I tubi collegano vari apparati di impianti chimici. Sono utilizzati per trasferire sostanze tra diverse comunicazioni. Il progetto prevede diversi tubi separati che, con l'ausilio di collegamenti, formano un unico sistema di tubazioni.
Sistema di tubazioni
Pipeline - un sistema di componenti cilindrici collegati da elementi di collegamento e utilizzati per trasportare sostanze chimiche e altri materiali. Di norma, negli impianti chimici vengono utilizzate condotte sotterranee per il trasporto di sostanze. Per quanto riguarda le parti autonome e isolate dell'impianto, si applicano anche al sistema di tubazioni o alla rete.
La configurazione del sistema di tubazioni autonomo può includere:
- Tubi.
- Raccordi di collegamento.
- Sigillo che collega due sezioni rimovibili.
Tutti questi elementi vengono prodotti singolarmente, dopodiché vengono collegati come un unico sistema di tubazioni. Inoltre, le condutture possono esseredotato di riscaldamento e della necessaria coibentazione in diversi materiali.
La dimensione dei tubi e dei materiali per la loro fabbricazione viene scelta in base ai requisiti del processo e alle dimissioni stabilite di volta in volta. Ma per standardizzare le dimensioni dei gasdotti, sono stati classificati e unificati. Il criterio chiave è la pressione ammissibile alla quale il funzionamento del gasdotto è possibile e sicuro.
Diametro nominale
Il diametro nominale è un parametro utilizzato nei sistemi di tubazioni come fattore di prestazione che allinea parti come tubi, valvole, raccordi nei calcoli delle tubazioni idrauliche.
Diametro nominale - valore volumetrico, numericamente uguale al diametro interno della struttura. Esempio di diametro interno nominale: DN 125.
Il diametro interno nominale non è indicato nei disegni e non sostituisce i diametri dei tubi effettivi. Corrisponde approssimativamente a un diametro chiaro per alcune sezioni della tubazione nel calcolo idraulico. Se sono impliciti diametri nominali numerici, vengono scelti per aumentare la capacità della tubazione fino al 40% da un diametro nominale all' altro.
I diametri nominali sono impostati per evitare problemi con l'allineamento reciproco delle parti durante il calcolo delle perdite idrauliche nella tubazione. Quando si determina il nominalediametro, in base a questo valore viene selezionato un indicatore il più vicino possibile al diametro del tubo.
Pressione nominale
La pressione nominale è il valore corrispondente alla pressione massima del mezzo pompato a 20 °C, che garantisce il funzionamento a lungo termine della tubazione con le dimensioni specificate. La pressione nominale - un valore adimensionale - è stata calibrata in base all'esperienza operativa accumulata.
La pressione nominale per la tubazione durante il calcolo delle perdite idrauliche viene selezionata in base alla pressione creata in essa durante il funzionamento scegliendo il valore più grande. Inoltre, anche i raccordi e le valvole devono corrispondere allo stesso livello di pressione nell'impianto. Lo spessore della parete del tubo viene calcolato in base alla pressione nominale e garantisce che il tubo possa funzionare a una pressione uguale alla pressione nominale.
Sovrapressione di esercizio consentita
La pressione nominale si applica solo a una temperatura di esercizio di 20°C. All'aumentare della temperatura, il carico sul tubo diminuisce. Allo stesso tempo, la sovrappressione consentita viene ridotta di conseguenza. Questo valore indica la massima sovrappressione che può esserci nel sistema di tubazioni quando il valore della temperatura di esercizio aumenta quando si calcola la resistenza idraulica della tubazione.
Di cosa sono fatte le condutture?
Quando si selezionano i materiali per la produzione di sistemi di tubazioni, vengono prese in considerazione le caratteristiche, come i parametri del mezzo da trasportareattraverso la condotta e la pressione di esercizio preliminare in questo sistema. Nel calcolo idraulico delle tubazioni di riscaldamento dovrebbe essere presa in considerazione anche la possibilità di un effetto corrosivo dell'ambiente interno sul materiale della parete.
La maggior parte dei sistemi di tubazioni sono realizzati in acciaio. I modelli in ghisa grigia o non legati vengono utilizzati per le tubazioni in assenza di carichi meccanici elevati o effetti corrosivi.
Nel calcolo idraulico delle tubazioni di riscaldamento ad alta pressione di esercizio e in assenza di carichi con effetto attivo di corrosione, viene utilizzata una tubazione realizzata con getti di acciaio migliorati.
Quando la resistenza media alla corrosione è elevata o la purezza del prodotto è rigorosa, le tubazioni sono realizzate in acciaio inossidabile.
Se il sistema di tubazioni deve resistere all'influenza dell'acqua di mare, per la sua produzione vengono utilizzate leghe di rame-nichel. Vengono utilizzate anche leghe di alluminio e metalli come tantalio o zirconio.
Vari tipi di plastica vengono spesso utilizzati come materiali per tubi nella progettazione idraulica delle tubazioni a pressione grazie alla sua elevata resistenza alla corrosione, peso ridotto e facilità di lavorazione. Questo materiale è adatto per condotte fognarie.
Elementi di tubazioni
I tubi in plastica sono adatti alla saldatura e sono progettati in loco. Tali materiali includono acciaio, alluminio, termoplastico, rame. Per connettersi direttamentesezioni di tubi, vengono utilizzati elementi sagomati appositamente realizzati, ad esempio divisori e riduttori di diametro. Tali raccordi sono inclusi in qualsiasi sistema di tubazioni.
Connessioni speciali vengono utilizzate per il montaggio di singole parti e raccordi. Sono anche usati per collegare le valvole e gli apparati necessari alla tubazione.
Gli elementi di collegamento vengono selezionati in base ai seguenti parametri:
- Materiali utilizzati per la produzione di tubi e raccordi. Il principale criterio di selezione è la capacità di saldare.
- Condizioni di lavoro: bassa o alta pressione e bassa o alta temperatura.
- Requisito di fabbricazione per il sistema di tubazioni: connessioni fisse o rimovibili nel sistema di tubazioni.
Dilatazione lineare delle tubazioni e sua compensazione
La forma geometrica degli oggetti può essere modificata sia con l'azione della forza che cambiando la loro temperatura. Questi fenomeni fisici fanno sì che la tubazione subisca dilatazioni o contrazioni lineari durante la fase di installazione in condizioni di assenza di shock e senza influenze termiche, influenzando negativamente le sue caratteristiche funzionali, una volta sottoposta a manutenzione per pressione e temperatura.
Quando non è richiesta l'espansione per compensare, si verifica una deformazione del sistema di tubazioni. Ciò potrebbe danneggiare le guarnizioni della flangia e le connessioni dei tubi.
Espansione termica lineare
Quando si calcola l'idraulicaLa resistenza della condotta e dell'installazione deve tenere conto della potenziale variazione di lunghezza dovuta all'aumento della temperatura o alla cosiddetta dilatazione termica lineare. Questo valore è uguale al valore della dilatazione lineare di tubi lunghi 1 m con un aumento di temperatura di 1 °C.
Esempio di calcolo idraulico di tubazioni: Q=(Πd²/4) w
Isolamento tubi
Quando un fluido ad alta temperatura viene trasportato attraverso una tubazione, dovrebbe essere isolato per evitare perdite di calore. Se un fluido a bassa temperatura viene trasportato attraverso una tubazione, viene utilizzato l'isolamento per impedirne il riscaldamento. In questi casi, l'isolamento viene realizzato utilizzando speciali materiali isolanti avvolti attorno ai tubi.
In genere vengono utilizzati i seguenti materiali:
- A basse temperature fino a 100 °C - schiuma rigida (polistirene o poliuretano).
- A temperature medie intorno ai 600°C - sotto forma di guaine o fibre minerali come lana di roccia o feltro di vetro.
- Ad alte temperature intorno ai 1200 °C - fibra ceramica (silicato di alluminio).
I tubi con un diametro interno nominale inferiore a DN 80 e uno spessore dello strato isolante inferiore a 50 mm sono generalmente isolati con elementi stampati isolanti. A tal fine, due gusci vengono avvolti attorno al tubo e fissati con nastro metallico, quindi chiusi con una custodia di latta.
Nomogramma per il calcolo idraulico delle tubazioni
Condutture con nominalei diametri interni superiori a DN 80 devono essere dotati di isolamento termico avente un guscio inferiore. Tale guaina contiene anelli di bloccaggio, graffette e un rivestimento metallico in lamiera di acciaio dolce zincato o acciaio inossidabile. Lo spazio tra la tubazione e l'involucro metallico è riempito con materiale isolante.
Lo spessore dell'isolante è calcolato come determinazione dei costi di produzione e delle perdite che si verificano a causa della perdita di calore e varia da 50 a 250 mm.
Tabella per il calcolo idraulico delle tubazioni
Una corretta selezione dell'isolamento del sistema di tubazioni risolve numerosi problemi quali:
- Evita l'improvviso calo della temperatura ambiente e di conseguenza risparmia energia.
- Prevenire che le temperature nei sistemi di trasmissione del gas scendano al di sotto del punto di rugiada, che impedisce la formazione di condensa e può causare seri danni.
- Evitare le emissioni di condensa nelle linee del vapore.
Esempio:
| Materiale | Velocità di movimento, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Liquido | Spontaneità: | ||
| Sostanza viscosa | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Componenti a bassa viscosità | 0, 5 – 1 | ||
| Pompa: | |||
| Aspirazione | 0, 8 – 2 | ||
| Iniezione | 1, 5 – 3 | ||
Termicol'isolamento deve essere applicato lungo l'intera lunghezza del sistema di tubazioni. I raccordi flangiati e le valvole devono essere provvisti di elementi isolanti stampati. Forniscono un accesso senza ostacoli ai punti di connessione senza la necessità di rimuovere il materiale isolante dall'intero sistema di tubazioni in caso di rottura di una tenuta d'aria.
