АО «ИркутскНИИхиммаш». Кузнецов К.А. Актуальность применения бугельных соединений в трубопроводной арматуре высокого давления

С 1999 г. АО «ИркутскНИИхиммаш» проводит НИОКР по разработке и организации производства бугельных соединений и арматуры высокого давления. Для создания нормативной базы для бугельных соединений институтом разработаны нормативные документы [1-7].

В настоящее время в рамках МТК 259 «Трубопроводная арматура и сильфоны» выходит из печати разработанный институтом межгосударственный стандарт ГОСТ «Арматура трубопроводная. Разъемные бугельные соединения. Расчет на прочность и герметичность». По итогам опытно-конструкторских работ получены опытные образцы, научно-техническая документация (ТУ, РЭ, паспорта), проведена промышленная апробация.

При разработке и производстве трубопроводной арматуры DN 32… DN 250 для сложных условий эксплуатации (агрессивные среды, давление 10…32 МПа и выше, температура среды -60…400 °С) исследованы разъемные соединения с целью выбора конструкции и материального исполнения.

Проведенные исследования и опыт эксплуатации показали преимущества применения бугельных соединений перед фланцевыми. Это стало причиной выбора бугельных соединений (рис. 1) вместо фланцевых во вновь создаваемой трубопроводной арматуре высокого давления [7].

Основные параметры бугельных разъемных соединений:

• номинальный диаметр DN, мм от 6 до 1000;
• номинальное давление PN, МПа (кгс/см²) от 0,1 (1,0) до 250 (2500);
• рабочая температура t, °С от минус 50 до плюс 510.

Специалисты института разработали и организовали производство девяти различных конструкций бугельных соединений [6], которые могут применяться практически на всех разъемах, независимо от рабочих параметров (диаметр, давление, температура), в т. ч. для соединения трубопроводной арматуры и труб в трубопроводах высокого давления.

Для этого были проведены прочностные расчеты деталей бугельных соединений различных конструкций по инженерной методике.

Наиболее часто встречающиеся типы конструкций бугелей приведены в таблице 2.

Альтернативное фланцевому бугельное соединение имеет целый ряд преимуществ (рис. 2, табл. 2). Экспериментальные исследования бугельных соединений подтвердили их работоспособность и герметичность.

На производственной базе института организовано мелкосерийное производство трубопроводной арматуры (рис. 3а), в том числе с бугельными соединениями (рис. 3б). Также институт производит клапаны угловые запорные, обратные, отсечные DN 6…DN 40 PN 320; DN 15 PN 2500 и манометрические DN 3 РN 2500, предназначенные для работы в технологических трубопроводах сверхвысокого давления.

Конструкции клапанов, их материальное исполнение соответствуют требованиям стандартов ГОСТ, ГОСТ Р, НПАА и ЦКБА. Продолжается производство бугельных соединений DN 20…DN 400 для номинальных давлений PN 1,4…PN 320 и температур от -60 °С до +800 °С, предназначенных для герметичного соединения элементов трубопроводов в оборудовании высокого давления химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей отраслей промышленности.

Бугельные соединения различных конструкций, разработанные и изготовленные АО «ИркутскНИИхиммаш», эксплуатируются в АО «Ангарская нефтехимическая компания» (г. Ангарск), ОАО АК «Транснефть», ООО «НПО «ВЕРТЕКС» (г. Краснодар), Институте катализа СО РАН (г. Новосибирск). Бугельные соединения являются объектом защиты интеллектуальной собственности в виде патентов и полезных моделей. Все конструкции бугельных соединений защищены восьмью патентами на изобретения и полезные модели.

Институт имеет несколько деклараций соответствия требованиям ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» и ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» для трубопроводной арматуры и бугельных соединений. Инновационные изделия АО «ИркутскНИИхиммаш» – трубопроводная арматура высокого давления с бугельными соединениями – готовы к серийному производству.

Литература

1. РД 0154-04–2000. Бугельные соединения сосудов и трубопроводов на давление до 250 МПа (2500 кгс/см²). Методика расчета на прочность и плотность.
2. РД 0154-21–2006. Бугельные разъемные соединения. Типы и конструкции. Технические требования.
3. ТУ 3647-010-00220227–2005. Бугельные соединения.
4. ТУ 3647-014-00220227–2007. Бугельные соединения. Ремонт деталей.
5. ТУ 3647-020-00220227–2008. Бугельные соединения на давление до 16 МПа (до 160 кгс/см²).
6. ТУ 28.99.39-067-00220227-2019. Соединения бугельные разъемные. Технические условия.
7. ГОСТ Р 55429–2013 Соединения бугельные разъемные. Конструкция, размеры и общие технические требования.

Размещено в номере: Вестник арматуростроителя, № 4 (66)