Rury łączą różne aparaty zakładów chemicznych. Służą do przenoszenia substancji między różnymi komunikatami. Projekt obejmuje kilka oddzielnych rur, które za pomocą połączeń tworzą jeden system rurociągów.
System orurowania
Pipeline - system cylindrycznych elementów połączonych elementami łączącymi i używany do transportu chemikaliów i innych materiałów. Z reguły rurociągi podziemne wykorzystywane są w zakładach chemicznych do transportu substancji. Jeśli chodzi o autonomiczne i izolowane części instalacji, mają one również zastosowanie do systemu rurociągów lub sieci.
Konfiguracja autonomicznego systemu rurociągów może obejmować:
- Rury.
- Łączenie złączy.
- Uszczelnienie łączące dwie zdejmowane sekcje.
Wszystkie te elementy są produkowane indywidualnie, po czym są łączone w jeden system rurociągów. Ponadto rurociągi mogą byćwyposażone w ogrzewanie i niezbędną izolację z różnych materiałów.
Rozmiar rur i materiałów do ich produkcji dobierany jest na podstawie wymagań procesu i rezygnacji ustalanych w każdym indywidualnym przypadku. Ale w celu ujednolicenia wymiarów rurociągów zostały one sklasyfikowane i ujednolicone. Kluczowym kryterium jest dopuszczalne ciśnienie, przy którym eksploatacja rurociągu jest możliwa i bezpieczna.
Średnica nominalna
Średnica nominalna jest parametrem używanym w systemach rurowych jako współczynnik wydajności, który wyrównuje części, takie jak rury, zawory, złączki w obliczeniach rur hydraulicznych.
Średnica nominalna - wartość objętościowa, liczbowo równa średnicy wewnętrznej konstrukcji. Przykład nominalnej średnicy wewnętrznej: DN 125.
Nominalna średnica wewnętrzna nie jest zaznaczona na rysunkach i nie zastępuje rzeczywistych średnic rur. W przybliżeniu odpowiada wyraźnej średnicy niektórych odcinków rurociągu w obliczeniach hydraulicznych. Jeśli implikuje się numeryczne średnice nominalne, są one wybierane w celu zwiększenia przepustowości rurociągu nawet o 40% z jednej średnicy nominalnej do drugiej.
Średnice nominalne są ustawione tak, aby uniknąć problemów z wzajemnym ustawieniem części podczas obliczania strat hydraulicznych w rurociągu. Przy ustalaniu nominalnejśrednicy, na podstawie tej wartości wybierany jest wskaźnik, który jest jak najbardziej zbliżony do średnicy rury.
Ciśnienie nominalne
Ciśnienie nominalne to wartość odpowiadająca maksymalnemu ciśnieniu tłoczonego medium w temperaturze 20 °C, co zapewnia długotrwałą eksploatację rurociągu o określonych wymiarach. Ciśnienie nominalne - wartość bezwymiarowa - zostało skalibrowane w oparciu o zgromadzone doświadczenie eksploatacyjne.
Ciśnienie nominalne rurociągu podczas obliczania strat hydraulicznych dobierane jest na podstawie ciśnienia wytworzonego w nim podczas pracy, wybierając największą wartość. Ponadto armatura i zawory muszą również odpowiadać temu samemu poziomowi ciśnienia w systemie. Grubość ścianki rury jest obliczana na podstawie ciśnienia nominalnego i zapewnia, że rura może pracować przy ciśnieniu równym ciśnieniu nominalnemu.
Dopuszczalne nadciśnienie robocze
Ciśnienie nominalne dotyczy tylko temperatury roboczej 20°C. Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się obciążenie rury. Jednocześnie odpowiednio redukowane jest dopuszczalne nadciśnienie. Wartość ta wskazuje maksymalne nadciśnienie, jakie może wystąpić w systemie rurociągów, gdy wartość temperatury roboczej wzrasta podczas obliczania oporów hydraulicznych rurociągu.
Z czego wykonane są rurociągi?
Przy doborze materiałów do produkcji systemów rurowych brane są pod uwagę cechy charakterystyczne, takie jak parametry transportowanego mediumprzez rurociąg i wstępne ciśnienie robocze w tym systemie. W obliczeniach hydraulicznych rurociągów grzewczych należy również uwzględnić możliwość korozyjnego oddziaływania środowiska wewnętrznego na materiał ściany.
Większość systemów rurowych jest wykonana ze stali. Konstrukcje z żeliwa szarego lub niestopowe są używane do rurociągów, w których nie występują duże obciążenia mechaniczne ani efekty korozyjne.
W obliczeniach hydraulicznych rurociągów grzewczych przy wysokim ciśnieniu roboczym i braku obciążeń z aktywnym efektem korozji stosuje się rurociąg wykonany z ulepszonych odlewów stalowych.
Gdy średnia odporność na korozję jest wysoka lub czystość produktu jest surowa, orurowanie jest wykonane ze stali nierdzewnej.
Jeżeli system rurociągów musi wytrzymać wpływ wody morskiej, do jego produkcji wykorzystywane są stopy miedzi i niklu. Stosowane są również stopy aluminium i metale, takie jak tantal lub cyrkon.
Różne rodzaje tworzyw sztucznych są często stosowane jako materiały rurowe w hydraulicznych konstrukcjach rurociągów ciśnieniowych ze względu na ich wysoką odporność na korozję, niską wagę i łatwość obróbki. Materiał ten jest odpowiedni na rurociągi kanalizacyjne.
Elementy orurowania
Rury z tworzywa sztucznego nadają się do spawania i są projektowane na miejscu. Do takich materiałów należą stal, aluminium, tworzywa termoplastyczne, miedź. Aby połączyć się bezpośredniostosuje się odcinki rur, specjalnie wykonane elementy kształtowe, np. rozdzielacze i redukcje średnicy. Takie kształtki wchodzą w skład każdego systemu rurociągów.
Do montażu poszczególnych części i osprzętu stosowane są specjalne połączenia. Służą również do podłączenia niezbędnych zaworów i aparatury do rurociągu.
Elementy łączące są wybierane w zależności od następujących parametrów:
- Materiały używane do produkcji rur i kształtek. Głównym kryterium wyboru jest umiejętność spawania.
- Warunki pracy: niskie lub wysokie ciśnienie oraz niska lub wysoka temperatura.
- Wymagania produkcyjne dla systemu rurociągów: stałe lub zdejmowane połączenia w systemie rurociągów.
Rozszerzanie liniowe rur i ich kompensacja
Kształt geometryczny obiektów można zmienić zarówno poprzez działanie siły, jak i zmianę ich temperatury. Te zjawiska fizyczne powodują, że rurociąg podlega pewnemu rozszerzaniu lub kurczeniu liniowemu podczas fazy instalacji w warunkach bezwstrząsowych i bez wpływu termicznego, co ma negatywny wpływ na jego właściwości funkcjonalne podczas obsługi pod wpływem ciśnienia i temperatury.
Gdy rozszerzanie nie jest wymagane do kompensacji, następuje odkształcenie systemu rurociągów. Może to spowodować uszkodzenie uszczelek kołnierzowych i połączeń rurowych.
Termiczna rozszerzalność liniowa
Przy obliczaniu hydraulikiRezystancja rurociągu i instalacji musi uwzględniać potencjalną zmianę długości pod wpływem wzrostu temperatury lub tzw. termicznej rozszerzalności liniowej. Wartość ta jest równa wartości rozszerzalności liniowej rur o długości 1 m przy wzroście temperatury o 1°C.
Przykład obliczeń hydraulicznych rurociągów: Q=(Πd²/4) w
Izolacja rur
Gdy medium o wysokiej temperaturze jest transportowane rurociągiem, należy je zaizolować, aby uniknąć strat ciepła. W przypadku transportu czynnika o niskiej temperaturze rurociągiem stosuje się izolację zapobiegającą jego nagrzewaniu. W takich przypadkach izolację wykonuje się za pomocą specjalnych materiałów izolacyjnych owiniętych wokół rur.
Zazwyczaj używane są następujące materiały:
- W niskich temperaturach do 100°C - twarda pianka (polistyren lub poliuretan).
- W średniej temperaturze około 600°C - w postaci osłon lub włókien mineralnych, takich jak wełna kamienna lub filc szklany.
- W wysokich temperaturach około 1200 °C - włókno ceramiczne (krzemian glinu).
Rury o nominalnej średnicy wewnętrznej poniżej DN 80 i grubości warstwy izolacyjnej poniżej 50 mm są zwykle izolowane za pomocą formowanych elementów izolacyjnych. W tym celu wokół rury owija się dwie skorupy i zabezpiecza taśmą metalową, a następnie zamyka blaszaną puszką.
Nomogram do obliczeń hydraulicznych rurociągów
Rurociągi z nominalnymśrednice wewnętrzne powyżej DN 80 muszą być wyposażone w izolację termiczną z płaszczem dolnym. Taka osłona zawiera pierścienie zaciskowe, zszywki i metalową wykładzinę wykonaną z ocynkowanej stali miękkiej lub blachy ze stali nierdzewnej. Przestrzeń pomiędzy rurociągiem a metalową obudową wypełniona jest materiałem izolacyjnym.
Grubość izolacji jest obliczana jako określenie kosztów produkcji i strat powstałych w wyniku utraty ciepła i wynosi od 50 do 250 mm.
Tabela obliczeń hydraulicznych rurociągów
Właściwy dobór izolacji systemu rurociągów rozwiązuje wiele problemów, takich jak:
- Unikaj nagłego spadku temperatury otoczenia i w rezultacie oszczędzaj energię.
- Zapobieganie spadkowi temperatury w systemach przesyłowych gazu poniżej punktu rosy, co zapobiega tworzeniu się kondensacji i może spowodować poważne uszkodzenia.
- Unikanie emisji kondensatu w przewodach parowych.
Przykład:
| Materiał | Prędkość ruchu, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Płyn | Spontaniczność: | ||
| Lepka substancja | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Składniki o niskiej lepkości | 0, 5 – 1 | ||
| Pompa: | |||
| Ssanie | 0, 8 – 2 | ||
| Wtrysk | 1, 5 – 3 | ||
Termiczneizolację należy zastosować na całej długości instalacji rurowej. Połączenia kołnierzowe i zawory muszą być wyposażone w formowane elementy izolacyjne. Zapewniają swobodny dostęp do punktów połączeń bez konieczności usuwania materiału izolacyjnego z całego systemu rurociągów w przypadku zerwania uszczelnienia powietrznego.
