Potrubie spája rôzne zariadenia chemických závodov. Používajú sa na prenos látok medzi rôznymi komunikáciami. Konštrukcia obsahuje niekoľko samostatných potrubí, ktoré pomocou spojov tvoria jeden potrubný systém.
Potrubie
Potrubie - systém valcových komponentov spojených spojovacími prvkami a používaných na prepravu chemikálií a iných materiálov. Na prepravu látok sa v chemických závodoch spravidla používajú podzemné potrubia. Pokiaľ ide o autonómne a izolované časti inštalácie, vzťahujú sa aj na potrubný systém alebo sieť.
Konfigurácia autonómneho potrubného systému môže zahŕňať:
- Pipes.
- Spojovacie armatúry.
- Tesnenie spájajúce dve odnímateľné časti.
Všetky tieto prvky sú vyrábané jednotlivo, potom sú spojené ako jeden potrubný systém. Okrem toho môžu byť potrubiavybavené vyhrievaním a potrebnou izoláciou z rôznych materiálov.
Veľkosť rúr a materiálov na ich výrobu sa vyberá na základe požiadaviek procesu a rezignácie stanovených v každom jednotlivom prípade. Ale aby sa štandardizovali rozmery potrubí, boli klasifikované a zjednotené. Kľúčovým kritériom je prípustný tlak, pri ktorom je prevádzka potrubia možná a bezpečná.
Nominálny priemer
Nominálny priemer je parameter používaný v potrubných systémoch ako faktor výkonu, ktorý zarovnáva diely, ako sú potrubia, ventily, armatúry pri výpočtoch hydraulických potrubí.
Nominálny priemer - objemová hodnota, ktorá sa číselne rovná vnútornému priemeru konštrukcie. Príklad menovitého vnútorného priemeru: DN 125.
Nominálny vnútorný priemer nie je vyznačený na výkresoch a nenahrádza skutočné priemery rúr. Približne zodpovedá jasnému priemeru pre určité úseky potrubia v hydraulickom výpočte. Ak sú uvedené číselné menovité priemery, sú zvolené tak, aby zvýšili kapacitu potrubia až o 40 % z jedného menovitého priemeru na ďalší.
Nominálne priemery sú nastavené tak, aby sa predišlo problémom so vzájomným vyrovnaním dielov pri výpočte hydraulických strát v potrubí. Pri určovaní nominpriemer, na základe tejto hodnoty sa vyberie indikátor, ktorý je čo najbližšie k priemeru potrubia.
Nominálny tlak
Nominálny tlak je hodnota zodpovedajúca maximálnemu tlaku čerpaného média pri 20 °C, ktorá zabezpečuje dlhodobú prevádzku potrubia s uvedenými rozmermi. Menovitý tlak – bezrozmerná hodnota – bol kalibrovaný na základe nahromadených prevádzkových skúseností.
Nominálny tlak pre potrubie pri výpočte hydraulických strát sa vyberá na základe tlaku vytvoreného v potrubí počas prevádzky výberom najväčšej hodnoty. Okrem toho musia armatúry a ventily zodpovedať rovnakej úrovni tlaku v systéme. Hrúbka steny potrubia sa vypočítava na základe nominálneho tlaku a zabezpečuje, že potrubie môže pracovať pri tlaku rovnajúcom sa nominálnemu tlaku.
Prípustný prevádzkový pretlak
Nominálny tlak platí len pri prevádzkovej teplote 20°C. Keď teplota stúpa, zaťaženie potrubia klesá. Súčasne sa zodpovedajúcim spôsobom zníži prípustný pretlak. Táto hodnota udáva maximálny pretlak, ktorý môže byť v potrubnom systéme pri zvýšení hodnoty prevádzkovej teploty pri výpočte hydraulického odporu potrubia.
Z čoho sú potrubia vyrobené?
Pri výbere materiálov na výrobu potrubných systémov sa berú do úvahy charakteristiky, ako sú parametre prepravovaného médiacez potrubie a predbežný pracovný tlak v tomto systéme. Možnosť korozívneho pôsobenia vnútorného prostredia na materiál steny treba brať do úvahy aj pri hydraulickom výpočte vykurovacích potrubí.
Väčšina potrubných systémov je vyrobená z ocele. Šedá liatina alebo nelegované konštrukcie sa používajú na potrubia, kde nedochádza k vysokému mechanickému zaťaženiu alebo korozívnym účinkom.
Pri hydraulickom výpočte vykurovacích potrubí pri vysokom prevádzkovom tlaku a absencii zaťaženia s aktívnym účinkom korózie sa používa potrubie z vylepšených oceľových odliatkov.
Keď je priemerná odolnosť proti korózii vysoká alebo čistota produktu je prísna, potrubie je vyrobené z nehrdzavejúcej ocele.
Ak musí potrubný systém odolávať vplyvom morskej vody, na jeho výrobu sa používajú zliatiny medi a niklu. Používajú sa aj zliatiny hliníka a kovy ako tantal alebo zirkónium.
Rôzne typy plastov sa často používajú ako materiály rúr v hydraulickom dizajne tlakových potrubí kvôli ich vysokej odolnosti proti korózii, nízkej hmotnosti a ľahkému spracovaniu. Tento materiál je vhodný pre kanalizačné potrubia.
Prvky potrubia
Plastové rúry sú vhodné na zváranie a sú navrhnuté na mieste. Medzi takéto materiály patrí oceľ, hliník, termoplast, meď. Na priame pripojenieúseky rúr, používajú sa špeciálne tvarované prvky, napríklad rozdeľovače a redukcie priemeru. Takéto tvarovky sú súčasťou každého potrubného systému.
Na montáž jednotlivých dielov a armatúr sa používajú špeciálne spoje. Používajú sa tiež na pripojenie potrebných ventilov a zariadení k potrubiu.
Spojovacie prvky sa vyberajú v závislosti od nasledujúcich parametrov:
- Materiály používané na výrobu rúr a tvaroviek. Hlavným kritériom výberu je schopnosť zvárať.
- Pracovné podmienky: nízky alebo vysoký tlak a nízka alebo vysoká teplota.
- Výrobná požiadavka na potrubný systém: pevné alebo odnímateľné spoje v potrubnom systéme.
Lineárna expanzia potrubí a jej kompenzácia
Geometrický tvar predmetov je možné meniť pôsobením sily aj zmenou ich teploty. Tieto fyzikálne javy spôsobujú, že potrubie počas fázy inštalácie podstúpi určitú lineárnu expanziu alebo kontrakciu v podmienkach bez otrasov a bez tepelných vplyvov, čo negatívne ovplyvňuje jeho funkčné charakteristiky pri údržbe v dôsledku tlaku a teploty.
Ak na kompenzáciu nie je potrebná expanzia, dôjde k deformácii potrubného systému. Mohlo by dôjsť k poškodeniu tesnení prírub a potrubných spojov.
Tepelná lineárna expanzia
Pri výpočte hydraulikyOdolnosť potrubia a inštalácie musí brať do úvahy potenciálnu zmenu dĺžky v dôsledku zvýšenia teploty alebo takzvanej tepelnej lineárnej rozťažnosti. Táto hodnota sa rovná hodnote lineárnej rozťažnosti rúr s dĺžkou 1 m so zvýšením teploty o 1 °C.
Príklad hydraulického výpočtu potrubí: Q=(Πd²/4) w
Izolácia potrubia
Keď sa médium s vysokou teplotou prepravuje potrubím, malo by byť izolované, aby sa predišlo tepelným stratám. Ak sa nízkoteplotné médium prepravuje potrubím, používa sa izolácia, aby sa zabránilo jeho zahrievaniu. V takýchto prípadoch sa izolácia vyrába pomocou špeciálnych izolačných materiálov omotaných okolo potrubia.
Spravidla sa používajú nasledujúce materiály:
- Pri nízkych teplotách do 100 °C - tuhá pena (polystyrén alebo polyuretán).
- Pri priemerných teplotách okolo 600°C - vo forme plášťov alebo minerálnych vlákien, ako je kamenná vlna alebo sklenená plsť.
- Pri vysokých teplotách okolo 1200 °C - keramické vlákno (hlinitý kremičitan).
Potrubie s menovitým vnútorným priemerom pod DN 80 a hrúbkou izolačnej vrstvy menšou ako 50 mm sa zvyčajne izolujú pomocou izolačných tvarovaných prvkov. Na tento účel sa okolo potrubia omotajú dve mušle a zaistia sa kovovou páskou a potom sa uzavrú plechovým puzdrom.
Nomogram pre hydraulický výpočet potrubí
Potrubie s nominálnou hodnotouvnútorné priemery nad DN 80 musia byť vybavené tepelnou izoláciou so spodným plášťom. Takéto puzdro obsahuje upínacie krúžky, sponky a kovovú výstelku z pozinkovanej mäkkej ocele alebo plechu z nehrdzavejúcej ocele. Priestor medzi potrubím a kovovým puzdrom je vyplnený izolačným materiálom.
Hrúbka izolácie sa vypočítava ako stanovenie výrobných nákladov a strát, ktoré vznikajú v dôsledku straty tepla, a pohybuje sa od 50 do 250 mm.
Tabuľka pre hydraulický výpočet potrubí
Správny výber izolácie potrubného systému rieši množstvo problémov, ako napríklad:
- Zabráňte náhlemu poklesu okolitej teploty a ušetrite tak energiu.
- Zabránenie poklesu teplôt v plynových prepravných systémoch pod rosný bod, čo zabraňuje tvorbe kondenzátu a môže spôsobiť vážne škody.
- Predchádzanie emisiám kondenzátu v parných potrubiach.
Príklad:
| Materiál | Rýchlosť pohybu, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Liquid | Spontánnosť: | ||
| Viskózna látka | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Zložky s nízkou viskozitou | 0, 5 – 1 | ||
| Pumpa: | |||
| Odsávanie | 0, 8 – 2 | ||
| Vstrekovanie | 1, 5 – 3 | ||
Termálneizolácia musí byť aplikovaná po celej dĺžke potrubného systému. Prírubové spoje a ventily musia byť vybavené lisovanými izolačnými prvkami. Poskytujú neobmedzený prístup k spojovacím bodom bez potreby odstraňovania izolačného materiálu z celého potrubného systému v prípade porušenia vzduchového tesnenia.
