали – используются в паропроводах, трубопроводах горячего водоснабжения котельных;

  • криогенные стали – выдерживают экстремально низкие температуры хладагентов.

В зависимости от технологии производства фитингов используется не одинаковый сортамент металлопроката:

  • кованые заготовки – только для фасонных изделий малого, среднего диаметра;

  • круглый прокат – цельнотянутый горячим/холодным способом, калиброванный;

  • трубы бесшовные – для ответственных трубопроводов, ответвлений высокого давления;

  • электросварная труба – только прямошовная, для транспортировки рабочей среды под низким давлением;

  • листовая сталь – изгибается после специального раскроя в вальцах для образования заготовок цилиндрической формы, края свариваются.

Реже применяются сплавы цветных металлов, например, латунь для воздушных линий.

Технология производства

Стальные штуцеры приварные изготавливаются из не одинаковых конструкционных материалов, поэтому технологии производства отличаются друг от друга. При использовании трубчатых заготовок во время монтажа возникает необходимость сварки двух пересекающихся под прямым углом цилиндрических тел. Поэтому для разделки кромки фитинга используется специальный шаблон «рыбка», размеры и чертеж которого приводятся в стандартах.

После нанесения разметки по шаблону и удаления лишнего металла штуцер сам становится лекалом. Что, в свою очередь, упрощает разметку отверстия под эту деталь на основном трубопроводе – достаточно обвести маркером вдоль боковой стенки установленного на трубу штуцера.

С увеличением диаметра трубопровода и фасонного изделия для изготовления ответвлений для него возникает проблема отсутствия труб подходящего размера. В этом случае используется листовая сталь:

  • контуры посадочного места перечерчиваются на лист по шаблону;

  • далее заготовка прокатывается для образования цилиндрической формы в вальцах;

  • продольным сварным швом соединяются края детали, разделанные перед этим под приварку.

В результате получается аналог штуцера из прямошовной электросварной трубы, но с меньшей себестоимостью, так как листовой прокат дешевле трубного сортамента.

Для ответвлений малого диаметра или для устанавливаемых байпасных линий высокого давления применяются точеные/сверленые штуцеры:

  • их вытачивают на станках из кованых заготовок, калиброванного, горячетянутого круглого проката-прутка;

  • вначале просверливается внутреннее отверстие, затем в декомпрессионных фитингах его внутренний диаметр изменяется по длине один или два раза;

  • затем выполняется наружная обработка – разделка кромок под приварку;

  • со стороны присоединения труб ответвления снимается фаска с притуплением кромки или цилиндрической проточкой снаружи;

  • торец, присоединяемый к основному трубопроводу, разделывается с углом расхождения кромок 50° сферической или конической поверхностью.

В усиленных штуцерах используется глухое отверстие-кондуктор и наружный направляющий элемент. После установки цилиндрической проточки направляющего элемента в отверстие на трубопроводе производится сварка, затем рассверловка отверстия до проектного значения внутреннего диаметра.

Технические возможности позволяют организации Полинэрго выпускать трубопроводные детали из любых конструкционных материалов по традиционным и инновационным технологиям для не одинаковых эксплуатационных условий и решаемых задач. Поможем в Москве с выбором на профессиональном уровне, быстро и совершенно бесплатно для вас.