Cijevi povezuju razne aparate kemijskih postrojenja. Koriste se za prijenos tvari između različitih komunikacija. Dizajn uključuje nekoliko zasebnih cijevi, koje uz pomoć spojeva čine jedinstveni cjevovodni sustav.
Cjevovodni sustav
Cjevovod - sustav cilindričnih komponenti povezanih spojnim elementima i koji se koriste za transport kemikalija i drugih materijala. Podzemni cjevovodi se u pravilu koriste u kemijskim postrojenjima za transport tvari. Što se tiče autonomnih i izoliranih dijelova instalacije, oni se također odnose na cjevovodni sustav ili mrežu.
Konfiguracija autonomnog cjevovodnog sustava može uključivati:
- Cijevi.
- Priključci.
- Brtva koja povezuje dva odvojiva dijela.
Svi ovi elementi se proizvode pojedinačno, nakon čega se spajaju kao jedan cjevovodni sustav. Osim toga, cjevovodi mogu bitiopremljen grijanjem i potrebnom izolacijom od različitih materijala.
Veličina cijevi i materijala za njihovu izradu odabiru se na temelju zahtjeva procesa i odstupanja utvrđenih u svakom pojedinačnom slučaju. Ali kako bi se standardizirale dimenzije cjevovoda, oni su razvrstani i unificirani. Ključni kriterij je dopušteni tlak pri kojem je rad cjevovoda moguć i siguran.
Nominalni promjer
Nazivni promjer je parametar koji se koristi u sustavima cjevovoda kao faktor performansi koji poravnava dijelove kao što su cijevi, ventili, fitinzi u izračunima hidrauličkih cjevovoda.
Nominalni promjer - volumetrijska vrijednost, numerički jednaka unutarnjem promjeru strukture. Primjer nazivnog unutarnjeg promjera: DN 125.
Nominalni unutarnji promjer nije označen na crtežima i ne zamjenjuje stvarne promjere cijevi. Približno odgovara čistom promjeru za određene dijelove cjevovoda u hidrauličkom proračunu. Ako se podrazumijevaju brojčani nazivni promjeri, oni se biraju tako da povećaju kapacitet cjevovoda do 40% s jednog nominalnog promjera na drugi.
Nominalni promjeri su postavljeni kako bi se izbjegli problemi s međusobnim poravnanjem dijelova prilikom izračunavanja hidrauličnih gubitaka u cjevovodu. Pri određivanju nominalnogpromjera, na temelju ove vrijednosti, odabire se indikator koji je što je moguće bliži promjeru cijevi.
Nominalni tlak
Nominalni tlak je vrijednost koja odgovara maksimalnom tlaku dizanog medija na 20 °C, čime se osigurava dugotrajan rad cjevovoda navedenih dimenzija. Nazivni tlak - bezdimenzijska vrijednost - kalibriran je na temelju akumuliranog radnog iskustva.
Nominalni tlak za cjevovod pri izračunu hidrauličnih gubitaka odabire se na temelju tlaka stvorenog u njemu tijekom rada odabirom najveće vrijednosti. Osim toga, armature i ventili također moraju odgovarati istoj razini tlaka u sustavu. Debljina stijenke cijevi izračunava se na temelju nazivnog tlaka i osigurava da cijev može raditi pod tlakom jednakim nazivnom tlaku.
Dopušteni radni nadtlak
Nominalni tlak vrijedi samo pri radnoj temperaturi od 20°C. Kako temperatura raste, opterećenje cijevi se smanjuje. Istodobno, dopušteni nadtlak se odgovarajuće smanjuje. Ova vrijednost označava maksimalni nadtlak koji može biti u cjevovodnom sustavu kada se vrijednost radne temperature poveća pri izračunu hidrauličkog otpora cjevovoda.
Od čega se sastoje cjevovodi?
Prilikom odabira materijala za izradu cjevovodnih sustava uzimaju se u obzir karakteristike, kao što su parametri medija koji se transportirakroz cjevovod, te preliminarni radni tlak u ovom sustavu. Pri hidrauličkom proračunu cjevovoda grijanja treba uzeti u obzir i mogućnost korozivnog djelovanja unutarnjeg okoliša na materijal zida.
Većina sustava cjevovoda izrađena je od čelika. Sivi lijevani ili nelegirani dizajni koriste se za cijevi gdje nema velikih mehaničkih opterećenja ili korozivnih učinaka.
U hidrauličkom proračunu cjevovoda grijanja pri visokom radnom tlaku i odsutnosti opterećenja s aktivnim djelovanjem korozije, koristi se cjevovod od poboljšanih čeličnih odljevaka.
Kada je prosječna otpornost na koroziju visoka ili je čistoća proizvoda stroga, cijevi su izrađene od nehrđajućeg čelika.
Ako cjevovodni sustav mora izdržati utjecaj morske vode, za njegovu proizvodnju koriste se legure bakra i nikla. Također se koriste aluminijske legure i metali kao što su tantal ili cirkonij.
Različite vrste plastike često se koriste kao materijali za cijevi u hidrauličkom dizajnu tlačnih cjevovoda zbog svoje visoke otpornosti na koroziju, male težine i lakoće obrade. Ovaj materijal je prikladan za kanalizacijske cjevovode.
Elementi cijevi
Plastične cijevi su prikladne za zavarivanje i projektiraju se na licu mjesta. Takvi materijali uključuju čelik, aluminij, termoplast, bakar. Za izravno povezivanjekoriste se dijelovi cijevi, posebno izrađeni oblikovani elementi, na primjer, razdjelnici i reduktori promjera. Takve armature su uključene u bilo koji sustav cjevovoda.
Posebni priključci se koriste za montažu pojedinačnih dijelova i okova. Također se koriste za spajanje potrebnih ventila i uređaja na cjevovod.
Vezivni elementi odabiru se ovisno o sljedećim parametrima:
- Materijal koji se koristi za proizvodnju cijevi i fitinga. Glavni kriterij odabira je sposobnost zavarivanja.
- Uvjeti rada: niski ili visoki tlak i niska ili visoka temperatura.
- Proizvodni zahtjevi za sustav cjevovoda: fiksni ili uklonjivi priključci u sustavu cjevovoda.
Linearno širenje cijevi i njegova kompenzacija
Geometrijski oblik objekata može se promijeniti i djelovanjem sile i promjenom njihove temperature. Ove fizičke pojave uzrokuju da cjevovod prolazi kroz određeno linearno širenje ili kontrakciju tijekom faze ugradnje u uvjetima bez udara i toplinskog utjecaja, što negativno utječe na njegove funkcionalne karakteristike, kada se servisira zbog tlaka i temperature.
Kada ekspanzija nije potrebna za kompenzaciju, dolazi do deformacije sustava cjevovoda. To može oštetiti brtve prirubnica i spojeve cijevi.
Termičko linearno širenje
Prilikom izračunavanja hidraulikeOtpor cjevovoda i instalacije mora uzeti u obzir potencijalnu promjenu duljine zbog porasta temperature ili tzv. toplinskog linearnog širenja. Ova vrijednost jednaka je vrijednosti linearnog širenja cijevi dužine 1 m s porastom temperature od 1 °C.
Primjer hidrauličkog proračuna cjevovoda: Q=(Πd²/4) w
Izolacija cijevi
Kada se medij visoke temperature transportira kroz cjevovod, treba ga izolirati kako bi se izbjegao gubitak topline. Ako se medij niske temperature transportira kroz cjevovod, koristi se izolacija kako bi se spriječilo njegovo zagrijavanje. U takvim slučajevima, izolacija se izrađuje pomoću posebnih izolacijskih materijala omotanih oko cijevi.
Obično se koriste sljedeći materijali:
- Na niskim temperaturama do 100 °C - kruta pjena (polistiren ili poliuretan).
- Na prosječnim temperaturama oko 600°C - u obliku omotača ili mineralnih vlakana kao što su kamena vuna ili stakleni filc.
- Na visokim temperaturama oko 1200 °C - keramička vlakna (aluminij silikat).
Cijevi s nazivnim unutarnjim promjerom ispod DN 80 i debljinom izolacijskog sloja manjom od 50 mm obično se izoliraju izolacijskim profiliranim elementima. U tu svrhu, dvije školjke su omotane oko cijevi i pričvršćene metalnom trakom, a zatim zatvorene kućištem od limene ploče.
Nomogram za hidraulički proračun cjevovoda
Cjevovodi s nominalnomunutarnji promjeri preko DN 80 moraju biti opremljeni toplinskom izolacijom s donjom ljuskom. Takav omotač sadrži stezne prstenove, spajalice i metalnu oblogu od pocinčanog mekog čelika ili lima od nehrđajućeg čelika. Prostor između cjevovoda i metalnog kućišta ispunjen je izolacijskim materijalom.
Debljina izolacije izračunava se kao određivanje troškova proizvodnje i gubitaka koji nastaju uslijed gubitka topline, a kreće se od 50 do 250 mm.
Tablica za hidraulički proračun cjevovoda
Pravilan odabir izolacije cjevovodnog sustava rješava brojne probleme kao što su:
- Izbjegnite nagli pad temperature okoline i time uštedite energiju.
- Sprečavanje pada temperature u sustavima za prijenos plina ispod točke rosišta, što sprječava stvaranje kondenzacije i može uzrokovati ozbiljnu štetu.
- Izbjegavanje ispuštanja kondenzata u parovodima.
Primjer:
| Materijal | Brzina kretanja, m/s | ||
|---|---|---|---|
| tekućina | Spontanost: | ||
| Viskozna tvar | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Komponente niske viskoznosti | 0, 5 – 1 | ||
| Pumpa: | |||
| Usis | 0, 8 – 2 | ||
| Injekcija | 1, 5 – 3 | ||
Termičkiizolacija mora biti postavljena duž cijele duljine cjevovodnog sustava. Prirubnički spojevi i ventili moraju biti opremljeni profiliranim izolacijskim elementima. Omogućuju nesmetan pristup spojnim točkama bez potrebe za uklanjanjem izolacijskog materijala iz cijelog cijevnog sustava u slučaju pucanja zračne brtve.
