Самый большой обзор быстросъемных трубопроводов. Все виды использования.

Статья посвящена быстросъемным трубопроводам. Другое их название – быстросборные или быстроразборные трубопроводы. Рассмотрим подробно, что это такое, для чего и где применяются такие трубы, какие виды существуют на сегодняшний день. Во второй части статьи поговорим о быстроразъемных соединениях (БРС), используемых для монтажа быстросборных труб.

Также разберемся, что из себя представляет БРС, какие существуют виды и бренды, каков механизм их работы. Расскажем о производстве таких соединений и о практике их необычного применения. Остановимся подробнее на том, почему БРС лучше фланцев. И в конце затронем такие вопросы, как с помощью БРС можно смонтировать пластиковый трубопровод, а также соединить пластиковую трубу со стальной.

1. Что такое быстросборный трубопровод

Из названия понятно, что это такие трубопроводы, которые можно быстро собирать и разбирать. Еще одно название – временные трубопроводы или временные магистрали. Их, как правило, собирают под определенную задачу. После того, как она решена, трубопровод может быть разобран и дальше использоваться для выполнения следующей задачи и т.д. Далее остановимся подробнее на сферах применения и целях, для которых используются такое оборудование.

2. Применение быстросъемных трубопроводов

2.1 Сельское хозяйство

Трубопровод поливочный

В сельском хозяйстве быстросборные трубопроводы используют в первую очередь для орошения. С их помощью решают следующие задачи:

1. подача воды от источника — реки или водоема:
   • к различным точкам поливных площадей
   • в дождевальные установки( в т.ч. кругового полива, спринклерные системы)
   • к орошаемым источникам, прудам или накопительным резервуарам, лагунам, навозонакопителям
2. создание основы для дождевателей
3. построение дождевальной установки при поливе мелкоконтурных фермерских участков, газонов и парков
4. удобрение почвы — вместе с водой по трубопроводу подаются удобрения и минералы.

Помимо орошения в растениеводстве, быстросъемные трубы применяют в животноводстве — для обеспечения водой хозяйств по временной схеме.

Примером быстросъемных труб, используемых для орошения и полива полей, могут служить стальные трубы немецкого производства BAUER. Их изготавливают из высокопрочной стали и покрывают горячим цинком, что обеспечивает долговечность и износостойкость конструкции. Они быстро и легко стыкуются, без специальных инструментов и навыков. Шаровидное(шарнирное?) быстросъемное соединение дает возможность менять угол соединения в соответствии со стоящими задачами до 30 ° без потери целостности и давления внутри трубы. Это делает BAUER достаточно гибким и позволяет отказаться от специальной подготовки и выравнивания грунта перед его монтажом. Быстросборные трубопроводы BAUER используют не только в агропромышленном комплексе, но и при добыче полезных ископаемых, в строительстве, при тушении пожаров, в газовой, химической и нефтяной промышленности.(https://www.bauer-at.com/ru/products/pipes-fittings

Соединение труб BAUER

DIZAYN ТРУБЫ С КРЕПЛЕНИЕМ

Используют для создания оросительных систем и полиэтиленовые трубы. Относительно легкие и одновременно прочные, они не подвержены коррозии и удобны в монтаже и перевозке. Например, турецкий производитель «Дизайн Групп» делает быстросъемные трубы из полимера PE 100 – современного материала, входящего в группу полиэтиленов. Он обладает высокой прочностью, устойчив для механических повреждений и одновременно относительно легок. Соединяются такие между собой при помощи храпового механизма. Соединительные элементы выполнены без использования большого количества дополнительных деталей (единая литая конструкция). (http://mk-hydro.ru/plastikovye)

Существует также ряд отечественных компаний, производящих быстросъемные трубопроводы. Например, нашли свое применение трубы, для соединения которых используют металлические быстроразъемные соединения (БРС) производства компании «Алмаш» и «Гидромаш». С помощью таких БРС могут стыковаться как металлические трубы, так и изготовленные из полиэтилена низкого давления, обладающего высокой плотностью и гибкостью и не подверженного коррозии. Монтаж двух труб при таком соединении осуществляется с помощью хомута, который устанавливается на предварительно приваренные к концам труб бурты и закрепляется с помощью клина, болта или рычага. Более подробно об этом механизме соединения и его видах поговорим в статье про быстроразъемные соединения, в разделе «Виды БРС». Здесь отметим, что эти отечественные БРС имеют высокое качество и надежность крепления, и позволяют легко и просто собирать и разбирать всю конструкцию.

ПМТБ-200

Широко применяются для создания оросительных систем в отечественном сельском хозяйстве так называемые полевые магистральные трубопроводы(ПМТ). Они были разработаны еще в Советском Союзе, но до сих пор активно используются для решения самых разнообразных задач. Более подробно поговорим о них чуть ниже, в разделе «Пожаротушение».

А сейчас расскажем немного о возможностях и перспективах быстросборного оборудования в сельском хозяйстве, которые не ограничиваются перечисленными нами выше задачами и примерами. Так, например, российские ученые-агрономы «Росссийского научно-исследовательского института проблем мелиорации»(ФГБНУ «РосНИИПМ») разработали технологию так называемого циклического орошения, направленного на восстановление естественного плодородия. И в своих работах они уверенно говорят о значительных преимуществах применения мобильного быстросборного оросительного оборудования перед традиционным строительством стационарных систем.

Среди прочих, они называют такие выгоды:

• повышение урожайности орошаемых культур в среднем на 12-14 % за счет возможности индивидуального оптимального планирования поливов
• экономия оросительной воды и соответствующих затрат энергии и труда на 8-12 %
• упрощение и удешевление строительства оросительных систем
• эффективность в сложных геологических и гидрогеологических условиях (обильный приток грунтовых вод, наличие плывунных песков).

Таким образом, можно говорить о том, что по мере развития сельского хозяйства области применения быстросборных трубопроводов будут расширяться и расти.

2.2  Быстросборные трубы для пожаротушение.

Используют быстросъемные трубопроводы и в пожаротушении.

1. Во-первых, как составной элемент в установках автоматического пожаротушения — для предотвращения пожаров в зданиях.

В качестве примера можно привести быстросъемные трубопроводы с грувлочным соединением производства европейской компании VICTAULIC. Грувлок — это специальная муфта быстроразъемного соединения. Она состоит из манжеты(прокладки) и соединительного зажима(хомута). Прокладка сделана из устойчивого к износу и температуре каучука и обеспечивает герметичность стыковки. Зажим (хомут) включает в себя две секции, которые одеваются на трубу и скрепляются болтами. Монтаж грувлочного соединения производится на канавки или желобки, которые имеются на зажиме и других соединительных элементах. На трубах они накатывается специальным станком. Резиновая прокладка помещается на концы соединяемых труб. Сверху устанавливается двухсекционный зажим, который затягивается двумя болтами и гайками. Под давлением манжета плотно прилегает к трубе. (https://gruvlock.ru/katalog-pdf/ , https://www.victaulic.com/)

Грувлочные трубы часто используют при монтаже спринклерных установок водяного пожаротушения. Они быстро и легко собираются, надежны и безопасны, удобны в эксплуатации. Наглядным примером может служить система пожаротушения в «Леруа Мерлен», «Икея», где установлены быстросъемные трубы с грувлочным соединением. Стоит, однако, отметить, что грувлочные трубы применяют и в других сферах человеческой деятельности —

Грувлочные трубы

• газоснабжении,
• теплоснабжении,
• водоснабжении,
• канализации и кондиционировании,
• в кораблестроении,
• горной,
• сталелитейной,
• тестильной промышленности и др.

Особенно большим спросом они пользуются там, где правилами безопасности предусмотрен запрет на проведение сварки — например, в газовой и нефтяной промышленности.

2. Находят свое применение быстросъемные трубы и в тушении лесных пожаров, когда нужно быстро организовать доставку воды или пены к местам возгорания.

полевой магистральный трубопровод МЧС

Часто для этих целей используют так называемый полевой магистральный трубопровод (ПМТ) и сборно-разборный трубопровод (СРТ). Мы уже упоминали о нем выше, а теперь поговорим чуть подробнее. Эти трубы, как правило, были изготовлены в СССР , в-основном, для военных нужд, поэтому их еще называют “армейскими». Или же это быстросъемные трубопроводы, произведенные уже в современных реалиях, но разработаннные и сконструированные советскими учеными. Если говорить о первых, то качество производства для оборонки тогда было достаточно высокое, поэтому они оказались пригодными для многократного длительного применения. Конечно, это чаще всего не новые трубы, а бывшие в употреблении. Но именно поэтому они более доступны по цене, а по качеству иногда не уступают новым отечественным аналогам.

На данный момент на рынке существует довольно много видов полевых магистральных быстросъемных трубопроводов:

• ПМТ — 150 – один из самых распространенных. Это стальные трубы диаметром 150 стыкуются с помощью муфты специальным ключом. Такое муфтовое соединение производили в СССР, начиная с 1952 года.
• ПМТ-100, уже российский быстросъемный трубопровод на диаметр 100, оцинкованный внутри и снаружи. (http://sila-prime.ru/catalog/truba-dlya-poliva )
• ПМТП -150 – полевой магистральный трубопровод повышенной производительности советского производства, изобретенный в СССР в 1972. Его уникальность состоит в механизме стыковки — труба вставляется в трубу и соединяется щелчком, что сокращает расходы на монтаж, а также позволяет легко и быстро прокладывать трубопровод через такие препятствия как овраги, водоемы и скалы. Рассчитан на температуру от минус 60°С до плюс 80° С, что дает возможность применять их в самых разных природно-климатических условиях. Стальные трубы оцинкованы с двух сторон, что значительно продлевает срок эксплуатации и расширяет возможность применения в различных рабочих средах.
• ПМТБ-200 – полевой магистральный трубопровод большой производительности, изобретенный еще в советские времена и изготовленный уже в России. От ПМТП-150 отличается диаметром и антикоррозийным покрытием. Трубы сделаны из прямошовной тонкостенной стальной трубы и покрыты защищающей от коррозии, бензостойкой эмалью(снаружи – защитного, внутри – красного цвета).(https://www.pmtp150.ru/?Truboprovody_PMTB-200 )

Армейские трубопроводы используют сейчас не только в пожаротушении. Как уже упоминалось выше активно их применяют и для орошения. Кроме того, они удобны и пользуются спросом в нефтяной промышленности — для транспортировки нефти, воды и газа.

В нефтяной промышленности используются, как правило, сборно-разборные трубопроводы(СРТ) и металлические сборно-разборные трубопроводы (МСРТ). В основе их производства — та же советская технология, которую применяли для изготовления ПМТ и ПМТП. Сейчас компания «МСРТ ИНЖИНИРИНГ» изготавливает МСРТ по ТУ 4834-003-92715103-2012, которое отличается от ПМТП маркой стали, давлением, методом цинкования, дополнительным оборудованием.
Сборно-разборный трубопровод (СРТ) является по сути полным повторением типа соединения ПМТ и используются подразделениями Транснефти. (http://ngiproject.com/ )

МСРТ транспортировка нефти

2.3 Горная промышленность

В горном деле быстросъемные трубопроводы незаменимы для решения целого ряда задач.
Расскажем про основные из них и приведем примеры.

1. Транспортировка бетонной смеси в ствол шахты для создания монолитной бетонной крепи.

Для предотвращения обвалов стены и проходы шахты укрепляют. Один из способов, которые для этого используют — бетонирование, создание монолитной бетонной крепи. Сборные трубопроводы здесь используются для доставки бетонной смеси к месту бетонирования в стволе шахты. Такие трубы также называют бетоноводами. В последнее время при укреплении горных выработок активно применяют метод набрызг-бетона или торкрет-бетона. Его суть состоит в том, что бетонную смесь наносят на поверхность с помощью направленной струи сжатого воздуха. (https://thquartz.ru/stati/torkret-smesi-mbv-i-opit-ih-primenenia-pri-kreplenii-podzemnih-gornih-virabotok) Еще один метод — бетонирование с помощью инъекций. При этом поверхность выработки бурят и туда закладывают бетон.

И в том, и в другом случае сборные трубопроводы удобны тем, что достаточно легко монтируются и демонтируются в условиях шахты, и следовательно их можно протянуть и собрать в нужном месте и потом разобрать и перенести к следующей зоне бетонирования. Кроме того, бетон имеет свойство застывать в трубе, и тогда ее можно достаточно легко почистить либо заменить. К бетоноводу, как правило, доставляют либо уже готовый раствор(мокрый способ), либо сухую смесь(сухой способ), а гидратацию цемента производят уже в шахте, то есть смешивают с водой. Очевидно, что во втором случае для доставки воды также могут применять быстросъемные трубопроводы.

Примером импортных быстросборных трубопроводов, используемых для подачи бетона в горнодобывающей промышленности могут служить системы бетоноводов Putsmeister. Putsmeister выпускает подающие бетоноводы двух видов: однослойные – это экономичный вариант для нормальной абразивной среды, и двухслойные — обладающие повышенной износостойкостью к сильноабразивным материалам. Первые производят из стали ST 52.0, имеющей заводской сертификат 3.1B в соответствии со стандартом соответствии со стандартом DIN 2448/DIN EN 10220. Вторые состоят из двух слоев — защитной внешней трубы(толщина — 2 мм) и износостойкой, закаленной внутренней вставки(толщина — 2 мм и 2.5 мм). Высокая стойкость к износу таких труб обеспечивает снижение эксплуатационных затрат на обслуживание линий бетоновода.

Системы линий бетоноводов в шахте

Стыковка труб в бетоноводах Putsmeister осуществляется с помощью резьбового хомута, хомута с накидным болтом и клинового хомута. Более подробную информацию можно увидеть здесь(https://www.putzmeister.ru/upload/iblock/16c/betonovody_putzmeister_katalog.pdf )

Если говорить об отечественных трубопроводах, то чаще всего для доставки бетонной крепи в ствол шахты используют металлические разборные трубопроводы с быстросъемными соединениями(БРС). Как правило, это БРС производства ООО «Завод-Гидромаш» (Новокузнецк) и ПО «Алмаш»(Барнаул). Например, для этих целей часто применяют шарнирные хомуты с клином ПО «Алмаш». Подробнее об этом виде БРС мы поговорим позже, в главе про виды БРС. Здесь отметим только, что единственный инструмент, который нужен для монтажа труб в данном случае – это молоток.(ЛИБО – Для использования этого соединения необходимо приварить к трубам фланцы ( бурты). Подготовленные трубы с привареными фланцами соединяют шарнирным хомутом. Между фланцев устанавливается резиновая самоуплотняющаяся прокладка. Шарнирный хомут накидывается на соединенные фланцы и закрепляется клином. Клин забивается в прорези в обратных ушах, противоположных шарниру. Единственный инструмент, который нужен для стыковки труб в данном случае, – это молоток . )

2. Доставка смеси для закладки выработанного пространства

При углублении подземной разработки месторождений и усложнении горно-геологических условий активно применяют технологию ведения горных работ с закладкой выработанного пространства в шахте. При этом выработанное пространство заполняется специальным материалом – закладочной смесью. А для того, чтобы ее транспортировать к месту закладки используются быстросъемные закладочные трубопроводы. Закладочная смесь зачастую имеет вязкую консистенцию и возможность прочистить или заменить трубу здесь также. как и в бетонировании, достаточно востребована. (https://mylektsii.ru/4-33828.html )

3. Откачка шахтной воды

Для того чтобы удалять ненужную воду из шахт используют быстросъемные трубопроводы шахтного водоотлива. Шахтные воды могут включать в себя как серную кислоту(кислые), так и известь(жесткие). Для защиты от вредного воздействия веществ, содержащихся в такой воде, используют стальные трубы, которые изнутри дополнительно футеруют лаковыми и резиновыми покрытиями, деревянной клепкой или свинцом. Однако такой способ имеет ряд недостатков: например, увеличение веса труб и соответственно затрат на их транспортировку и монтаж. Поэтому особую актуальность и распространение на сегодняшний день получили стеклопластиковые или бипластмассовые трубы.

Стеклопластиковые трубы

Технология изготовления таких труб была разработана еще в советское время. Ученые Института Горного Дела им. А. А. Скочинского и ВНИИПТуглемаш провели ряд исследований, в результате которых представили конструкцию трубы, сочетающую в себе высокопрочный стеклопластик и износостойкий термопласт. Внутренний слой сделан из тонкостенного полиэтилена и обеспечивает химическую стойкость и герметичность. Внешний слой выполнен из стеклопластика и защищает от механической нагрузки. Его изготавливают путем намотки стеклянных волокон, пропитанных эпоксидной смолой, на поверхность полиэтиленовой трубы. Стеклопластиковые трубы по прочности не уступают конструкционной стали, весят в 4 раза меньше и и обладают высокой химической стойкостью.(http://spb-sovtrans.ru/polimernye-kompozicii/954-biplastmassovye-truby-dlya-shahtnogo-vodootliva.html)

ШАХТНЫЕ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫЕ ТРУБЫ

На сегодняшний день, ряд отечественных производителей активно используют эту идею советских ученых при разработке и изготовлении стеклопластиковых труб. Например, на ее основе компания «Сафит» производит не только стеклопластиковые быстросъемные трубы для шахтного водоотлива, но и другие шахтные стеклопластиковые трубы — для пожаротушения, дегазации, подачи сжатого воздуха в шахту. (https://safit.su/mine-pipes.html ).

Как видно из этого примера, стеклопластиковые трубы в шахте имеют широкое применение. Помимо перечисленных задач, их используют и на гидрошахтах для изготовления пульпопроводов, о которых поговорим в следующем пункте. Соединяют такие трубы либо фланцевым соединением по ГОСТу (стеклопластиковым или стальным), либо с помощью быстросъемных соединений. Подробнее о фланцевых и БРС соединениях и о преимуществах последних, мы расскажем ниже, в разделе про БРС. Здесь отметим, что широкое распространение для соединения шахтных стеклопластиковых труб получили БРС производства ПО «Алмаш».

Стеклоплатиковая труба Dn150 производства Алтик г. Бийск, с БРС соединением ПО Алмаш

4.Подача воды и откачка пульпы при гидродобыче угля

При гидродобыче угля на гидрошахтах быстросъемные трубопроводы используют на протяжении всего технологического процесса: начиная от подачи воды в шахту, в специальные резервуары, и заканчивая транспортировкой пульпы(смеси угля и воды) наверх. В последнем случае их также называют пульпопроводами. При этом система пульпопроводов включается в себя насосные станции, насосы, которые образуют давление, необходимое для доставки пульпы.(https://miningmarket.ru/vodosnabzhenie-gidroshaht/ ) Элементы этой системы, включая трубы, насосы, клапана соединяются, как правило, с помощью БРС, поскольку их проще собирать – разбирать при смене и углублении выработки, а также легко почистить или заменить, если труба забьется.

Здесь, как и при решении других задач, востребованы БРС производства ООО «Завод Гидромаш» и ПО «Алмаш». Причем, в данном случае, могут применяться все виды соединений на стяжном хомуте – и болтовые, и рычажные, и клиновые. Разница между ними состоит в способе крепления хомута — в первом случае его стягивают болтом, во втором — рычагом, в третьем — клином. Об этих и других видах быстросъемных соединений более развернуто речь пойдет ниже, в разделе «Виды БРС».

6. Подача воздуха в шахту.

С помощью быстросборных трубопроводов монтируются системы кондиционирования воздуха, также может осуществляться подача сжатого воздуха для пневмоинструмента, создаются так называемые пневмолинии.

7. Подача воды для работы оборудования и технологических нужд

Как мы уже говорили, вода может подаваться например, для приготовления бетонной крепи в стволе шахты.

8. Вывод из шахты на поверхность взрывоопасных газов

Выполняется с помощью установки трубопроводов дегазации.

9. Для предотвращения пожаров в шахтах

Для решения этой задачи устанавливаются пожарно-оросительные трубопроводы. Как и в случае с другими шахтными трубами, здесь очень удобны и востребованы быстросъемные трубопроводы.

2.4 Строительство.

Применение сборно-разборные трубопроводы нашли и в строительстве.
Здесь используют бетоноводы, которые монтируются к стреле бетононасоса(специальной машины для перекачки бетона). Основная задача, которую решает такая система — подача готовой смеси на удаленное расстояние от бетононасоса к месту заливки. Эта технология позволяет экономить энергию, трудовые затраты и значительно ускоряет процесс строительства. Ее применяют при:

• заливке фундамента
• возведении монолитных железобетонных конструкций — в том числе для подачи бетона на высоту.

Система бетоноводов в данном случае представляет собой сборно-разборную конструкцию, состоящую из:

• Специальных труб, изготовленных, как правило, из коррозийно-стойкой стали.
• Колено бетоновода, которое обеспечивает плавный поворот системы, что важно для предотвращения заторов бетона.
• Быстроразъемное соединение, с помощью которого происходит как стыковка труб между собой, так и бетоновода к бетононасосу, а также соединение других деталей.
• Другие детали. Станции распределения, перекрывающие клапана, замковые уплотнители.(https://znaybeton.ru/rabota-s-betonom/instr/betonovody-dlya-betononasosov.html )

Нужно отметить, что этот производитель изготавливает бетоноводы не только для шахт, но , в первую очередь, для стройки. Одно- и двух-слойные трубы из специальной антикоррозийной стали обеспечивают надежность и высокую износостойкость системы. БРС данного производителя устроены по принципу грувлочного соединения, когда соединительный хомут устанавливается в предварительно сделанные на трубе пазы и крепится либо рычагом, либо болтом.

3.Виды быстросъемных трубопроводов.

Мы поговорили о том, в каких сферах и для решения каких задач используют быстросъемные трубопроводы, привели конкретные примеры их применения. Теперь рассмотрим, какие виды разборных трубопроводов существуют.

В зависимости от того, из какого материала сделаны трубы, можно выделить следующие виды:

1. Металлические

Как правило, это стальные трубы. Их изготавливают путем горячей формовки или с помощью промышленной газоэлектросварки. Для повышения износостойкости и антикоррозийных качеств используют нержавеющую сталь либо покрывают цинком.

2. Полипропиленовые

Полипропилен – это органический полимер. Трубы из этого материала применяют, например, для монтажа водопровода внутри здания. К преимуществам полипропиленовых труб можно отнести легкость, коррозийную стойкость, гибкость, относительно невысокую цену.

3. Полиэтиленовые (ПВХ)

Трубы из ПВХ имеют высокий показатель жесткости, износостойкие, способны выдерживать большие нагрузки, но очень дорогостоящие для повсеместного применения.

4. Стеклопластиковые трубы

При изготовлении стеклопластиковых труб на внутренний слой из полимера наматываются стекловолоконные нити. (Подробнее о стеклопластиковых трубах речь шла в разделе «Применение быстросъемных трубопроводов. Горная промышленность).

5. Металлопластиковые

Металлопластик в данном случае – это армированный полимер, сочетающий полипропилен или полиэтилен с алюминиевой или медной мелкоячеистой сеткой или тонкой фольгой. Металлопластиковые трубы, с одной стороны, более прочные, чем полиэтиленовые, устойчивы к давлению, внешним факторам и в то же время обладают гибкостью пластика. (https://fireflyer.ru/pozharotushenie/truboprovody-dlya-pozharotusheniya.html)

6. ПНД трубы

Трубопроводы из полителена низкого давления применяются повсеместно. В том числе в строительстве и в горнодобывающей промышленности.  Для использования их в качестве быстроразборных применяются специальные втулки которые соединяются шарнирным хомутом и закрепляются либо клином, либо одним болтом.

БРС ТРУБЫ 110 ММ В ЗАЩИТНОЙ ОБОЛОЧКЕ

Сущностное, определяющее качество быстросъемного трубопровода – возможность быстрой сборки и разборки в зависимости от стоящих задач. Поэтому наибольший интерес для данной статьи представляет деление сборных трубопроводов на виды в зависимости от типа и вида соединения, которое используется для стыковки труб между собой. Ниже подробно остановимся на том, какие бывают соединения, что такое фланцевое и что такое быстроразъемные соединения или БРС, почему они лучше фланцевых, какие виды БРС бывают.