III РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ. КОНСТРУКЦИЯ И МАТЕРИАЛЬНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
Конструкция трубопроводов
Фланцевые соединения
14. Плоские приварные фланцы рекомендуется применять для трубопроводов, работающих при номинальном давлении (PN) не более 2,5 МПа или температуре среды не выше 300 °C.
Плоские фланцы в трубопроводах в условиях циклических нагрузок с числом циклов свыше 2·
Для трубопроводов групп А и Б с PN 1 МПа рекомендуется в целях безопасности применять фланцы, предусмотренные на PN 1,6 МПа.
15. Для трубопроводов, работающих при PN свыше 2,5 МПа независимо от температуры, а также для трубопроводов с рабочей температурой выше 300 °C, рекомендуется в целях безопасности независимо от давления применять фланцы приварные встык.
Фланцы приварные встык рекомендуется изготавливать из поковок, штамповок или бандажных заготовок.
Допускается изготовление фланцев приварных встык путем вальцовки заготовок по плоскости листа для трубопроводов, работающих при PN не более 2,5 МПа, или гиба кованых полос для трубопроводов, работающих при PN не более 6,3 МПа, при условии контроля сварных швов радиографическим или ультразвуковым методом в объеме 100%.
16. Рекомендации по выбору типа уплотнительной поверхности фланцев трубопроводов приведены в приложении N 4 к настоящему Руководству.
17. На трубопроводах, транспортирующих вещества групп А и Б технологических трубопроводов I категории взрывоопасности, рекомендуется не применять фланцевые соединения с соединительным выступом, за исключением случаев применения спирально-навитых прокладок с ограничительными кольцами.
18. Для прокладок, помещаемых в замкнутый объем, рекомендуется в целях безопасности применять фланцевые соединения с уплотнительной поверхностью шип-паз.
Тройники (врезки)
19. Ответвление от трубопровода рекомендуется выполнять одним из способов, показанных на рис. 1 настоящего Руководства.
Присоединение ответвлений по способу а (рис. 1) рекомендуется применять в тех случаях, когда ослабление основного трубопровода компенсируется имеющимися запасами прочности соединения.
При выборе способа присоединения ответвлений к основному трубопроводу целесообразно отдавать предпочтение способам б, г, д (рис. 1), выполненным посредством бесшовных заводских тройников.
Для ответвлений диаметром до 100 мм значение l принимается равным не менее наружного диаметра + 50 мм, для ответвлений диаметром 100 мм и более - равным не менее наружного диаметра + 100 мм.
Не рекомендуется в целях безопасности усиливать тройниковые соединения с помощью ребер жесткости.
Рис. 1. Ответвления на технологических трубопроводах:
а - без укрепления; б - с помощью тройника; в - укрепленное
штуцером и накладкой; г - укрепленное накладкой;
д - укрепленное штуцером; е - крестообразное; ж - наклонная
врезка без укрепления; з - наклонная врезка с укреплением
штуцером и накладкой
При подтверждении расчетом допускаются врезки в трубопровод по касательной к нижней образующей для исключения накопления продуктов в нижней части трубопровода.
20. Сварные тройники рекомендуется применять при PN не более 35 МПа.
21. Сварные крестовины и крестовые врезки допускается применять на трубопроводах из углеродистых сталей при рабочей температуре не выше 250 °C.
Крестовины и крестовые врезки из электросварных труб допускается применять при PN не более 1,6 МПа. При этом крестовины рекомендуется изготавливать из труб, применяемых при PN не менее 2,5 МПа.
Крестовины и крестовые врезки из бесшовных труб допускается применять при PN не более 2,5 МПа (при условии изготовления крестовин из труб, применяемых при PN не менее 4 МПа).
22. В трубопроводах, предназначенных для работы при PN до 35 МПа, допускается врезка штуцеров на прямых участках.
23. В целях обеспечения безопасности не рекомендуется осуществлять врезку штуцеров в сварные швы трубопроводов.
Отводы
24. Для трубопроводов рекомендуется в целях безопасности применять крутоизогнутые отводы, изготовленные из бесшовных и сварных прямошовных труб методом горячей штамповки или протяжки, а также гнутые и штампосварные.
25. В целях максимального снижения гидравлического сопротивления трубопровода на трубопроводах с пульсирующим потоком среды (в целях снижения вибрации), а также на трубопроводах при номинальном диаметре (DN) менее 25 мм рекомендуется применять гнутые отводы, изготовляемые из бесшовных труб.
26. При определении пределов применения гнутых отводов из труб действующего сортамента рекомендуется учитывать пределы применения труб, из которых они изготовлены.
27. Рекомендуемая минимальная длина прямого участка от конца трубы до начала закругления - не менее 100 мм.
28. В трубопроводах допускается применять сварные секторные отводы с DN более 500 мм при PN не более 4 МПа.
При изготовлении секторных отводов угол между поперечными сечениями секторов не рекомендуется выбирать более 22,5°.
Расстоянием между соседними сварными швами по внутренней стороне отвода обеспечивается доступность контроля этих швов по всей длине шва.
Не рекомендуется в целях безопасности применять сварные секторные отводы в случаях:
с числом циклов нагружения более 2000 в год;
если самокомпенсация не обеспечивается за счет других элементов.
Переходы
29. В трубопроводах рекомендуется в целях безопасности применять штампованные, вальцованные из листа с одним сварным швом, штампованные из половин с двумя сварными швами, а также лепестковые переходы.
30. Допускается применение лепестковых переходов для трубопроводов с PN не более 1,6 МПа и DN 100 - 500 мм.
Не рекомендуется в целях безопасности устанавливать лепестковые переходы на трубопроводах, предназначенных для транспортирования сжиженных газов и веществ группы А (а).
31. Лепестковые переходы рекомендуется сваривать с последующим 100%-ным контролем сварных швов ультразвуковым или радиографическим методом.
После изготовления лепестковые переходы рекомендуется подвергать термообработке.
Заглушки
32. Допускается применение приварных плоских и ребристых заглушек из листовой стали для трубопроводов при PN до 2,5 МПа.
33. Заглушки, устанавливаемые между фланцами, не рекомендуется в целях обеспечения безопасности применять для разделения двух трубопроводов с различными средами, смешение которых недопустимо.
33. При определении температурных пределов применения материалов фланцевых заглушек или заглушек, устанавливаемых между фланцами, рекомендуется учитывать температурные пределы применения материалов фланцев.
Соединение элементов трубопроводов, работающих
при номинальном давлении свыше 10 МПа
34. Соединение элементов трубопроводов, работающих под давлением до 35 МПа, рекомендуется в целях безопасности проводить сваркой со стыковыми без подкладного кольца сварными соединениями.
Фланцевые соединения допускается предусматривать в местах подключения трубопроводов к аппаратам, арматуре и другому оборудованию, имеющему ответные фланцы, а также на участках трубопроводов, требующих в процессе эксплуатации периодической разборки или замены.
35. Для соединения элементов трубопроводов, работающих под давлением свыше 35 МПа, изготовленных из высокопрочных сталей с временным сопротивлением разрыву 650 МПа и более, рекомендуется в целях обеспечения безопасности применять муфтовые или фланцевые соединения на резьбе.
Расположение сварных соединений
36. Выбором конструкции и расположением сварных соединений обеспечивается их качественное выполнение и контроль всеми предусмотренными методами в процессе изготовления, монтажа, эксплуатации и ремонта.
37. Расстоянием между соседними кольцевыми стыковыми сварными соединениями обеспечивается возможность проведения местной термообработки и контроля шва неразрушающими методами, и поэтому он не может быть менее 100 мм.
Сварные соединения трубопроводов рекомендуется располагать на расстоянии не менее 100 мм от края опоры.
Рекомендуемое расстояние от начала гиба трубы до кольцевого сварного шва - не менее 100 мм.
Рекомендации по выбору материалов и полуфабрикатов
38. В целях обеспечения надежной работы в течение назначенного срока службы материалы, применяемые для изготовления трубопроводов, рекомендуется выбирать с учетом заданных условий эксплуатации (расчетное давление, минимальная отрицательная и максимальная расчетная температуры), состава и характера среды (коррозионная активность, взрывоопасность, токсичность и др.) и влияния температуры окружающего воздуха.
Для трубопроводов, размещаемых на открытой площадке или в неотапливаемом помещении, минимальную температуру стенки трубопровода рекомендуется принимать равной:
абсолютной минимальной температуре окружающего воздуха данного района (СНиП 23-01-99* "Строительная климатология", утвержденные постановлением Госстроя России от 11 июня 1999 г. N 45), если температура стенки трубопровода, находящегося под расчетным (рабочим) давлением, может принять эту температуру;
значению температуры, приведенной в графе 9 табл. 1 приложения N 5 к настоящему Руководству для соответствующего материала, если температура стенки трубопровода, находящегося под расчетным (рабочим) давлением, не может принять температуру окружающего воздуха. При этом пуск, остановка и испытания на герметичность выполняются в соответствии с рекомендуемым регламентом проведения в зимнее время пуска (остановки) или испытания на герметичность трубопроводов согласно приложению N 6 к настоящему Руководству, если нет других указаний в НТД.
Материал опорных элементов выбирается с учетом величины средней температуры наиболее холодной пятидневки данного района с обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99* "Строительная климатология", утвержденным постановлением Госстроя России от 11 июня 1999 г. N 45.
39. Для изготовления, монтажа и ремонта трубопроводов рекомендуется применять основные материалы, указанные в приложении N 5 к настоящему Руководству, и присадочные материалы по соответствующей НТД.
40. В качестве полуфабрикатов (труб, деталей трубопроводов, фланцев, крепежа, отливок арматуры) рекомендуется выбирать полуфабрикаты, чье качество и свойства удовлетворяют требованиям стандартов или технических условий.
41. Качество и техническую характеристику материалов и готовых изделий, применяемых для изготовления трубопроводов, рекомендуется подтверждать соответствующими паспортами или сертификатами.
42. При отсутствии или неполноте сертификата, маркировки рекомендуется в целях безопасности провести соответствующие испытания с оформлением результатов испытаний протоколом, дополняющим или заменяющим сертификат.
43. Допускается применение полуфабрикатов из материалов, не указанных в приложении N 5 к настоящему Руководству, по другим национальным стандартам и техническим условиям с учетом п. 6 Руководства, если качество по ним не ниже установленного в приложении N 5 к настоящему Руководству.
44. Допускается применение импортных материалов и полуфабрикатов, если их применение предусмотрено международными стандартами на трубопроводы, работающие под давлением, с учетом п. 6 Руководства, если характеристики этих материалов соответствуют требованиям российских стандартов и подтверждены заключением специализированной (экспертной) организации. Копию заключения рекомендуется прикладывать к паспорту.
45. Предприятию-изготовителю трубопровода и (или) монтажной организации рекомендуется организовывать и осуществлять входной контроль качества поступающих полуфабрикатов. Оценку качества полуфабрикатов рекомендуется проводить в соответствии с требованиями стандартов и НТД на конкретные полуфабрикаты.
46. Для трубопроводов с PN не менее 10,0 МПа рекомендуемый объем входного контроля сборочных единиц и элементов трубопроводов приведен в приложении N 7 к настоящему Руководству.
Трубы
47. При определении пределов применения труб из сталей различных марок рекомендуется учитывать пределы применения труб, приведенные в приложении N 5 к настоящему Руководству.
48. Бесшовные трубы рекомендуется в целях безопасности изготавливать из катаной, кованой, непрерывной или центробежнолитой заготовки. Допускается для трубопроводов категорий II и ниже применение труб, изготовленных из слитка, при условии проведения их контроля методом ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) в объеме 100% по всей поверхности.
Электросварные трубы с продольным или спиральным швом рекомендуется поставлять с радиографическим или ультразвуковым контролем сварного шва по всей длине.
49. Электросварные трубы рекомендуется поставлять в термически обработанном состоянии, если:
соотношение наружного диаметра трубы к толщине стенки менее 50 мм;
толщина стенки трубы более 30 мм для низколегированных сталей или более 36 мм для углеродистых сталей;
транспортируемая среда вызывает коррозионное растрескивание.
Экспандированные трубы рекомендуется применять без последующей термической обработки до температуры 150 °C, если пластическая деформация при экспандировании превышает 3%.
50. Рекомендуется в целях безопасности проводить гидравлическое испытание каждой бесшовной или сварной трубы пробным давлением, указанным в НТД на трубы.
Допускается не проводить гидравлическое испытание бесшовных труб, если трубы подвергаются по всей поверхности контролю физическими методами.
51. Трубы электросварные со спиральным швом рекомендуется в целях безопасности применять для прямых участков трубопроводов.
52. Допускается применять в качестве труб обечайки, изготовленные из листовой стали в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
Детали трубопроводов
53. Детали трубопроводов в зависимости от параметров транспортируемой среды и условий эксплуатации рекомендуется выбирать по проектной документации.
54. Детали трубопроводов рекомендуется в целях безопасности изготавливать из стальных бесшовных и прямошовных сварных труб, листового проката и поковок, материал которых отвечает требованиям НТД, а также условиям свариваемости с материалом присоединяемых труб.
55. При выборе и определении параметров применения деталей трубопроводов учитываются параметры применения заготовок, из которых они изготовлены.
Поковки, сортовой прокат
56. Поковки и сортовой прокат из стали обыкновенного качества не рекомендуется применять в целях безопасности.
57. Поковки рекомендуется применять в термически обработанном состоянии.
58. При определении и назначении пределов применения поковок различных марок сталей рекомендуется руководствоваться приложением N 5 к настоящему Руководству.
59. Поковки для деталей трубопроводов рекомендуется относить к группе IV по ГОСТ 8479-70* "Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия", утвержденному постановлением Госстандарта СССР от 15 января 1970 г. N 59, и группам IV и IVK по ГОСТ 25054-81 "Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия", утвержденному постановлением Госстандарта СССР от 21 декабря 1981 г. N 5513.
60. Каждую поковку из углеродистой, низколегированной и легированной сталей, имеющую один из габаритных размеров более 200 мм и толщину более 50 мм, рекомендуется подвергать контролю ультразвуковым или другим равноценным методом.
61. Дефектоскопии рекомендуется подвергать не менее 50% объема контролируемой поковки. Площадь контроля распределяется равномерно по всей контролируемой поверхности.
62. Методы и нормы контроля рекомендуется выбирать в соответствии с действующей НТД.
63. Допускается применение круглого проката наружным диаметром не более 160 мм для изготовления полых круглых деталей с толщиной стенки не более 40 мм и длиной до 200 мм.
64. Прокат рекомендуется применять в термически обработанном состоянии и подвергать его радиографическому или ультразвуковому контролю по всему объему.
Крепежные детали
65. Крепежные детали для фланцевых соединений и материалы для них рекомендуется выбирать в зависимости от рабочих условий и материала фланца согласно действующей НТД.
Для соединения фланцев при температуре среды выше 300 °C и ниже -40 °C независимо от давления рекомендуется в целях безопасности применять шпильки.
66. Рекомендуется в целях безопасности для применения в составе трубопроводов применять крепежные детали, изготовленные из сортового проката или поковок.
67. Рекомендуется в целях безопасности выбирать термически обработанные материалы заготовок или готовые крепежные детали.
68. В целях безопасности болты и шпильки рекомендуется выбирать с твердостью, превышающей твердость гаек не менее чем на 20 НВ.
69. Не рекомендуется в целях безопасности изготовлять крепежные детали из кипящей, полуспокойной и автоматной сталей.
70. Применение крепежных деталей из сталей аустенитного класса с рабочей температурой выше 500 °C с накатанной резьбой в целях безопасности не рекомендуется.
71. Материалы крепежных деталей рекомендуется выбирать с коэффициентом линейного расширения близким по значению к коэффициенту линейного расширения материала фланца. При этом не рекомендуется допускать разницу в значениях коэффициентов линейного расширения материалов, превышающую 10%.
Допускается применять материалы крепежных деталей и фланцев с коэффициентами линейного расширения, значения которых различаются более чем на 10% в случаях, обоснованных расчетом на прочность или экспериментальными исследованиями, а также для фланцевых соединений с рабочей температурой не более 100 °C.
Прокладочные материалы
72. Прокладки и прокладочные материалы для уплотнения фланцевых соединений рекомендуется в целях безопасности выбирать в зависимости от транспортируемой среды и ее рабочих параметров в соответствии с проектной и нормативно-технической документацией.
Заглушки
73. При определении температурных пределов применения материалов фланцевых заглушек или заглушек, устанавливаемых между фланцами, рекомендуется в целях безопасности учитывать температурные пределы применения материалов фланцев.