Давление в широких трубах выше

Какое давление выдерживает электросварная труба

Производство сварных стальных труб проще и дешевле изготовления бесшовной продукции. Кроме того, сортамент сварных изделий намного шире. Он включает следующие виды продукции:

электросварные трубы общего назначения с прямым швом по ГОСТ 10704-91 наружным диаметром 10–630 мм;
то же со спиральным швом по ГОСТ 8696-74 наружным диаметром 159 – 2 520 мм;
водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262-75 внутренним диаметром 6–150 мм;
электросварные изделия для магистральных трубопроводов по ГОСТ 20295-85 наружным диаметром 114 – 1 420 мм.

Основное назначение круглых труб – устройство трубопроводов для прокачки жидкостей и газов. Поэтому многих интересует вопрос, какое давление выдерживает электросварная труба.

Гидравлические испытания стальных труб

В силу своего основного назначения круглые стальные трубы подвергаются обязательным гидравлическим испытаниям. Величина испытательного давления для разных видов труб установлена соответствующим нормативным документом или определяется расчётным путём по ГОСТ 3845-75.

Гидравлические испытания труб относятся к методам неразрушающего контроля. Основной целью их проведения является проверка под высоким давлением качества сварного шва на предмет его герметичности. Величины испытательного давления для разных видов сварных труб представлены в следующем списке:

ГОСТ 10704-91 – трубы групп А и В диаметром до 103 мм испытывают под давлением 6 МПа, свыше 103 мм – 3 МПа;
для этого же ассортимента труб, изготавливаемых по требованию заказчика с другим испытательным давлением, его величина определяется расчётным путём, но она не должна превышать 20 МПа;
ГОСТ 8696-74 – величина испытательного давления определяется расчётным путём, но не может быть более 3,5 МПа;
ГОСТ 3262-75 – величина испытательного давления составляет 2,4 МПа для обыкновенных и лёгких труб; 3,1 МПа – для изделий усиленной серии; 4,9 МПа – по требованию заказчика продукции;
ГОСТ 20295-85 – величина испытательного давления определяется расчётным путём, для труб диаметром до 273 мм включительно она не должна превышать 12 МПа.

Напомним, что 1 МПа – это немногим меньше десяти атмосфер (точнее, 9,87 атм.). Фактически номинальное рабочее давление электросварных труб никогда не достигает испытательных величин. Например, в сетях отопления и холодного водоснабжения показатель рабочего давления не может превышать 9,5 атм. при оптимальном его значении 5–5,5 атм.

В технологических трубопроводах разных категорий для прокачки опасных веществ максимальное расчётное давление составляет от 1,6 до 6,3 МПа. Поэтому прохождение проверки испытательным давлением означает наличие у труб многократного запаса прочности. Время выдержки изделий под испытательным давлением зависит от вида труб и составляет такие величины:

трубы по ГОСТ 10704-91 – 5 секунд;
по ГОСТ 8696-74 – 30 секунд;
по ГОСТ 3262-75 – 5 секунд;
по ГОСТ 20295-85 – 10 секунд для труб диаметром до 530 мм и 20 сек. для изделий диметром 530 мм и более.

Гидравлическим испытаниям подвергают все трубы из партии. В некоторых случаях по согласованию с покупателем такие испытательные мероприятия можно заменить сплошным контролем качества сварного шва ультразвуковыми, магнитными, рентгеновскими или другими неразрушающими методами. Если в результате испытаний труб будут выявлены остаточные деформации, выходящие за рамки допусков, такие изделия бракуются.

Итоги гидравлических испытаний изделий оформляются протоколом, который входит в пакет сопроводительной документации для каждой партии труб. Производитель несёт полную ответственность за достоверность указанных в протоколах данных. Напомним ещё раз, что испытания давлением не предусматривают их проведения под разрушающими нагрузками.

Как определяется и от чего зависит величина испытательного давления

Покупатели по согласованию с производителем имеют право на заказ всех видов труб с расчётным испытательным давлением. Такие испытания проводятся в соответствии с ГОСТ 3845-75. В этом нормативном документе определены требования к испытательному оборудованию, измерительной аппаратуре, и установлена методика расчёта максимальной величины давления при проведении гидравлических испытаний для разных видов труб и используемого оборудования.

Расчётное испытательное давление для электросварных труб определяется по формулам, приведённым в ГОСТ 3845-75. Его величина зависит от таких факторов, как:

наружный диаметр трубы;
толщина стенок с учётом полного минусового допуска (то есть минимально допустимая величина);
допустимые величины внутреннего напряжения для металла, использованного при изготовлении труб, которые указываются для каждой марки стали и являются одной из основных качественных характеристик сплавов.

С увеличением диаметра расчётная величина испытательного давления снижается. С увеличением толщины стенок она возрастает.

Это не означает, что гидравлические испытания труб должны всегда проводиться под расчётным давлением, – только в тех случаях, когда расчётная величина окажется ниже установленного для этих видов продукции предельного значения. В этих ситуациях потребитель получает возможность купить более дешёвые трубы со стенками меньшей толщины.

Такой подход не имеет альтернативы в отношении электросварных труб со спиральным швом и для магистральных трубопроводов. Применительно к сварным трубам общего назначения и ВГП им пользуются редко, поскольку речь идёт о заказе больших партий продукции у производителя.

Гидравлические испытания проводят для труб одной партии, из той же марки стали, одинаковых размеров по диаметру и толщине стенок, той же технологии изготовления и того же способа обработки. Максимальная величина партий труб для гидравлических испытаний не может превышать следующих значений:

по ГОСТ 10704-91 – 1 000 шт. для труб диаметром до 30 мм включительно, 600 – для изделий диаметром св. 30 до 76 мм, 400 – св. 76 до 152 мм и 200 – св. 152 мм;
по ГОСТ 8696-74 и ГОСТ 20295-85 – размер партии не нормируется, поскольку речь идёт о трубах большого диаметра минимальной величины 159 и 114 мм соответственно;
по ГОСТ 3262-75 – величина партии для испытаний устанавливается по весу и не должна превышать 60 тонн.

В любом случае проведение гидравлических испытаний труб является сферой ответственности производителя. Другие формы контроля их качества не предусмотрены. Тем более что в подавляющем большинстве случаев потребители не имеют возможности перепроверить результаты испытаний.

Основные причины аварий на трубопроводах

Вопрос, какое давление выдерживает электросварная труба, зачастую подразумевает ответ с точки зрения риска возникновения аварийных ситуаций на инженерных сетях. Случаи порывов трубопроводов почти никогда не связаны с прочностью стальных труб. Обычно они происходят по таким причинам, как:

коррозия труб за долгое время работы и из-за нарушений правил эксплуатации;
дефекты стыковых соединений трубопроводов;
неисправности трубопроводной арматуры и прочее.

Поэтому для трубопроводов различного назначения устанавливаются свои сроки службы. Например, на магистральных трубопроводах нефти и газа и на технологических сетях опасных производств трубы должны менять в установленные сроки независимо от их фактического состояния.

Относительно труб общего назначения можно сказать, что главной причиной их порывов является коррозия. Компенсировать её негативное воздействие для продления сроков службы трубопроводов можно за счёт выбора труб с большей толщиной стенок. Однако такое решение нельзя назвать лучшим. Намного эффективнее для этого использовать изолирующие материалы.

Наиболее уязвимой частью трубопроводов являются стыковые соединения. Это в равной мере относится к сварке и механическим соединениям на резьбе и уплотнителях. То же самое можно сказать в отношении трубопроводной арматуры. Её частью являются клапаны аварийного сброса давления, которые сводят на нет риски порывов труб.

В завершение отметим, что соответствующие требованиям нормативных документов трубы выдерживают очень большое давление – в 3–5 раз больше испытательных нагрузок. Поэтому потребителям не стоит беспокоиться по этому поводу при покупке новых труб. Намного важнее соблюдать правила эксплуатации трубопроводов, включая их регулярные проверки под повышенным давлением.

Источник

Какие показатели давления в трубах отопления считаются нормальными

Давление в трубах отопления обеспечивает достаточную скорость перемещения теплоносителя. Благодаря этому прогреваются коммуникации, а вместе с тем и объект. Необходимо контролировать давление, т. к. его существенное увеличение может привести к нарушению целостности коммуникаций.

Давление в системе — что это и зачем нужно?

Так называется процесс, при котором теплоноситель (горячая вода) оказывает влияние на внутренние поверхности труб. По мере продвижения по коммуникациям жидкость воздействует на батареи, а также оборудование (котел). Давление при отсутствии горячей воды в системе отопления в картире или частном доме соответствует атмосферному, которое в свою очередь составляет 1 бар.

По мере заполнения коммуникаций жидкостью нагрузка на внутренние стенки возрастает. Пока вода холодная, давление минимальное. Верхнее значение данного параметра достигается, когда жидкость прогреется настолько сильно, что сможет повлиять на температуру в помещении. Взаимосвязь между этими параметрами обусловлена тем, что в процессе нагрева вода расширяется. Она несколько увеличивается в объеме, что приводит к росту нагрузки на внутренние стенки труб. Вследствие этого изменяется давление.

На данном процессе основана работа системы отопления. При увеличении давления внутри системы теплоноситель быстрее продвигается по коммуникациям. В результате обеспечивается нагрев труб отопления по всей протяженности. Это способствует равномерному прогреву коммуникаций, что в свою очередь приводит к нагреву всех помещений, обслуживаемых системой. Повышение давления в трубах отопления в многоквартирном доме должно быть более существенным, т. к. в этом случае необходимо обеспечить циркуляцию теплоносителя в трубопроводе большой протяженности.

Виды давления

статическое давление — постоянная величина, зависит от высоты столба, не подвержена воздействию перепадов температур и возникает лишь вследствие влияния гравитации (вода любой температуры давит на стенки труб), значение этого параметра увеличивается на 1 атм при подъеме на каждые 10 м;
динамическое — подвержено снижению/росту, что является следствием изменения свойств горячей воды при нагреве, а дополнительно на эту величину оказывает воздействие работа насосов, которые обеспечивают принудительное продвижение теплоносителя по трубам.

Динамическое давление зависит не только от температуры жидкости и параметров насосного оборудования, но и регулятора, благодаря которому осуществляется распределение горячей воды в системе. Учитывая, что все перечисленные факторы постоянно изменяются, давление периодически снижается и возрастает. Данный параметр должен контролироваться, т. к. при существенном падении уменьшится скорость продвижения жидкости по трубам, что приведет к остыванию коммуникаций, а вместе с тем и остановке насосов. При повышении давления увеличивается риск поломки оборудования.

Существует еще одна разновидность. Рабочее давление комбинируется из перечисленных нагрузок (статического и динамического). Благодаря этому обеспечивается нормальная работа системы отопления, а риск возникновения аварийной ситуации снижается.

Нормы и требования

Теплоноситель должен обеспечивать следующие параметры окружающей среды:

температура воздуха в пределах +20…+22°С;
уровень влажности: 30-45%.

Если интересует вопрос, какое давление должно быть в многоквартирном доме, при этом следует учесть этажность здания:

2-4 атмосфер для зданий не выше 5 этажей;
5-7 атм на объектах большей высоты (9-10-этажные постройки);

до 10 атм в системе отопления высотных зданий (более 10 этажей).

По теплотрассе от ТЭЦ проходит горячая вода, характеризующаяся давлением до 12 атм. Она подается к многоэтажным объектам. Для обеспечения рабочей нормы давления на нижних этажах используются регуляторы. Чтобы увеличить нагрузку в системе отопления на верхних этажах, устанавливаются насосы. Благодаря им создается достаточная нагрузка, что позволяет поднимать горячую воду по коммуникациям.

Нормы для системы отопления частного дома отличаются. Так, для обеспечения эффективной циркуляции теплоносителя необходимо поддерживать давление в пределах 1,5-2 атм. Контур системы отопления характеризуется небольшой протяженностью, часто требуется обслуживать одноэтажные постройки. Значит, превышать указанный уровень нагрузки не рекомендуется.

Причины перепадов давления

При разных условиях параметры теплоносителя могут меняться в большую или меньшую сторону. Причины падения нагрузки в системе:

Утечка воды. По мере уменьшения объема жидкости снижается нагрузка на внутренние стенки коммуникаций. При существенной утечке даже более сильный нагрев теплоносителя не обеспечит требуемый результат. Чаще всего обнаруживается нарушение герметичности расширительного бачка. В этом случае сложно обнаружить причину перепада нагрузки в системе, т. к. при появлении течи из мембраны бака вода остается внутри емкости. Предположить утечку можно по снижению интенсивности прогрева помещения, если при этом параметры теплоносителя и оборудования не менялись.
Другие участки, где высока вероятность нарушения герметичности: теплообменник котла (предохранительный клапан), микроповреждения труб, оборудования, чаще теплоноситель вытекает на участках, пораженных коррозией.
Выделение воздуха из горячей воды. Чтобы избежать подобных неприятностей, жидкость должна проходить деаэрацию перед заполнением труб.
Если в системе установлены алюминиевые батареи, то на начальном этапе их эксплуатации некоторый объем воды преобразуется: при этом выделяются составные компоненты (водород, кислород). При контакте с металлом кислород способствует появлению окисной пленки. Водород не накапливается внутри, а выводится посредством воздухоотводчика. По мере окисления внутренней поверхности радиаторов из алюминия придется периодически увеличивать объем теплоносителя, что позволяет обеспечивать требуемый уровень давления внутри системы.

Рост нагрузки на стенки труб и оборудования увеличивается в ряде случаев:

уменьшение просвета коммуникаций, что может быть вызвано засором;
воздушная пробка, что препятствует прохождению теплоносителя по трубам;
существенное увеличение температуры горячей воды, при закипании давление возрастает многократно.

Как измерить?

Для определения нагрузки на стенки труб и оборудования используется манометр. Такой прибор может быть установлен на особо ответственных участках. В большинстве случаев его располагают на входе и выходе из котла, наиболее высоких и низких точках контура. Устройства для измерения показателей давления и температуры являются обязательными элементами системы отопления.

Как бороться с перепадами давления?

Возможные решения проблем при снижении нагрузки внутри коммуникаций:

Когда обнаруживается протечка, выполняется ремонт системы. Если необходимо, выполняется замена уплотнительной прокладки, участка трубопровода, устанавливаются муфты.
Производится наладка оборудования, что нужно в случаях, когда изначально заданы параметры теплоносителя, не соответствующие условиям окружающей среды.
Если уменьшился просвет коммуникаций, выполняется промывка системы от накипи. При этом предварительно демонтируется котел.
Когда контур отопительной системы был изменен, площадь объекта увеличилась, определяют более подходящий диаметр труб, после этого производится замена коммуникаций.

Если решается вопрос, почему возникают перепады и как с ними бороться, необходимо осмотреть контур по всей протяженности на предмет протечек, проверить работу оборудования.

Ставьте лайки, подписывайтесь на наш канал и Вы не пропустите еще множество полезных статей! И заходите к нам на сайт , там еще много полезной информации касающейся труб.

Источник