Технологий соединений трубопроводами много, и каждая из них носит отражение своей эпохи и индустрии. Фитинги с двумя врезными кольцами появились еще в первой половине 20-го века. Технология оказалась настолько удачной, что и по сей день ее можно назвать вершиной эволюции соединений. Основоположником этой технологии принято считать американскую компанию Swagelok, которая в процессе работы в нефтегазовой индустрии довела до совершенства производство фитингов и арматуры с двумя врезными кольцами. Упор делался на агрессивные и коррозионно-активные газы и жидкости, когда цена последствий поломки значительно превышает затраты на разработку и высокоточное производство. Спустя некоторое время фитинги по технологии Swagelok научились производить в Южной Корее. Фабрика Hy-Lok − самая крупная среди корейских производителей. Она охватывает потребителей со всего мира, начиная от США, Евросоюза и заканчивая внутренним корейским рынком и даже рынком Китая.
За счет чего Hy-Lok удалось добиться такого успеха?
Во-первых, это беспрецедентная взаимозаменяемость с оригинальными деталями Swagelok, документально подтвержденная независимыми международными сертификационными организациями (Ллойда). Во-вторых, огромные мощности производства: на территории города Пусан расположены целых три производственных площадки, включая сборочные цеха, металлообработку и собственный центр исследований и разработок. Большие объемы производства позволяют расширять линейку продукции, разрабатывать и производить новые изделия. В-третьих, Hy-Lok − это качество и корейская надежность. Недостаточно просто выточить на станке детали, похожие на Swagelok, нужно еще соблюсти квалитет и структуру металла, чтобы гарантировать хорошую работу в суровых условиях. И у них это хорошо получается. В отличие от мелких производителей арматуры, большие объемы производства и богатая история развития компании позволяет поддерживать качество производства на должном уровне. Производится своевременное обслуживание станочного парка и грамотная замена обрабатывающего инструмента, благодаря чему со временем качество производства не падает.
Рис.1. Фитинги Hy-Lok
В чем простота и как работает технология?
Суть обжимных фитингов заключается в том, что с их помощью можно соединить элементы трубопроводов, не нарезая резьбу на трубе и не производя дополнительных сложных механических и сварочных операций. Для обжатия подходит гладкая бесшовная труба, калиброванная по наружному диаметру. Чтобы присоединить прямой конец трубы к резьбе или другому концу трубы, достаточно просто вставить его в обжимной фитинг и повернуть гайку на оборот с четвертью. При повороте гайка обжимает кольца на трубу, формируя надежное герметичное и разборное соединение с уплотнением металл-по-металлу. Обжатие может производиться с использованием минимума инструментов, обычным гаечным ключом в полевых условиях, причем никаких специфических инструментов для этого не требуется. Именно это и послужило причиной такого распространения обжимных фитингов в нефтегазовой отрасли и машиностроении. В труднодоступных районах, когда время простоя агрегатов обходится дорого, очень важно, чтобы все было легко разборное и заменяемое.
Почему два кольца?
На западе разрабатывалось множество других подобных вариантов крепления трубы. Также были попытки повысить успех герметичности соединений с одним врезным кольцом за счет разных технологических особенностей, например, создания двойной врезной кромки или специальных насечек, предотвращающих поворот кольца при обжатии. Однако в технологии с двумя врезными кольцами удалось сочетать простоту исполнения деталей и эффективность обжатия. Заднее кольцо позволяет не допустить вращения переднего кольца при обжатии. Две независимые обжимные кромки формируют два контура обжатия, что гарантирует повышенную надежность и герметичность.
Рис. 2. Обжимной фитинг в разрезе
В Россию фитинги с двумя врезными кольцами массово пришли вместе с американским и европейским нефтегазовым оборудованием, когда назрела модернизация советских производственных мощностей. Довольно быстро применение импульсных трубок с обжимными фитингами перехватили и отечественные производители современных агрегатов и установок. Особенную популярность получили трубопроводы и фитинги из молибденистой нержавеющей стали AISI 316, устойчивой к сернистым примесям, что делает ее пригодной для применений на природный газ и прочие нефтепродукты, в том числе в морских условиях. Отсутствие полимерных прокладок позволяет применять обжимные фитинги из нержавеющей стали в самом большом диапазоне температур – от криогеники (-196 ⁰C) до печей (+650 ⁰C), а сама конструкция устойчива к термоциклированию.
Обвязка и сборка газовых систем на импульсной трубе при помощи фитингов выгодно отличается от советских технологий и сборки на сварке либо резьбе. Во-первых, при сборке не требуется сварка, которая не только ухудшает свойство металла, но и не применима во взрывоопасных зонах. Во-вторых, использование минимального числа трубных резьбовых соединений уменьшает количество мест потенциальной утечки. В третьих, сами импульсные линии после монтажа имеют минимальный вес, минимальные застойные зоны, обеспечивают плавные изгибы потока и дают возможность удобно обслуживать оборудование.
Компания ООО “Флюид-Лайн” с 2009 года является эксклюзивным дистрибьютором завода Hy-Lok в России и странах СНГ. За этот период был накоплен и оптимизирован самый большой в России складской запас фитингов и другой арматуры из нержавеющей стали. Широкая линейка игольчатых вентилей, шаровых кранов и прочих клапанов позволяет с помощью двух врезных колец крепить импульсные линии сразу к корпусу клапана. Это удобно, компактно и не требует трудноуплотняемых переходов через трубную резьбу.
Кроме импульсных обвязок для КИП обжимные фитинги хорошо себя зарекомендовали в системах автоматизации и пневмоуправления в тех случаях, когда требуется уличное исполнение из нержавеющих сталей. Также обжимные фитинги незаменимы в аналитических и технологических линиях подачи газов. В промышленности применяется множество “трудных” сред, подача которых сопряжена с повышенной опасностью: экстремальной температурой, высоким давлением, токсичностью, агрессивностью и взрывоопасностью. Каждый частный случай необходимо разбирать отдельно и внимательно относиться к выбору трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры. Флюид-Лайн в своей линейке арматуры имеет несколько надежных современных решений, в том числе из складского запаса в Москве. К примеру, для гидравлических систем есть линейка фитингов с одним врезным кольцом по стандарту DIN2353, они дешевле и менее требовательны к трубе, а их герметичности вполне достаточно для гидравлики, воды и цеховой пневматики. Для систем на очень высокие давления есть специальная усиленная линейка толстостенных труб, фитингов и арматуры. Для соединения таких трубопроводов используются не два врезных кольца, а система гаек и специальная левая резьба на трубе, позволяющая добиться герметичного уплотнения трубы не по резьбе, а по торцевой фаске и за счет этого держать давления до 10 тысяч атмосфер. ООО «Флюид-лайн» представляет также линейки продукта под особо чистые газы, под компримированный природный газ, под кислород и даже под водород. Специфика каждой из этих отраслей накладывает отпечаток на то, какими должны быть разъемы в ваших трубопроводах и какой тип уплотнения будет эффективен. В большинстве случаев решение с двумя врезными кольцами оказалось универсальным.
Как успешно работать с трубными фитингами?
Как бы ни были хороши фитинги Hy-Lok (Флюид-Лайн), но итоговая надежность и герметичность системы зависит еще от качества монтажных работ и от качества подготовки трубы. Попробуем в общих чертах изложить основные моменты, на которые стоит обратить внимание при работе с фитингами:
Рис. 3. Пример использования фитингов на АГНКС
Опыт применения в компрессорных установках.
Фитинги Hy-Lok (Флюид-лайн) успешно применяются как связующее звено между различными агрегатами компрессорных и газоперекачивающих станций. Причем речь идет не только о связи приборов КИП с точками отбора давления, но и о технологических трубопроводах, по которым происходит перекачка природного газа под высоким давлением. Здесь важно отметить, что практически любая компрессорная установка − это работа в условиях вибраций и резких скачков давления, а диаметры технологических трубопроводом могут быть весьма внушительными – 25, 32, 38 мм. Делать на этих магистралях сварные разъемы сложнее и дороже, чем применить обжимные фитинги, которые позволяют в будущем демонтировать отдельные агрегатыкомпрессора для обслуживания. В отличие от сварных соединений, фитинги Hy-Lok хорошо справляются с вибрациями. Работа с природным газом (сжиженным или компримированным) − дело опасное, никакие утечки недопустимы, особенно если газ еще не одорирован. Именно поэтому здесь актуально корейское качество наших фитингов и клапанов.
Рис. 4. Фитинги в обвязке компрессорной установки
Кроме основных технологических линий и импульсных линий контроля давления в компрессорной станции могут присутствовать системы подачи смазки и управляющего воздуха для переключения запорно-регулирующей арматуры, которые также проще собирать на нержавеющих импульсных линиях из-за тех же вибраций и уличного исполнения. Некоторые из таких линий работают в менее жестких условиях и при низком давлении, однако здесь большую роль играет унификация всей установки. Зачастую, чтобы не использовать соединения разных стандартов, повысить ремонтопригодность и сократить номенклатуру запчастей, фитинги с двумя врезными кольцами применяют даже на низкие давления. Таким образом, все основные агрегаты получаются связанными при помощи импульсной трубы, присоединяемой обжимными фитингами Hy-Lok.
Рис. 5. Фитинги в обвязке арматурного щита компрессорной установки
Калашников Алексей Сергеевич
Технический специалист ООО Флюид-Лайн