Ống kết nối các bộ máy khác nhau của nhà máy hóa chất. Chúng được sử dụng để chuyển các chất giữa các thông tin liên lạc khác nhau. Thiết kế bao gồm một số đường ống riêng biệt, với sự trợ giúp của các kết nối, tạo thành một hệ thống đường ống duy nhất.
Hệ thống đường ống
Pipeline - một hệ thống các thành phần hình trụ được kết nối với nhau bằng cách kết nối các phần tử và được sử dụng để vận chuyển hóa chất và các vật liệu khác. Theo quy định, các đường ống ngầm được sử dụng trong các nhà máy hóa chất để vận chuyển các chất. Đối với các phần tự trị và biệt lập của việc lắp đặt, chúng cũng áp dụng cho hệ thống đường ống hoặc mạng.
Cấu hình hệ thống đường ống tự động có thể bao gồm:
- Ống.
- Kết nối phụ kiện.
- Con dấu kết nối hai phần có thể tháo rời.
Tất cả các yếu tố này được sản xuất riêng lẻ, sau đó chúng được kết nối thành một hệ thống đường ống duy nhất. Ngoài ra, đường ống có thể đượcđược trang bị hệ thống sưởi và vật liệu cách nhiệt cần thiết bằng các vật liệu khác nhau.
Kích thước của ống và vật liệu để sản xuất chúng được lựa chọn dựa trên các yêu cầu của quy trình và tính từ chức được thiết lập trong từng trường hợp riêng biệt. Nhưng để chuẩn hóa kích thước của đường ống, chúng đã được phân loại và thống nhất. Tiêu chí quan trọng là áp suất cho phép để vận hành đường ống có thể và an toàn.
Đường kính danh nghĩa
Đường kính danh nghĩa là một thông số được sử dụng trong hệ thống đường ống như một yếu tố hiệu suất để căn chỉnh các bộ phận như ống, van, phụ kiện trong tính toán đường ống thủy lực.
Đường kính danh nghĩa - giá trị thể tích, bằng số bằng đường kính trong của kết cấu. Ví dụ về đường kính trong danh nghĩa: DN 125.
Đường kính trong danh nghĩa không được đánh dấu trên bản vẽ và không thay thế đường kính ống thực tế. Nó gần tương ứng với một đường kính rõ ràng cho các đoạn nhất định của đường ống trong tính toán thủy lực. Nếu đường kính danh nghĩa bằng số được ngụ ý, chúng được chọn để tăng công suất của đường ống lên tới 40% từ đường kính danh nghĩa này sang đường kính danh nghĩa tiếp theo.
Đường kính danh nghĩa được đặt để tránh các vấn đề về sự liên kết lẫn nhau của các bộ phận khi tính toán tổn thất thủy lực trong đường ống. Khi xác định danh nghĩađường kính, dựa trên giá trị này, một chỉ báo được chọn càng gần đường kính của ống càng tốt.
Áp suất danh nghĩa
Áp suất danh nghĩa là giá trị tương ứng với áp suất tối đa của môi chất bơm ở 20 ° C, đảm bảo đường ống hoạt động lâu dài với kích thước quy định. Áp suất danh định - một giá trị không thứ nguyên - đã được hiệu chuẩn dựa trên kinh nghiệm vận hành tích lũy.
Áp suất danh định cho đường ống khi tính toán tổn thất thủy lực được chọn dựa trên áp suất tạo ra trong nó trong quá trình hoạt động bằng cách chọn giá trị lớn nhất. Ngoài ra, các phụ kiện và van cũng phải tương ứng với cùng một mức áp suất trong hệ thống. Độ dày thành ống được tính toán dựa trên áp suất danh nghĩa và đảm bảo rằng đường ống có thể hoạt động ở áp suất bằng với áp suất danh định.
Áp suất vận hành cho phép
Áp suất danh nghĩa chỉ áp dụng ở nhiệt độ hoạt động 20 ° C. Khi nhiệt độ tăng, tải trên đường ống giảm. Đồng thời, độ quá áp cho phép cũng được giảm tương ứng. Giá trị này cho biết áp suất tối đa có thể có trong hệ thống đường ống khi giá trị nhiệt độ vận hành tăng lên khi tính toán sức cản thủy lực của đường ống.
Đường ống được làm bằng gì?
Khi lựa chọn vật liệu để sản xuất hệ thống đường ống, các đặc tính được tính đến, chẳng hạn như các thông số của môi chất được vận chuyểnthông qua đường ống, và áp suất làm việc sơ bộ trong hệ thống này. Khả năng tác động ăn mòn của môi trường bên trong lên vật liệu tường cũng cần được tính đến trong tính toán thủy lực của đường ống sưởi.
Hầu hết các hệ thống đường ống đều được làm từ thép. Gang xám hoặc thiết kế không hợp kim được sử dụng cho đường ống ở nơi không có tải trọng cơ học cao hoặc tác động ăn mòn.
Trong tính toán thủy lực của các đường ống sưởi ấm ở áp suất hoạt động cao và không có tải với tác động tích cực của ăn mòn, một đường ống làm bằng thép đúc cải tiến được sử dụng.
Khi độ chống ăn mòn trung bình cao hoặc độ tinh khiết của sản phẩm nghiêm ngặt, đường ống được làm bằng thép không gỉ.
Nếu hệ thống đường ống phải chịu được ảnh hưởng của nước biển, các hợp kim đồng-niken được sử dụng để sản xuất nó. Hợp kim nhôm và kim loại như tantali hoặc zirconium cũng được sử dụng.
Nhiều loại nhựa khác nhau thường được sử dụng làm vật liệu ống trong thiết kế thủy lực của đường ống áp lực do khả năng chống ăn mòn cao, trọng lượng thấp và dễ gia công. Vật liệu này thích hợp cho đường ống dẫn nước thải.
Phần tử đường ống
Ống nhựa phù hợp để hàn và được thiết kế tại chỗ. Những vật liệu đó bao gồm thép, nhôm, nhựa nhiệt dẻo, đồng. Để kết nối trực tiếpCác đoạn ống, các bộ phận có hình dạng được chế tạo đặc biệt được sử dụng, ví dụ, bộ chia và bộ giảm đường kính. Các phụ kiện như vậy được bao gồm trong bất kỳ hệ thống đường ống nào.
Các kết nối đặc biệt được sử dụng để lắp các bộ phận và phụ kiện riêng lẻ. Chúng cũng được sử dụng để kết nối các van và thiết bị cần thiết với đường ống.
Các phần tử kết nối được chọn tùy thuộc vào các thông số sau:
- Vật liệu được sử dụng để sản xuất ống và phụ kiện. Tiêu chí lựa chọn chính là khả năng hàn.
- Điều kiện làm việc: áp suất thấp hoặc cao và nhiệt độ thấp hoặc cao.
- Yêu cầu sản xuất đối với hệ thống đường ống: các kết nối cố định hoặc có thể tháo rời trong hệ thống đường ống.
Sự mở rộng tuyến tính của đường ống và sự bù đắp của nó
Hình dạng hình học của các vật thể có thể được thay đổi bằng cả tác dụng của lực và bằng cách thay đổi nhiệt độ của chúng. Các hiện tượng vật lý này khiến đường ống trải qua một số giãn nở hoặc co lại theo tuyến tính trong giai đoạn lắp đặt trong điều kiện không va đập và không có ảnh hưởng nhiệt, ảnh hưởng tiêu cực đến các đặc tính chức năng của nó khi được bảo dưỡng do áp suất và nhiệt độ.
Khi không cần bù giãn nở, hệ thống đường ống sẽ xảy ra biến dạng. Làm như vậy có thể làm hỏng các con dấu mặt bích và các kết nối đường ống.
Sự giãn nở tuyến tính nhiệt
Khi tính toán thủy lựcSức cản của đường ống và công trình lắp đặt phải tính đến sự thay đổi chiều dài có thể xảy ra do nhiệt độ tăng hoặc cái gọi là giãn nở tuyến tính nhiệt. Giá trị này bằng với giá trị của sự giãn nở tuyến tính của đường ống dài 1 m với nhiệt độ tăng 1 ° C.
Ví dụ về tính toán thủy lực của đường ống: Q=(Πd² / 4) w
Cách nhiệt đường ống
Khi môi chất có nhiệt độ cao được vận chuyển qua đường ống, nó cần được cách nhiệt để tránh thất thoát nhiệt. Nếu môi chất có nhiệt độ thấp được vận chuyển qua đường ống, thì vật liệu cách nhiệt sẽ được sử dụng để ngăn nó nóng lên. Trong những trường hợp như vậy, lớp cách nhiệt được thực hiện bằng cách sử dụng vật liệu cách nhiệt đặc biệt bọc xung quanh đường ống.
Thông thường, các vật liệu sau được sử dụng:
- Ở nhiệt độ thấp đến 100 ° C - bọt cứng (polystyrene hoặc polyurethane).
- Ở nhiệt độ trung bình khoảng 600 ° C - ở dạng vỏ bọc hoặc sợi khoáng như bông đá hoặc nỉ thủy tinh.
- Ở nhiệt độ cao khoảng 1200 ° C - sợi gốm (nhôm silicat).
Ống có đường kính trong danh nghĩa dưới DN 80 và độ dày lớp cách nhiệt dưới 50 mm thường được cách nhiệt bằng các bộ phận đúc cách nhiệt. Vì vậy, hai vỏ được quấn quanh ống và được cố định bằng băng kim loại, sau đó được đóng lại bằng hộp thiếc.
Biểu đồ tính toán thủy lực của đường ống
Đường ống với danh nghĩađường kính trong trên DN 80 phải được trang bị vật liệu cách nhiệt có vỏ dưới cùng. Một vỏ bọc như vậy chứa các vòng kẹp, kim ghim và một lớp lót kim loại được làm bằng thép nhẹ mạ kẽm hoặc tấm thép không gỉ. Khoảng trống giữa đường ống và vỏ kim loại được lấp đầy bằng vật liệu cách nhiệt.
Độ dày của lớp cách nhiệt được tính toán để xác định chi phí sản xuất và tổn thất xảy ra do mất nhiệt, và nằm trong khoảng từ 50 đến 250 mm.
Bảng tính toán thủy lực đường ống
Lựa chọn thích hợp vật liệu cách nhiệt hệ thống đường ống sẽ giải quyết được nhiều vấn đề như:
- Tránh giảm nhiệt độ môi trường đột ngột và tiết kiệm năng lượng.
- Ngăn không cho nhiệt độ trong hệ thống truyền dẫn khí giảm xuống dưới điểm sương, ngăn chặn sự hình thành hơi nước và có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng.
- Tránh khí thải ngưng tụ trong đường hơi.
Ví dụ:
| Chất liệu | Tốc độ di chuyển, m / s | ||
|---|---|---|---|
| Lỏng | Tự phát: | ||
| Chất nhớt | 0, 1 - 0, 5 | ||
| Thành phần có độ nhớt thấp | 0, 5 - 1 | ||
| Bơm: | |||
| Hút | 0, 8 - 2 | ||
| Tiêm | 1, 5 - 3 | ||
Nhiệtvật liệu cách nhiệt phải được áp dụng dọc theo toàn bộ chiều dài của hệ thống đường ống. Các kết nối và van có mặt bích phải được cung cấp các phần tử cách điện đúc. Chúng cung cấp khả năng tiếp cận không bị cản trở đến các điểm kết nối mà không cần phải tháo vật liệu cách nhiệt khỏi toàn bộ hệ thống đường ống trong trường hợp miếng đệm kín khí bị vỡ.
