Применение стальных труб

   Применение сталь­ных труб строго ограничивается из-за необходимости экономии металла. Для стальных наружных тру­бопроводов систем водоснабжения применяют сварные трубы диаметром до 1400 мм следующих видов:

прямошовные по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10706-76 и ГОСТ 10705-80;

спирально-шовные по ГОСТ 8696-74; спирально-шовные тонкостенные по ТУ 102-39-84; водогазопроводные по ГОСТ 3262-75.

Применение бесшовных стальных труб целесообразно в слу­чае, если расчетом на прочность установлена невозможность использования сварных труб.

Сварные трубы изготавливают из различных сталей, отли­чающихся химическим составом и механическими свойства­ми. Эти качества стали регламентируются следующими стан­дартами:

ГОСТ 380-88 - на углеродистую сталь обыкновенного ка­чества, применяемую для изготовления прямошовных, спи­рально-шовных и водогазопроводных труб;

ГОСТ 19281-89 - на низколегированную высококачествен­ную толстолистовую и широкополосную сталь, применяемую для изготовления прямошовных (ГОСТ 10706-76) и спираль­но-шовных (ГОСТ 8696-74) труб.

Наиболее широко применяются трубы из углеродистых ста­лей обыкновенного качества как наиболее дешевые и менее дефицитные. Трубы из низколегированных высококачественных сталей применяют при строительстве и эксплуатации трубопроводов в условиях низких температур, приблизительно 20 °С и ниже, а также при более высоких температурах, если обеспе­чивается экономия стали в результате использования труб с меньшими толщинами стенок, чем у труб из углеродистых сталей обыкновенного качества.

В соответствии с прочностными расчетами диаметры труб d_тр в системах водоснабжения зависят от толщины стенки ?:

?, мм......................... 2,8-4 4-10 6-16

d_тр, мм...................... 400 500-1000 >1000

Трубы выпускают различных групп с гарантией как всех, так и отдельных характеристик: механических свойств, химическо­го состава, испытательного давления. Кроме того, трубы, име­ющие одинаковые гарантированные механические характерис­тики, могут быть изготовлены из сталей, полученных различ­ными способами.

Выбор марки стали производят по нормируемым стандарта­ми показателям стали и механическим свойствам, а при их от­сутствии - по значению гарантируемого испытательного гид­равлического давления трубы.

Трубы из углеродистой обыкновенного качества кипящей стали (КП) характеризуются хладноломкостью, в связи с чем их не следует применять при строительстве и эксплуатации трубо­проводов в условиях низких температур (минус 10-20 °С).

Трубы из полуспокойной (ПС) и спокойной (СП) стали об­ладают меньшей склонностью к хладноломкости, поэтому их применяют при строительстве и эксплуатации в условиях более низких температур.

Трубы из низколегированных сталей целесообразно приме­нять, когда в период строительства и эксплуатации стенки труб могут охладиться до весьма низких температур (минус 20 °С и ниже).

Трубы из нержавеющей стали используют в реагентном хо­зяйстве для транспортирования агрессивных растворов. Для во­дозабора подземных вод пригодны бесшовные обсадные и бу­рильные трубы.

Ввиду того что основным способом соединения стальных труб является сварка, необходимо учитывать их свариваемость, которая ухудшается с повышением содержания углерода. При монтаже узлов трубопроводов употребляют гнутые, штампо-сварные и сварные стальные фасонные части, привариваемые к трубам.

Срок службы металлических трубопроводов, надежность и эффективность их эксплуатации определяются в основном степенью защиты металла от коррозии. Внутренняя коррозия вследствие роста выступов шероховатости приводит к резкому снижению пропускной способности трубопроводов, что, в свою очередь, приводит к сокращению срока службы, значительным затратам на ремонт, перекладку и прокладку дополнительных линий, перерасходу электроэнергии.

Существуют два метода защиты металлических труб от кор­розии: пассивный и активный. К пассивному методу относит­ся изоляция наружной или внутренней поверхности труб или покрытие труб специальными оболочками, к активному - электрическая защита.

Чугунные трубы на заводах покрывают специальными анти­коррозионными мастиками, которые в течение некоторого вре­мени обеспечивают защиту от коррозии.

Антикоррозионную защиту стальных труб выполняют перед или в процессе их укладки. Для наружной изоляции использу­ют битумно-минеральные, битумно-полимерные, полимерные, этиленовые и другие покрытия.

В мировой практике строительства металлических водопрово­дов получили распространение внутренние покрытия на основе цемента. Они могут наноситься как на новые трубы, так и на трубы, находящиеся в длительной эксплуатации. Существует не­сколько способов нанесения покрытий на новые трубы. Наи­большее распространение имеет метод центрифугирования.

Средством защиты действующих трубопроводов от коррозии является очистка внутренней поверхности и нанесение анти­коррозионных покрытий. Пропускная способность трубопрово­дов после прочистки составляет 95-97 % первоначальной. Для нанесения покрытий также существует несколько способов в зависимости от диаметра трубопроводов.

Для создания на внутренней поверхности труб полимерных покрытий при выполнении ремонтно-восстановительных работ применяется метод протаскивания внутри эксплуатируемых трубопроводов плетей из полимерных труб.

Широко используются лакокрасочные покрытия, обеспечи­вающие простоту технологического процесса, высокую индус­триализацию и сравнительно низкую стоимость.

Защита внутренней поверхности труб может быть обеспече­на и методами стабилизационной обработки воды.

К активным методам защиты металлических трубопроводов от коррозии относится катодная защита, которая основана на электрохимической теории коррозии. Из-за незначительных затрат электроэнергии этот вид защиты целесообразен как до­полнительная мера. К дополнительным методам относится так­же способ нанесения цинкового покрытия.

Трубопроводы, уложенные вдоль электрифицированных до­рог, подвергаются действию блуждающих токов. Под их влия­нием происходит разрушение поверхности труб. Защита труб от их действия состоит в предотвращении образования этих токов путем специального оборудования рельсовых путей электро­транспорта.