Көмүрттүү болоттун тесиз түтүкчөлөрдүн классификациясына жалпылык анализ: Улуттук стандартдардан колдонуу сценарийлерине чейин

Киргизүү: Каралган болоттун түзүлүшсүз түтүктөрүнүн классификациясы неге маанилүү?

Каралган болоттун түзүлүшсүз түтүктөрү — өнөрөсөнүн «кан тамырлары» сымал иштейт жана нефть, химиялык өнөрөсөн, энергетика жана машина өндүрүшү сыяктуу тармактарда суюктуктарды ташуу, басымды өткөрүү жана конструкцияларды колдоп турган маанилүү ролду аткарат. Айрым иштөө шарттары түтүк материалдарына ар кандай талаптарды коюят: нормалдуу температура жана басымда жөнөкөй суюктуктарды ташуудан жогорку температура жана басымда буу түтүктөрүнө чейин, жалпы имарат конструкцияларынан ядролуу электр станцияларындагы негизги жабдууларга чейин. Каралган болоттун түзүлүшсүз түтүктөрүнүн туура классын тандоо проекттин сапатына жана коопсуздугуна гана таасир этпей, проектке салынган инвестициялардын экономикалык тиришчилдигине да туура таасир этет.

Бул макала карбондук болоттун тесиксиз трубаларынын баалоо системасын системалуу түрдө түшүндүрөт: ишке ашыруу стандарттарынан, материалдын классификациясынан, өндүрүш ыкмаларына чейин жана текшерүү талаптарына чейин — бул сизге материалды тандоодо кыйынчылык туудурган тармактуу лабиринтте эң илимий негизделген чечим кабыл алууга жардам берет.

I. Карбондук болоттун тесиксиз трубаларынын негизги классификация өлчөмдөрү
Карбондук болоттун тесиксиз трубаларынын классификациясы негизинен төрт өлчөмдө көрсөтүлөт: ишке ашыруу стандартынын классы, материалдын классы, өндүрүш сапатынын классы жана иштөө шарттарынын классы.

1.1 Ишке ашыруу стандарттары боюнча классификация
Мамлекетибизде тесиксиз карбондук болоттун трубаларынын өндүрүшү жана колдонулушу негизинен төмөнкү негизги улуттук стандарттарга ылайык ишке ашырылат; алар өзүнчө маанилүү классификацияны түзөт:

Стандарт коду | Стандарттын аталышы | Негизги колдонулушу

GB/T 8163 Суюктуктарды ташуу үчүн тесиксиз болоттун трубалары | Жалпы суюктуктарды ташуу — мисалы, нефть, нефть жана газ, суу, аба ж.б.

Төмөнкү жана орточо басымдагы котелдор үчүн GB 3087 тегерек түрдөгү болоттун түтүктөрү | Төмөнкү жана орточо басымдагы котелдордо перегретый буу, кайноо суу ж.б.

Уңгурлардын тезиси үчүн GB 6479 жогорку басымдагы тегерек түрдөгү болоттун түтүктөрү | Жогорку басымдагы уңгурлардын тезиси жана коммуникациялары, анын ичинде төмөнкү температурадагы шарттар

Нефтьдүү чырыкташтыруу үчүн GB 9948 тегерек түрдөгү болоттун түтүктөрү | Нефтьдүү чырыкташтыруу агрегаттары, мында 8163 туура келбейт

Жогорку басымдагы котелдор үчүн GB/T 5310 тегерек түрдөгү болоттун түтүктөрү | Жогорку басымдагы котелдордун перегретый буу коммуникациялары

Конструкциялык колдонуу үчүн GB/T 8162 тегерек түрдөгү болоттун түтүктөрү | Жалпы конструкциялык жана механикалык конструкциялар, мисалы, имараттар жана машиналардын бөлүктөрү

Нефть жана газ индустриясындагы ташуу үчүн GB/T 9711 болоттун түтүктөрү | Узак мезгилге созулган нефть жана газдын коммуникациялары

Атап айтканда, ядро электр станциялары сыяктуу өзгөчө тармактар үчүн белгилүү классификациялык стандарттар бар. Мисалы, GB/T 24512.1 ядро электр станцияларында колдонулган бүтүн кара металлдык түтүктөр үчүн классификациялаштыруу талаптарын белгилейт; ал 1-класс, 2-класс жана 3-класс тезисине тиешелүү.

1.2 Материалдын сортунан классификациялоо

Бүтүн кара металлдык түтүктөр үчүн кеңири колдонулган материалдын сорттору:

Төмөнкү көмүрттүү болот топтому: №10, №20 болот – негизинен суюктуктарды ташуу үчүн колдонулган түтүк линияларында

Орточо көмүрттүү болот топтому: №35, №45 болот – негизинен механикалык өндүрүштүн бөлүктөрүнө

Төмөнкү легирленген болот топтому: Q345 (16Mn), 09MnV – жогорку берилгичтик талап кылынган талаптарга

II. Негизги стандарт сортторунун терең талдоосу

2.1 Суюктуктарды ташуу үчүн бүтүн болот түтүктөрү (GB/T 8163)

Бул бүтүн кара металлдык түтүктөр үчүн эң негизги стандарт; ал 350℃ ден төмөнкү проекттук температурада жана 10,0 МПа дан төмөнкү басымда нефть, нефть газы жана коммуналдык ортодо колдонулат.

Материалдын сорттору: 10, 20, Q345 ж.б.

Текшерүү талаптары: Химиялык составдын анализи, созулуу сыноо, жазылуу сыноо жана гидростатикалык сыноо милдеттүү. Кеңейтүү жана суук ийилүү сыноолору келишүүгө ылайык талап кылынуу мүмкүн.

Өндүрүш ыкмасы: Негизинен ачык-очур печьтерде же конвертерлерде балкытылат, натыйжада салыштырмалуу көп аралашмалар жана ички кемчиликтер пайда болот.

Колдонуу шарттары: Жалпы өнөр жай түтүктөрү, суу иштетүү системалары жана төмөн басымдуу суюктук ташуу.

2.2 Төмөн жана орто басымдуу котелдор үчүн бүтүн металл түтүктөр (GB 3087) — төмөн жана орто басымдуу котелдордун үстүнкү жылыткан буу жана кайнаган суу түтүктөрүнө колдонуу үчүн арнанган стандарт.

Материалдын маркалары: 10, 20

Текшерүү талаптары: Жалпы сыноолорго кошумча суук ийилүү сыноосу талап кылынат.

Өндүрүш ыкмасы: 8163-төн окшош, ачык-очур печьтерде же конвертерлерде балкытылат, сапатын баалоо талаптары жазылып алынган деңгээлде жогору.

Колдонулуучу сценарийлер: Котелдордогу, электр станцияларында, жылытма системаларында жана нефть-химиялык заводдордо жалпы пайдаланылуучу буу түтүктөрү.

2.3 Нефтьдүү катализаторлор үчүн тесиксиз болот түтүктөр (GB 9948). Бул түтүктөр нефть иштетүү агрегаттары үчүн атайын түзүлгөн жана GB/T8163 болот түтүктөрүн колдонууга жарамсыз болгон учурларда колдонулат.

Материалдын классы: 10, 20; Хром-молибден болоту сериясына 12CrMo, 15CrMo жана башкалар кирет.

Текшерүү талаптары: Негизги сыноолорго кошумча катары, түтүктүн четинин кеңейтилиши жана соқку сыноолору талап кылынат; текшерүү талаптары катуу.

Иштетүү технологиясы: Негизинен электр пешинде балкытуу жана ковшта тазалоо ыкмасы колдонулат, бул аркылуу химиялык состав жана ички кемчиликтер салыштырмалуу аз болот.

Колдонулуучу сценарийлер: Дизайн температурасы 350℃ ден жогору же басымы 10,0 МПа дан жогору болгон нефть жана нефть-газ ортосунда; водороддун жанында иштеген түтүктөр; стресс коррозиясына эң ичке таба турган шарттар.

2.4 Жогорку басымдагы минералдык тыштандыруу жабдуулары үчүн туташ челик түтүктөрү (GB 6479). Жогорку басымдагы минералдык тыштандыруу жабдуулары жана түтүк чөйрөлөрү үчүн колдонулат; -40℃ден 400℃ке чейинки каталиш шарттарын жана 10,0–32,0 МПа басымды камтыйт.

Материалдын маркалары: 10, 20G, 16Mn ж.б.

Текшерүү талаптары: Катуу талап койулган кеңейтүү жана соқку сыноолору; айрыкча төмөн температурадагы соқкуга каршы чыдамдуулугу үчүн атайын талаптар.

Өндүрүш ыкмасы: Стандарт өзү ладле менен рафинирлоо талаптарын белгилейт, анда аралашмалар жана ички кемчиликтер минималдуу деңгээлде болот, натыйжада эң жогорку сапатка жетишет.

Колдонулуу шарттары: Төмөн температура (–20℃ден төмөн) шарттары; жогорку басымдагы химиялык орталар; абдан жогорку коопсуздук талаптары бар учурлар.

2.5 Жогорку басымдагы котелдор үчүн туташ челик түтүктөрү (GB/T 5310). Жогорку басымдагы котелдор системалары үчүн атайын стандарт; жогорку басымдагы котелдордогу перегрет пар ортасына колдонулат.

Материалдын маркалары: 20G; хром-молибден челиги сериясы: 15MoG, 20MoG, 12CrMoG, 15CrMoG ж.б.

Текшерүү талаптары: 6479-го барабар, фланец жасоо жана соқку тесттерине катуу баш ийүү.

Өндүрүш ыкмасы: Казан аркылуу рафинадоо, материалдын сапаты өтө жогорку деңгээлде.

Эл аралык эталондоо: GB/T 5310деги 20G стандарты ASME SA-106 Gr.B менен дал келет, алар эл аралык инженердик иштерде ортодо колдонулушу мүмкүн.

2.6 Структуралык колдонууга арналган бүтүн металл түтүктөрү (GB/T 8162). Жогоруда айтылган суюктук ташуу үчүн колдонулган түтүктөрдөн айырмаланып, бул түрдөгү продукттар жалпы структуралар жана механикалык структуралар үчүн колдонулат.

Материалдын классы: 10, 20, 35, 45, Q345, 20Cr, 40Cr, 15CrMo ж.б.

Өлчөмдүк тактык: Тышкы диаметрдин айылышына жараша D1–D4 дөрт класска бөлүнөт; эң жогорку тактык ±0.50% (минимум ±0.10 мм) чейин жетет.

Колдонулуучу шарттар: Көпүрөлөр, биналар, механикалык бөлүктөр, автотранспорттун жүктөрдү кармап турган бөлүктөрү, гидравликалык колдоноорлор ж.б.

III. Өндүрүш сапатынын классын рейтингдөө жана тандоо логикасы

3.1 Төмөнкү сапаттан жогорку сапатка чейинки классификация

Балкыту үрдүштөрүнө, текшерүү талаптарына жана практикалык колдонуу сапатына негизделгенде, жогоруда аталган темир-бетон түтүктөрүнүн стандарттарынын өндүрүш сапатынын деңгээли төмөнкүдөй иреттелет:

GB/T 8163 < GB 3087 < GB 9948 < GB/T 5310 < GB 6479

Бул иреттөө төмөнкүдөн жогоркуга карай өсөт. Эскерилсин, GB 6479 стандарты төмөнкү температурадагы соқку төзүмдүүлүгүнө жана эң катуу ковштун рафинадан өтүш талаптарына байланыштуу сапат деңгээлинин эң жогорку ордуна өтөт.

3.2 Негизги тандоо логикасы

Чындыкта инженердик тандоодо төмөнкү чечим кабыл алуу принциplerи сакталышы керек:

**Иштөө шарттарына ылайыкташтыруу принциби:** Жалпы иштөө шарттары үчүн 8163, ал эми жогорку температура жана басым үчүн 9948 же 6479 колдонулат.

**Температура приоритети принциби:** Дизайн температурасы 350℃ ден жогору же -20℃ ден төмөн болгондо, туруктуу түрдө жогорку сапат деңгээлине ээ түтүк тандалат.

**Ортого ылайыкташтыруу принциби:** Суттекке дуушар болгон иштөөлөр жана кернеэлүү коррозия ортосунда иштөө үчүн 9948 же 6479 тандалат.

**Регулятордук ыңгайлануу принциби:** Котелдин көзөмөл аймагындагы буу өткөрүүчүлөрү 3087 же 5310 стандарттарына ылайык болушу керек.

**Экономикалык принцип:** Жогорку сапаттагы болоттун түтүктөрү тажрыйбалуу (мысалы, 9948 стандартындагы түтүктөр 8163 стандартындагылардан дээрлик 1/5 га кымбат), ошондуктан надеждуулук менен баа ортосунда теңсиздик сакталышы керек.

3.3 Маанилүү чектөөлөр
"Басымдын өткөрүүчүлөрү үчүн коопсуздук техникалык көзөмөл эрежелери" сыяктуу стандарттардын талаптарына ылайык:

GB 3087 жана GB 8163 стандарттарына ылайык болгон болоттун түтүктөрү GC1 классындагы басымдын өткөрүүчүлөрү үчүн колдонулбашы керек (эгерде ар бир түтүк ультраүн тестиленсе жана сапаты L2.5 класстан төмөн болбосо, жана долбоордогу басым ≤4,0 МПа болсо, башкача айтканда).

IV. Кеме куруу жана атом электр станциялары сыяктуу атайын тармактар үчүн классификациялау

4.1 Кемелер үчүн тесицсиз болоттун түтүктөрү (GB/T 5312)
Кеме өткөрүүчүлөрүнүн системасы долбоордогу басым жана температура боюнча үч класста — I, II жана III класста классификацияланат:

Өткөрүүчүнүн класы | Долбоордогу басым/температурасынын талаптары | Типтик колдонулуштар

Дәрэжеси I | Жогорку параметрлер (мисалы, буу >1.6 МПа/300℃) | Жогорку басымдагы буу, отун майын ташып алып баруучу шахталар

Дәрэжеси II | Орточо параметрлер | Орточо басымдагы системалар

Дәрэжеси III | Төмөнкү параметрлер | Төмөнкү басымдагы кошумча системалар
Болоттун маркалары 320, 360, 410, 460 жана 490, андагы сандар минималдуу чекиттүүлүк күчтү (МПа) көрсөтөт.

4.2 Атом электр станциялары үчүн туташпаган болоттун трубалары (GB/T 24512.1) Атом электр станциялары үчүн туташпаган карбондук болоттун трубалары төмөнкүдөй коопсуздук дәрэжелерине жараша топтолгон:

Дээрэжеси 1: Эң жогорку деңгээлдеги атом коопсуздугу жабдуулары

Дээрэжеси 2: Маанилүү коопсуздугу жабдуулары

Дээрэжеси 3: Жалпы коопсуздугу жабдуулары

Атом эмес дээрэжеси: Ылдам остроў жана кошумча системалар

V. Эң жакынкы сапа баалоо жана баалоо системасы. Традициялык стандарттагы баалоо системасына кошумча, өнөрпаздык тармагы жакынкы жылдары сапанын ичке баалоо жана баалоо системасын киргизген. T/CAS ES470700003-2022 «Өнөрпаздык өнүмдөрдүн сапасын баалоо жана баалоо эрежелери — Карбондук жана коррозияга чыдамдуу болгон темир бутактарынын түтүктөрү» боюнча:

Баалоо өлчөмдөрү:

Негизги ыйгарым укуктуулуктун текшерилүүсү (жеке пункт боюнча вето)

Өндүрүштү камсыз кылуу мүмкүнчүлүгүнүн баалоосу (жеке пункт боюнча балл менен баалоо)

Өнүмдүн иштешүү сапатын текшерүү (жеке пункт боюнча балл менен баалоо)

Сапа баасынын классификациясы: Жалпы баалоо баллына негизделгенде, ал жогорудан төмөнкү төрт топко бөлүнөт:

AAA, AA, A (Эң жогорку сапа деңгээли)

BBB, BB, B (Жакшы сапа деңгээли)

CCC, CC, C (Кабыл алынган сапа деңгээли)

Бул баалоо ыкмасы өнүмдүн чындыктағы сапа деңгээлин толук чагылдырып, колдонуучулардын өнүмдүн сапасына карашын айырмаланган талаптарын канааттандырат.

VI. Тандоо чечиминин негиздери жана кеңири таралган түшүнүштөрдүн бузулушу

6.1 Төрт кадамдык тандоо ыкмасы
Колдонуу сферасын аныктоо: Суюктуктарды ташуу? Казан тезиси? Кургак конструкциялардын жүктөрүн көтөрүү?

Иштөө шарттарын баалоо: Температура, басым, ортадагы заттардын өзгөчөлүктөрү, сырткы шарттар

Стандарттарды такшыруу: Жогорудагы талдоого ылайык колдонууга жарамдуу стандарттарды тандоо.

Деңгээлди аныктоо: Стандарттык диапазондо иштөөгө жарамдуу эң арзан материал деңгээлин тандоо.

6.2 Кеңири таралган тандоо түшүнүштөрдүн бузулушу
Түшүнүштүн бузулушу 1: «8163 универсалдуу жана бардык жагдайларда колдонулушу мүмкүн».
Түзөтүү: 8163 жогорку температура, жогорку басым, төмөнкү температура жана водородга дуушар болгон атайын иштөө шарттарында катуу тыюу салынат.

Түшүнүштүн бузулушу 2: «Стандарттын деңгээли нечелик жогору болсо, ошончолук коопсуздугу жогору».

Түзөтүү: Стандарттык деңгээл чындыкта керектелген негизге туура келүү керек; ашыкча тандау чыркытка алып келет (мисалы, 5310 жалпы суу түтүктөрү үчүн колдонулат).

Ката түшүнүү 3: «Стандартка гана кара, балку эритеш процессине карама».

Түзөтүү: Бирдей стандарт болгондой, ар түрлүү өндүрүшчүлөрдүн эритеш процесстериндеги айырмачылыктар чындыкта сапатка таасир этет.

Ката түшүнүү 4: «Текшерүү талаптарындагы айырмачылыктарды караңыз».

Түзөтүү: Жогорку сапаттуу деңгээлдеги стандарттардын негизги артыкчылыгы — катуураак текшерүү талаптарында.

Корутунду: Илимий тандау инженердик баалуулук түзөт. Көмүрттүү болоттун түтүктөрүнүн деңгээлдөөсү — жалпыдан ылдамга, жалпыдан маманданганга чейинки толук система. Туура материалды тандоо иштеп турган шарттарды так баалоого, стандарттарды терең түшүнүүгө жана разумдуу сапат талаптарына негизделүү керек, надеждүүлүк менен экономикалык жактан оптималдуу баланс табуу үчүн.

Күрөштүү иштөө шарттарына же белгисиздикке туш келгенде, профильдүү материалдар инженери менен кеңешүү жана керек болгондо натыйжалуулугун текшерүү үчүн кичинекей масштабда сыноо өткөрүү керек. Акыр-аягында, материалдын туура тандалбаганын натыйжасында пайда болгон трубопроводдун бузулушунан болгон залал материал үчүн төлөнгөн разумдуу кошумча төлөмгө караганда көп.