Колено СТО 95 117-2013

Секторное колено СТО 95 117 разработано для нужд энергетической промышленности. Фитинг используется в паропроводах и технологических магистралях АЭС. Сварной отвод рассчитан на 2,2 МПа, +350°С, имеет диаметр 150 – 1600 мм, углы и радиусы изгиба 15 – 90°, 1 – 3DN, соответственно. Фасонные изделия изготавливаются из бесшовной трубы для DN 10 – 400 мм, электросварной трубы для DN 500 – 1600 мм. Марка стали должна соответствовать 20, 09Г2С, 10Г2, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У.

ТРЕБОВАНИЯ СТО 95 117

Разработан стандарт предприятия СТО 95 117 по заказу «Росатом» центром ЦТКАО, утвержден собранием СРО НП «Союзатомпроект». Документация полностью идентична ОСТ 34-42-663 «Отводы сварные». По регламенту стандарта сварное колено секторное обязано соответствовать следующим требованиям:

• конструкция – сборочная единица из 2 – 5 сегментов;
• присоединение к трубам – сваркой;
• DN – 150 – 1600 мм;
• угол изгиба – 15°, 30°, 45°, 60°, 67°30’, 90°;
• PN среды – 2,2 МПа;
• радиус изгиба – 1 – 3DN;
• T среды – максимум +350°С;
• разделка кромок – под приварку;
• варианты исполнения – 001 – 204;
• толщина стенки – 5 – 18 мм;
• материальное исполнение – труба бесшовная 20, 09Г2С, 10Г2, труба электросварная или листовая сталь 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У;
• назначение – трубопроводы АС.

Настоящий стандарт ссылается на несколько нормативных документов:

• СТО 95 112 – параметры;
• СТО 95 113 – материалы;
• СТО 95 114 – разделка кромок, сварные стыки.

Под конкретный тип трубопровода возможен заказ проектной длины секторов типа К (концевой), Л, М (промежуточные), корректировка размеров a, b, a₁, b₁.

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Сборочная единица – колено СТО 95 117 – состоит из нескольких деталей в зависимости от угла изгиба. По краям используются прямоугольные секторы – катушки труб, один край которых сточен под углом 7 – 15°. Между ними установлены промежуточные секторы в форме равнобедренной трапеции. В зависимости от угла изгиба колено может состоять из разного количества секторов:

• 2 крайних сектора – 15° и 30° (первый вариант исполнения)
• 3 сектора – 30° (второй вариант исполнения), 60°, 45°;
• 4 сектора – 67°30’;
• 5 секторов – 90° или 0°.

В колене с нулевым углом разворота поток поочередно виляет вначале в одну, затем в другую сторону. Фитинг позволяет обойти препятствие на местности, сохранив направление потока параллельно самому себе.

В отличие от нормативной документации на гнутые/крутоизогнутые отводы, стандарт СТО 95 117 так же регламентирует изготовление каждой детали для сборочной единицы, которой фактически является сварной отвод «секторное колено».

Благодаря сварному методу соединения деталей внутри секторного колена этот фитинг обладает и компактными габаритами, и наличием прямых участков, резко повышающих удобство монтажа. Единственным недостатком остается высокое гидравлическое сопротивление, так как фасонная деталь не имеет скругленных участков.

С другой стороны, здесь нет зон деформации металла, и внутренних напряжений в конструкционном материале, соответственно. Для раскроя бесшовной, электросварной трубы, листового материала используются шаблоны «рыбка», размеры которых приведены в таблицах СТО 95 117.

Стандартный концевой сектор изготавливается по нижеприведенному чертежу, в поперечном сечении имеет профиль прямоугольной трапеции:

Кроме того, для изготовления колен используются и концевые секторы К типа «труба с косым срезом»:

Для раскроя этих деталей применяется половинчатый шаблон:

Обозначается сектор концевой 1-01 – 1-88, размеры для построения развертки собраны в таблице №3. Для промежуточного сегмента разработан другой чертеж:

Развертка для этой детали симметричная относительно центральной оси:

Труба с косым резом для промежуточного сектора бывает двух типов – Л, М:

Обозначаются детали 2-01 – 2-88, размеры для вычерчивания шаблона берутся изготовителем из таблицы №4. Эти элементы имеют собственное обозначение:

• тип детали – сектор концевой или труба К, сектор промежуточный или труба Л, М;
• угол среза кромки – 7° – 15°;
• размер трубчатой заготовки – 150х3 мм – 1600х14 мм;
• длина – вычисляется инженерами завода;
• давление среды – 2,2 МПа;
• марка стали – определяется по СТО 95 113;
• вариант исполнения – 1-01 – 1-88 или 2-01 – 2-88;
• номер стандарта – СТО 95 117.

Кромки разделываются согласно требованиям СТО 95 114:

• фаска 30° с притуплением 1 мм для DN 150 – 300 мм;
• фаска 35° с 1 мм притуплением для DN 350 – 1600 мм.

Во время сварки между собой секторов из электросварной трубы и листового материала продольные швы смещаются минимум 150 мм относительно друг друга.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Создано сварное колено СТО 95 117 для реализации проектов трубопроводов атомных станций, по которым циркулирует пар, горячая вода. Конструктор выбирает сварные отводы только при невозможности использования крутоизогнутых, гнутых модификаций. Либо, если это необходимо для обеспечения конкретных эксплуатационных условий. Основными характеристиками секторных колен являются:

• поворот рабочей среды внутри трубопровода;
• высокое гидравлическое сопротивление;
• компактные размеры фитингов;
• наличие прямых участков;
• типоразмеры для DN 100 – 1600 мм;
• высокое качество сварных швов;
• разделка кромок под приварку;
• наличие готовых изделий на складе;
• возможность заказа фасонных изделий с проектными размерами секторов.

Технологичность производства низкая, так как трубчатая заготовка не изгибается, а вначале для нее раскраивается несколько деталей, затем их необходимо соединить между собой сваркой. Именно поэтому используются секторные колена реже, чем крутоизогнутые, гнутые аналоги.

РАЗМЕРНЫЙ РЯД

Сборочные чертежи на сварное колено СТО 95 117 выглядят следующим образом:

Размеры фитингов для изготовления, последующего контроля подразделениями ОТК собраны в таблицу:

Для фитингов предусмотрена следующая расшифровка обозначения:

• разновидность фасонного изделия – «колено»;
• тип трубопровода – П (правила НП-045), Т (правила ПБ 03-585);
• угол изгиба – 15° – 90° или 0°;
• присоединительный размер – 108х4 – 1620х14 мм;
• категория трубопровода – I – IV;
• вариант исполнения – 001 – 204;
• номер нормативного документа – СТО 95 117.

В обозначении колен с удлиненными секторами сразу после угла изгиба дополнительно добавлена информация об этом – буква К для концевого, Л, М для промежуточного сектора. Их размеры указаны перед категорией трубопровода.

МАТЕРИАЛЬНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

В таблице №2 СТО 95 117 имеется привязка каждого варианта исполнения колена секторного к конкретному конструкционному материалу. Однако информация предоставлена в виде ссылки на другой стандарт этой же серии – СТО 95 114.

Фитинги диаметра 100 – 300 мм изготавливаются из бесшовной цельнотянутой трубы. Марка стали должна соответствовать 20, 09Г2С, 10Г2. Колена DN 350 – 1600 мм производят или из листовой стали, или из электросварной трубы. В этом случае марка стали другая – 20, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Для выпуска колена СТО 95 117 не используется дорогостоящее оборудование. Заготовки не подвергаются деформациям, радиусных участков на фитинге нет, хотя размер R на сборочном чертеже все же присутствует. Технология изготовления выглядит следующим образом:

• изготовление развертки по размерам таблиц 3, 4;
• раскрой листовой стали, бесшовной или электросварной трубы;
• разделка кромок под сварку деталей с обеих сторон;
• сварка колена из секторов.

Секторное колено СТО 95 117 разработано для нужд энергетической промышленности. Фитинг используется в паропроводах и технологических магистралях АЭС. Сварной отвод рассчитан на 2,2 МПа, +350°С, имеет диаметр 150 – 1600 мм, углы и радиусы изгиба 15 – 90°, 1 – 3DN, соответственно. Фасонные изделия изготавливаются из бесшовной трубы для DN 10 – 400 мм, электросварной трубы для DN 500 – 1600 мм. Марка стали должна соответствовать 20, 09Г2С, 10Г2, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У.