Potrubí spojuje různá zařízení chemických závodů. Používají se k přenosu látek mezi různými komunikacemi. Konstrukce obsahuje několik samostatných trubek, které pomocí spojů tvoří jeden potrubní systém.
Potrubí
Potrubí - systém válcových součástí spojených spojovacími prvky a sloužící k přepravě chemikálií a jiných materiálů. K přepravě látek se v chemických provozech zpravidla používají podzemní potrubí. Pokud jde o autonomní a izolované části instalace, platí také pro potrubní systém nebo síť.
Konfigurace autonomního potrubního systému může zahrnovat:
- Trubky.
- Spojovací armatury.
- Těsnění spojující dvě odnímatelné sekce.
Všechny tyto prvky jsou vyráběny jednotlivě, poté jsou spojeny jako jeden potrubní systém. Kromě toho mohou být potrubívybavené topením a potřebnou izolací z různých materiálů.
Velikost trubek a materiály pro jejich výrobu se volí na základě požadavků procesu a rezignace stanovené v každém jednotlivém případě. Ale aby se standardizovaly rozměry potrubí, byly klasifikovány a sjednoceny. Klíčovým kritériem je přípustný tlak, při kterém je provoz potrubí možný a bezpečný.
Jmenovitý průměr
Jmenovitý průměr je parametr používaný v potrubních systémech jako výkonnostní faktor, který zarovnává díly, jako jsou potrubí, ventily, fitinky ve výpočtech hydraulického potrubí.
Jmenovitý průměr - objemová hodnota, číselně stejná jako vnitřní průměr konstrukce. Příklad jmenovitého vnitřního průměru: DN 125.
Jmenovitý vnitřní průměr není na výkresech vyznačen a nenahrazuje skutečné průměry potrubí. Přibližně odpovídá světlému průměru pro určité úseky potrubí v hydraulickém výpočtu. Pokud jsou uvedeny číselné jmenovité průměry, jsou zvoleny tak, aby zvýšily kapacitu potrubí až o 40 % z jednoho jmenovitého průměru na druhý.
Jmenovité průměry jsou nastaveny tak, aby se předešlo problémům se vzájemným vyrovnáním dílů při výpočtu hydraulických ztrát v potrubí. Při stanovení jmenprůměr, na základě této hodnoty je vybrán indikátor, který je co nejblíže průměru potrubí.
Jmenovitý tlak
Jmenovitý tlak je hodnota odpovídající maximálnímu tlaku čerpaného média při 20 °C, která zajišťuje dlouhodobý provoz potrubí se stanovenými rozměry. Jmenovitý tlak – bezrozměrná hodnota – byl kalibrován na základě nashromážděných provozních zkušeností.
Jmenovitý tlak pro potrubí při výpočtu hydraulických ztrát se vybírá na základě tlaku vytvořeného v potrubí během provozu výběrem největší hodnoty. Kromě toho musí armatury a ventily také odpovídat stejné úrovni tlaku v systému. Tloušťka stěny trubky se vypočítá na základě jmenovitého tlaku a zajišťuje, že trubka může pracovat při tlaku rovném jmenovitému tlaku.
Přípustný provozní přetlak
Jmenovitý tlak platí pouze při provozní teplotě 20°C. Jak teplota stoupá, zatížení potrubí klesá. Současně se odpovídajícím způsobem sníží přípustný přetlak. Tato hodnota udává maximální přetlak, který může být v potrubním systému při zvýšení hodnoty provozní teploty při výpočtu hydraulického odporu potrubí.
Z čeho jsou potrubí vyrobena?
Při výběru materiálů pro výrobu potrubních systémů se berou v úvahu vlastnosti, jako jsou parametry dopravovaného médiapotrubím a předběžný pracovní tlak v tomto systému. Možnost korozního vlivu vnitřního prostředí na materiál stěny je také třeba vzít v úvahu při hydraulickém výpočtu topných potrubí.
Většina potrubních systémů je vyrobena z oceli. Šedá litina nebo nelegované konstrukce se používají pro potrubí, kde nedochází k vysokému mechanickému zatížení nebo korozním účinkům.
Při hydraulickém výpočtu topných potrubí při vysokém provozním tlaku a absenci zatížení s aktivním účinkem koroze je použito potrubí z vylepšených ocelových odlitků.
Pokud je průměrná odolnost proti korozi vysoká nebo čistota produktu je přísná, je potrubí vyrobeno z nerezové oceli.
Pokud musí potrubní systém odolat vlivu mořské vody, používají se k jeho výrobě slitiny mědi a niklu. Používají se také slitiny hliníku a kovy jako tantal nebo zirkonium.
Různé typy plastů se často používají jako materiály potrubí v hydraulickém návrhu tlakových potrubí kvůli jejich vysoké odolnosti proti korozi, nízké hmotnosti a snadnému zpracování. Tento materiál je vhodný pro kanalizační potrubí.
Prvky potrubí
Plastové trubky jsou vhodné pro svařování a jsou navrženy na místě. Mezi takové materiály patří ocel, hliník, termoplast, měď. Pro přímé připojeníúseky trubek, používají se speciálně vyrobené tvarové prvky, např. štípačky a redukce průměru. Takové tvarovky jsou součástí každého potrubního systému.
Pro montáž jednotlivých dílů a armatur se používají speciální spoje. Používají se také k připojení nezbytných ventilů a zařízení k potrubí.
Spojovací prvky se vybírají v závislosti na následujících parametrech:
- Materiály používané pro výrobu trubek a tvarovek. Hlavním kritériem výběru je schopnost svařovat.
- Pracovní podmínky: nízký nebo vysoký tlak a nízká nebo vysoká teplota.
- Výrobní požadavek na potrubní systém: pevná nebo odnímatelná spojení v potrubním systému.
Lineární roztažnost potrubí a její kompenzace
Geometrický tvar předmětů lze měnit jak působením síly, tak změnou jejich teploty. Tyto fyzikální jevy způsobují, že potrubí podléhá určité lineární expanzi nebo kontrakci během instalační fáze za podmínek bez otřesů a bez tepelného vlivu, což negativně ovlivňuje jeho funkční vlastnosti, když je udržováno v důsledku tlaku a teploty.
Pokud není pro kompenzaci nutná expanze, dojde k deformaci potrubního systému. Mohlo by dojít k poškození těsnění přírub a potrubních spojů.
Tepelná lineární roztažnost
Při výpočtu hydraulikyOdpor potrubí a instalace musí zohledňovat potenciální změnu délky v důsledku nárůstu teploty nebo tzv. teplotní lineární roztažnost. Tato hodnota se rovná hodnotě lineární roztažnosti trubek o délce 1 m při zvýšení teploty o 1 °C.
Příklad hydraulického výpočtu potrubí: Q=(Πd²/4) w
Izolace potrubí
Když je vysokoteplotní médium přepravováno potrubím, mělo by být izolováno, aby se zabránilo tepelným ztrátám. Pokud je nízkoteplotní médium přepravováno potrubím, používá se izolace, aby se zabránilo jeho zahřívání. V takových případech se izolace provádí pomocí speciálních izolačních materiálů obalených kolem potrubí.
Zpravidla se používají následující materiály:
- Při nízkých teplotách do 100 °C - tuhá pěna (polystyren nebo polyuretan).
- Při průměrných teplotách kolem 600°C - ve formě pochev nebo minerálních vláken, jako je kamenná vlna nebo skelná plsť.
- Při vysokých teplotách kolem 1200 °C - keramické vlákno (hlinitý silikát).
Trubky se jmenovitým vnitřním průměrem pod DN 80 a tloušťkou izolační vrstvy menší než 50 mm jsou obvykle izolovány pomocí izolačních tvarovaných prvků. Za tímto účelem jsou kolem trubky ovinuty dvě skořepiny a zajištěny kovovou páskou a poté uzavřeny plechovým pouzdrem.
Nomogram pro hydraulický výpočet potrubí
Potrubí s jmenvnitřní světlosti nad DN 80 musí být opatřeny tepelnou izolací se spodním pláštěm. Takový plášť obsahuje upínací kroužky, sponky a kovovou výstelku z pozinkované měkké oceli nebo plechu z nerezové oceli. Prostor mezi potrubím a kovovým pouzdrem je vyplněn izolačním materiálem.
Tloušťka izolace se vypočítá jako stanovení výrobních nákladů a ztrát, ke kterým dochází v důsledku ztráty tepla, a pohybuje se od 50 do 250 mm.
Tabulka pro hydraulický výpočet potrubí
Správný výběr izolace potrubního systému řeší řadu problémů, jako jsou:
- Zabraňte náhlému poklesu okolní teploty a ušetřete energii.
- Zabránění poklesu teplot v plynových přepravních systémech pod rosný bod, což zabraňuje tvorbě kondenzátu a může způsobit vážné poškození.
- Zamezení emisí kondenzátu v parovodech.
Příklad:
| Materiál | Rychlost pohybu, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Liquid | Spontánnost: | ||
| Viskózní látka | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Složky s nízkou viskozitou | 0, 5 – 1 | ||
| Pumpa: | |||
| Sání | 0, 8 – 2 | ||
| Injection | 1, 5 – 3 | ||
Tepelnéizolace musí být aplikována po celé délce potrubního systému. Přírubové spoje a ventily musí být opatřeny lisovanými izolačními prvky. Poskytují neomezený přístup ke spojovacím bodům, aniž by bylo nutné odstraňovat izolační materiál z celého potrubního systému v případě porušení vzduchového těsnění.
