Putket yhdistävät kemiantehtaiden erilaisia laitteita. Niitä käytetään aineiden siirtämiseen eri viestinnän välillä. Suunnittelu sisältää useita erillisiä putkia, jotka liitosten avulla muodostavat yhden putkiston.
Putkijärjestelmä
Pipeline - sylinterimäisten komponenttien järjestelmä, jotka on yhdistetty liitoselementeillä ja jota käytetään kemikaalien ja muiden materiaalien kuljettamiseen. Pääsääntöisesti maanalaisia putkia käytetään kemiantehtaissa aineiden kuljettamiseen. Mitä tulee asennuksen itsenäisiin ja eristettyihin osiin, ne koskevat myös putkistoa tai verkkoa.
Autonomisen putkiston kokoonpano voi sisältää:
- Putket.
- Liitännät.
- Tiiviste, joka yhdistää kaksi irrotettavaa osaa.
Kaikki nämä elementit valmistetaan yksittäin, minkä jälkeen ne yhdistetään yhdeksi putkistojärjestelmäksi. Lisäksi putkistot voivat ollavarustettu lämmityksellä ja tarvittavalla eristyksellä eri materiaaleista.
Putkien ja niiden valmistusmateriaalien koko valitaan prosessin vaatimusten ja kussakin yksittäistapauksessa määritellyn eron perusteella. Mutta putkilinjojen mittojen standardoimiseksi ne luokiteltiin ja yhdistettiin. Keskeinen kriteeri on sallittu paine, jolla putkilinjan käyttö on mahdollista ja turvallista.
Nimellishalkaisija
Nimellishalkaisija on parametri, jota käytetään putkijärjestelmissä suorituskykytekijänä, joka kohdistaa osia, kuten putkia, venttiileitä ja liittimiä hydrauliputkistojen laskelmissa.
Nimellishalkaisija - tilavuusarvo, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin rakenteen sisähalkaisija. Esimerkki nimellissisähalkaisijasta: DN 125.
Nimellissisähalkaisijaa ei ole merkitty piirustuksiin, eikä se korvaa todellisia putken halkaisijoita. Se vastaa suunnilleen vapaata halkaisijaa putkilinjan tietyille osille hydraulisessa laskelmassa. Jos lasketaan numeeriset nimellishalkaisijat, ne valitaan lisäämään putkilinjan kapasiteettia jopa 40 % nimellishalkaisijasta toiseen.
Nimellishalkaisijat on asetettu välttämään ongelmia osien keskinäisessä kohdistuksessa laskettaessa putkiston hydraulihäviöitä. Nimellisarvoa määritettäessähalkaisija, tämän arvon perusteella valitaan osoitin, joka on mahdollisimman lähellä putken halkaisijaa.
Nimellispaine
Nimellispaine on arvo, joka vastaa pumpattavan väliaineen maksimipainetta 20 °C:ssa, mikä varmistaa putkilinjan pitkäaikaisen toiminnan määritetyillä mitoilla. Nimellispaine - mitaton arvo - on kalibroitu kertyneen käyttökokemuksen perusteella.
Putkilinjan nimellispaine hydraulihäviöitä laskettaessa valitaan siinä käytön aikana syntyvän paineen perusteella valitsemalla suurin arvo. Lisäksi liitosten ja venttiilien tulee vastata samaa järjestelmän painetasoa. Putken seinämän paksuus lasketaan nimellispaineen perusteella ja varmistaa, että putki voi toimia nimellispainetta vastaavalla paineella.
Sallittu käyttöylipaine
Nimellispaine on voimassa vain 20 °C:n käyttölämpötilassa. Lämpötilan noustessa putken kuormitus pienenee. Samalla sallittua ylipainetta pienennetään vastaavasti. Tämä arvo ilmaisee suurimman ylipaineen, joka voi olla putkistojärjestelmässä, kun käyttölämpötila-arvo nousee laskettaessa putkilinjan hydraulista vastusta.
Mistä putket on tehty?
Materiaaleja valittaessa putkijärjestelmien valmistukseen otetaan huomioon ominaisuudet, kuten kuljetettavan väliaineen parametritputkilinjan läpi ja alustava työpaine tässä järjestelmässä. Lämmitysputkien hydraulisessa laskelmassa tulee myös ottaa huomioon sisäympäristön syövyttävä vaikutus seinämateriaaliin.
Useimmat putkistot on valmistettu teräksestä. Harmaata valurautaa tai seostamattomia malleja käytetään putkissa, joissa ei ole suuria mekaanisia kuormituksia tai syövyttäviä vaikutuksia.
Lämmitysputkien hydraulisessa laskennassa korkeassa käyttöpaineessa ja ilman kuormitusta, jolla on aktiivinen korroosiovaikutus, käytetään parannetuista teräsvaluista valmistettua putkistoa.
Kun keskimääräinen korroosionkestävyys on korkea tai tuotteen puhtaus on tiukka, putkisto on valmistettu ruostumattomasta teräksestä.
Jos putkiston on kestettävä meriveden vaikutusta, sen valmistukseen käytetään kupari-nikkeliseoksia. Myös alumiiniseoksia ja metalleja, kuten tantaalia tai zirkoniumia, käytetään.
Erityyppisiä muoveja käytetään usein putkimateriaaleina paineputkien hydraulisessa suunnittelussa sen korkean korroosionkestävyyden, keveyden ja helppokäyttöisyyden vuoksi. Tämä materiaali sopii viemäriputkiin.
Putkielementit
Muoviputket sopivat hitsaukseen ja ne suunnitellaan paikan päällä. Tällaisia materiaaleja ovat teräs, alumiini, kestomuovi, kupari. Suoraan yhdistämiseenputkiosissa käytetään erityisesti valmistettuja muotoiltuja elementtejä, esimerkiksi halkaisijoita ja halkaisijan pienennyslaitteita. Tällaiset liittimet sisältyvät kaikkiin putkijärjestelmiin.
Erityisliitäntöjä käytetään yksittäisten osien ja liitosten asennukseen. Niitä käytetään myös tarvittavien venttiilien ja laitteiden liittämiseen putkistoon.
Liitännät valitaan seuraavien parametrien mukaan:
- Putkien ja liitososien valmistukseen käytetyt materiaalit. Päävalintakriteeri on hitsauskyky.
- Työolosuhteet: matala tai korkea paine ja matala tai korkea lämpötila.
- Putkijärjestelmän valmistusvaatimus: kiinteät tai irrotettavat liitännät putkistossa.
Putkien lineaarinen laajeneminen ja sen kompensointi
Esineiden geometrista muotoa voidaan muuttaa sekä voimankäytöllä että muuttamalla niiden lämpötilaa. Nämä fyysiset ilmiöt aiheuttavat putkilinjan lineaarisen laajenemisen tai supistumisen asennusvaiheen aikana iskuvapaissa olosuhteissa ja ilman lämpövaikutusta, mikä vaikuttaa negatiivisesti sen toiminnallisiin ominaisuuksiin huollettaessa paineen ja lämpötilan vuoksi.
Kun laajennusta ei vaadita kompensoimiseksi, putkistossa tapahtuu muodonmuutoksia. Se voi vahingoittaa laippatiivisteitä ja putkiliitäntöjä.
Lineaarinen lämpölaajeneminen
Hydraulia laskettaessaPutkilinjan ja asennuksen resistanssissa tulee huomioida lämpötilan nousun tai ns. lämpölineaarilaajenemisen aiheuttama mahdollinen pituuden muutos. Tämä arvo on yhtä suuri kuin 1 metrin pituisten putkien lineaarisen laajenemisen arvo lämpötilan nousun ollessa 1 °C.
Esimerkki putkilinjojen hydraulisesta laskennasta: Q=(Πd²/4) w
Putken eristys
Kun korkean lämpötilan väliainetta kuljetetaan putkilinjan läpi, se tulee eristää lämpöhäviön välttämiseksi. Jos matalan lämpötilan väliainetta kuljetetaan putkilinjan läpi, käytetään eristystä estämään sen kuumeneminen. Tällaisissa tapauksissa eristys tehdään erityisillä eristemateriaaleilla, jotka on kiedottu putkien ympärille.
Yleensä seuraavia materiaaleja käytetään:
- Matalissa lämpötiloissa, jopa 100 °C - jäykkä vaahto (polystyreeni tai polyuretaani).
- Keskilämpötiloissa noin 600°C - vaipan tai mineraalikuitujen, kuten kivivillan tai lasihuovan, muodossa.
- Korkeissa lämpötiloissa, noin 1200 °C - keraaminen kuitu (alumiinisilikaatti).
Putket, joiden nimellissisähalkaisija on alle DN 80 ja joiden eristekerrospaksuus on alle 50 mm, eristetään yleensä eristemuovatuilla elementeillä. Tätä varten putken ympärille kääritään kaksi kuorta ja kiinnitetään metalliteipillä ja suljetaan sitten peltikotelolla.
Nomogrammi putkistojen hydraulista laskemista varten
Putkistot nimellisarvollaSisähalkaisijat yli DN 80 on varustettava lämpöeristyksellä, jossa on pohjakuori. Tällainen vaippa sisältää kiristysrenkaita, niittejä ja metallivuorauksen, joka on valmistettu galvanoidusta pehmeästä teräksestä tai ruostumattomasta teräslevystä. Putkilinjan ja metallikotelon välinen tila on täytetty eristysmateriaalilla.
Eristeen paksuus lasketaan tuotantokustannusten ja lämpöhäviöiden aiheuttamien häviöiden määrityksenä, ja se vaihtelee välillä 50-250 mm.
Taulukko putkistojen hydraulista laskelmaa varten
Putkijärjestelmän eristyksen oikea valinta ratkaisee useita ongelmia, kuten:
- Vältä ympäristön lämpötilan äkillistä laskua ja säästä sen seurauksena energiaa.
- Estää kaasunsiirtojärjestelmien lämpötilojen laskemisen alle kastepisteen, mikä estää kondenssiveden muodostumisen ja voi aiheuttaa vakavia vaurioita.
- Lahdepäästöjen välttäminen höyrylinjoissa.
Esimerkki:
| Materiaali | Liikenopeus, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Neste | Spontaanius: | ||
| Viskoosinen aine | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Matalan viskositeetin komponentit | 0, 5 – 1 | ||
| Pumppu: | |||
| Imu | 0, 8 – 2 | ||
| Injektio | 1, 5 – 3 | ||
Lämpöeristys on levitettävä putkiston koko pituudelle. Laippaliitokset ja venttiilit on varustettava muotoilluilla eristyselementeillä. Ne tarjoavat esteettömän pääsyn liitäntäpisteisiin ilman tarvetta poistaa eristemateriaalia koko putkijärjestelmästä, jos ilmatiiviste rikkoutuu.
