Организация паропровода: важные рабочие параметры труб

Принимая заказы на производство ТБД, мы часто получаем от клиентов дополнительные комментарии, вроде «трубы будут использоваться в котлах» или «труба для установки сразу после насоса». Такая информация не влияет на технологию изготовления металлопроката, но дает нам возможность сориентироваться в том случае, когда заказчику требуется консультация по выбору труб из представленного у нас сортамента, а также при подборе фасонных изделий.

В данной статье речь пойдет о немного иной, отличной от привычной классификации труб по категориям и группам. Она основывается не на стандартах ГОСТ и ТУ, характеристиках сталей и так далее. Эта классификация сформирована от обратного порядка, то есть со стороны монтажа и ввода в эксплуатацию.

А конкретнее: какие рабочие показатели труб должны учитываться в первую очередь при выборе ТБД для паропроводов и трубопроводов горячей воды.

Материал статьи актуален не только для компаний, предоставляющих услуги ЖКХ. Подача и отвод паров и горячих жидкостей предусмотрена на любом производстве, а также в работе крупных агрегатов. Основной документ, на основе которого составлена статья, – ПБ 03-75-94 с актуальными изменениями к нему.

Как рассчитать рабочее давление и температуру

Чтобы определить категорию, к которой будет относиться трубопровод (не труба отдельно), нужно учитывать рабочие параметры вещества, транспортируемого по нему. То есть в данном случае большее значение приобретает среда, а не само изделие.

Итак,

1) паропровод, идущий от котла: в нем температуру и давление замеряют сразу по выходу из котла. Именно эти показатели определяют, к какой категории и к какой группе будет отнесен трубопровод. Замеры на удаленных участках, даже в пределах одного отсека трубы (6-12м – для мерных) будут искаженными.

2) паропровод, отходящий от турбины, которая работает с противодавлением (паровой двигатель; применяются на атомных и тепловых электростанциях, а также на судах). При определении рабочих характеристик трубы можно использовать данные документов технических условий агрегатов. А именно: максимально возможное давление в противодавлении.

Важно! Классифицирующей температурой будет считаться максимальная температура пара при работе на холостом ходу турбины (замер в противодавлении).

3) паропровод, отводящий пар от нерегулируемых (регенеративных) или регулируемых отборов турбины (например, в конденсационных установках). Температура и давление (максимальные) в отборе и будут являться классифицирующими. Узнать числовое значение можно в документах производителя турбины.

4) паропровод от редукционных установок (особенность – постоянное давление пара). температура и давление также определяется по максимальному, указанному в проектной документации к данной установке.

5) трубопроводы, идущие от деаэраторов, работающих в условиях повышенного давления.

Важно! Классифицирующими показателями будут не максимальные, а нормальные показатели давления (учитывая гидростатику жидкости) и максимальные показатели температуры жидкости в деаэраторе до перехода вещества в газообразное состояние (то есть температура насыщения).

6) трубопроводы, соединенные на выходе из ПВД и питательных насосов. Условия замера давления – закрытая задвижка в электронасосе. Здесь определяются два показателя: наибольшее давление в напорном трубопроводе и давление (максимально возможное) на всасывающей линии насоса. Температуру определяют сразу за последним подогревателем высокого давления.

Самым сложным в вопросе расчетов является трубопровод теплосетей (подающий и обратный). Помимо показателей максимальной температуры в подающем трубопроводе нужно учитывать показатели от насосной станции, а также от природных условий эксплуатации, например, от рельефа местности.

Категории трубопроводов

Таким образом, зная необходимые учетные показатели, можно определить, к какой группе и к какой категории относится трубопровод:

Категория I.

В нее входят трубопроводы четырех групп: 1 группа – рабочая температура более 560 градусов по Цельсию, при неограниченном давлении; 2 группа – температура от 520 до 560 градусов, давление не ограничено; 3 группа – температура 450-520 градусов. давление не ограничено; 4 группа – температура до 450 градусов, давление до 8 МПа.

Категория II.

1 группа – температура в диапазоне 350-450 градусов, давление до 8 МПа; 2 группа – температура до 350 градусов, давление 4-8 МПа.

Категория III.

1 группа – температура в диапазоне 250-350 градусов., давление до 4 МПа; 2 группа – температура до 250 градусов, при давлении 1,6-4 МПа.

Категория IV.

Без групп. Температура 115-250 градусов при давлении в диапазоне 0,07-1,6 МПа.

Важное дополнение

Данные методы определения рабочих параметров не распространяются на несколько групп трубопроводов, что связало с рядом дополнительных переменных, вводимых в формулы расчета или материал и метод их изготовления отличен от регламентируемых стандартами ГОСТ 10706-76, ГОСТ 20295-85, ГОСТ 10704-91 и т.д.

• По описанному выше порядку нельзя производить расчеты для всех типов труб, изготовленных НЕ из металлов (то есть не являющихся металлопрокатом).
• Данные трубопроводов в передвижных агрегатах и машинах также рассчитываются иначе (трубопроводы морских судов и иных подвижных плавсредств и установок, а также трубопроводы подвижного авто-, ж/д- и гусеничного транспорта).
• Также исключен ряд труб с малым диаметром: менее 76 мм (для категорий II, III, IV) и менее 51 мм для категории I.
• Трубопроводы, являющиеся частью генерирующей системы (трубы в котлах, в водоотделителях и т.д. ).
• Трубы особого назначения: трубопроводы атомных установок и установок военного ведомства.

Отдельно стоит вынести еще один исключающий фактор: данные расчеты теряют свою актуальность, если трубопровод соединен с атмосферой (то есть выхлопные, сливные, продувочные и подобные им системы).