Пайпинг что такое: Пайпинг — Толковый словарь Дениса Хворостина

Турбонаддув для чайников

Турбонаддув для чайников

Все наверное слышали про турбины, компрессоры, крутые заряженные тачки, пролетающие мимо издавая заветный ПШШИКК при переключение передач, но многие не понимают как все ЭТО работает?

Читать головоломки из википедии просто невозможно рядовому зрителю, а рассказы заумных тюнинговщиков на Youtube представляют из себя просто неупорядоченный набор слов? Чтож давайте попробуем разобраться что такое турбо и с чем его едят. 

Чтобы установить турбину практически на любую машину с электронным впрыском нам понадобяться следующие вещи: 

 

1) Сама турбина 

Турбина состоит из 2х частей горячей и холодной. 
Она устанавливается горячей частью прямо на выпускной коллектор двигателя, откуда выбрасываются сгоревшие выхлопные газы, за счет выброса этих газов из двигателя турбина раскручивается и приводит в движение холодную часть с лопостями.  

Холодная часть турбины работает как обычный вентилятор с металлическими лопостями, и чем больше будут обороты двигателя, тем сильнее будет раскручиваться и холодная часть турбины.

 

 

2) Пайпинг

Окей, с турбиной мы разобрались куда ее ставить и как она крутится. Теперь нужно понять как этот воздушный поток, создаваемый турбиной, направить прямиком в двигатель. Для этого нам понядобяться воздушные трубы или как их называют в мире тюнинга Пайпинги.

Но если напрямую сделать забор воздуха с улицы, то при таком сильном потоке воздуха проходящем через крыльчатку турбины он будет очень горячий, что как мы знаем плохо сказывается на мощьность выдаваемой двигателем. Для того чтобы охладить подаваемый воздух, мы будем использовать Интеркуллер, о нем в следеющем пункте. А пока давайте поймем как нужно расположить пайпинги. К турбине подключаем с одной стороны пайпинг который будет служить для забора воздуха с улицы, и чтобы в двигатель не насосало разного говна и грязи на него мы устанавливаем фильтр нулевого сопротивления, с другой стороны от турбины мы ведем пайпинг к радиатору, рядом с которым устанавливаем интеркуллер, с другой стороны к интеркуллеру мы подключаем пайпинг, который направит воздушный поток уже непосредственно в дросельную заслонку на двигателе.

 

3) Интеркуллер

На самом деле тут ничего заумного и сложного нет, это обычный радиатор, который при езде обдувается встречным ветром и тем самым охлаждает воздух проходящий внутри него. Крепится интеркуллер, обычно под бампером на максимально продуваемом месте.

Итого, у нас получается следующая рабочая схема - воздух поступает через фильтр нулевого сопративления, проходит по пайпингу в турбину оттуда идет через интеркуллер, там он охлаждается и через второе отверстние по такому же пайпингу поступает через дросельную заслонку в двигатель. 

 

 

4) Blow-off или наш любимый ПШШИИКК

 Вот мы слышим очередной ПШИК при переключении передачи на летящей мимо нас на Воробьях турбо-тачке, и задаемся вопросами: Что это? и Почему? На самом деле все просто, когда турбина раскручивается на рабочую мощность, она создает огромное давление в воздушной системе и при отпускании педали газа дросельная заслонка мнгновенно закрывается и воздуху больше некуда деваться, а турбина при этом не перестает крутиться на высоких оборотах, и если этому воздуху не обеспечить иной путь выхода то через секунду давление возрастет до такого момента, что просто разорвет воздушную систему или того хуже поломает крыльчатку турбины.

И как раз этот выход обеспечивается маленьким перепускным клапанном называемым Blow-off. Он подключается в разрез между компрессором и дросельной заслонкой, а также к нему подводят вакуумную магистраль от двигателя, и в момент отпускания педали газа он срабатывает и выбрасывает излишки давления на улицу с характерным звуком. 

Вот собственно это и есть основа турбирования любого автомобиля, но есть еще пару интересных штук о которых вы слышали, но не понимали что это такое. 

 

5) Буст-контроллер 

Приблуда, которая позволяет регулировать давление наддува прямо из салона автомобиля. Одна ее часть устанавливаеться рядом с турбиной, а вторая на приборную панель авто, что позволяет всегда быть вкурсе работы как двигателя, так и турбины, а также применять различные настройки и варьировать его мощьность прямо на ходу.

 

 

 

6) Турботаймер

После остановки автомобиля, если сразу заглушить его, то корпус турбины начнет остывать быстрее ее лопостей и внутренней части и из-за этого турбина может выйти из строя, турбо-таймер после выключения зажигания и ухода с автомобиля еще некоторое время поддерживает работу двигателя на холостых оборотах, тем самым давая остыть турбине до безопастной температуры, и в последствии сам глушит авто.

 

 

Конечно, для того чтобы двигатель "потянул" такой объем воздуха, с ним необходимо проводить кое-какие доработки, в том числе увиличивать объем прокачеваемого топлива путем замены бензанасосов и форсунок на более мощьные, но при всем при этом большенство двигателей сможет выдержать наддув в пределах 0.5 атмосфер без каких либо переделок системы двигателя. Но это уже тема отдельной статьи.

Пайпы, the pythonic way / Хабр

Одни питонисты любят код читаемый, другие предпочитают лаконичный. К сожалению, баланс между первым и вторым — решения по-настоящему изящные — редко случается встретить на практике. Чаще стречаются строки вроде
my_function(sum(filter(lambda x: x % 3 == 1, [x for x in range(100)])))
Или четверостишья а ля
xs = [x for x in range(100)]
xs_filtered = filter(lambda x: x % 3 == 1, xs)
xs_sum = sum(xs_filtered)
result = my_function(xs_sum)
Идеалистам же хотелось бы писать как-то так
result = [x for x in range(100)] \
    | where(lambda x: x % 3 == 1)) \
    | sum \
    | my_function

Не в Питоне?

Простую реализацию подобных цепочек не так давно предложил некий Julien Palard в своей библиотеке Pipe.

Начнем сразу с примера:

from pipe import *   
[1,2,3,4] | where(lambda x: x<=2)
#<generator object <genexpr> at 0x88231e4>

Упс, интуитивный порыв не прокатил. Пайп возвращает генератор, значения из которого еще только предстоит извлечь.
[1,2,3,4] | where(lambda x: x<=2) | as_list
#[1, 2]

Можно было бы вытащить значения из генератора встроенной функцией приведения типа list(), но автор инструмента был последователен в своих изысканиях и предложил нам функцию-пайп as_list.

Как видим, источником данных для пайпов в примере стал простой список. Вообще же говоря, использовать можно любые итерируемые (iterable) сущности Питона. Скажем, «пары» (tuples) или, что уже интересней, те же генераторы:

def fib():
    u"""
    Генератор чисел Фибоначчи
    """
    a, b = 0, 1
    while 1:
        yield a
        a, b = b, a + b
        
fib() | take_while(lambda x: x<10) | as_list
#0
#1
#1
#2
#3
#5
#8
Отсюда можно извлечь несколько уроков:
  1. в пайпах можно использовать списки, «пары», генераторы — любые iterables.
  2. результатом объединения генераторов в цепочки станет генератор.
  3. без явного требования (приведения типа или же специального пайпа) пайпинг является «ленивым» в том смысле, что цепочка есть генератор и может служить бесконечным источником данных.

Разумеется, радость была бы неполной, не будь у нас легкой возможностисоздавать собственные пайпы. Пример:
@Pipe
def custom_add(x):
    return sum(x)
[1,2,3,4] | custom_add
#10
Аргументы? Легко:
@Pipe def sum_head(x, number_to_sum=2): acc = 0 return sum(x[:number_to_sum]) [1,2,3,4] | sum_head(3) #6
Автор любезно предоставил достаточно много заготовленных пайпов. Некоторые из них:
  • count — пересчитать число элементов входящего iterable
  • take(n) — извлекает из входного iterable первые n элементов.
  • tail(n) — извлекает последние n элементов.
  • skip(n) — пропускает n первых элементов.
  • all(pred) — возвращает True, если все элементы iterable удовлетворяют предикату pred.
  • any(pred) — возвращает True, если хотя бы один элемент iterable удовлетворяют предикату pred.
  • as_list/as_dist — приводит iterable к списку/словарю, если такое преобразование возможно.
  • permutations(r=None) — составляет все возможные сочетания r элементов входного iterable. Если r не определено, то r принимается за len(iterable).
  • stdout — вывести в стандартный поток iterable целиком после приведения к строке.
  • tee — вывести элемент iterable в стандартный поток и передать для дальнешей обработки.
  • select(selector) — передать для дальнейшей обработки элементы iterable, после применения к ним функции selector.
  • where(predicate) — передать для дальнейшей обработки элементы iterable, удовлетворяющие предикату predicate.
А вот эти поинтересней:
  • netcat(host, port) — для каждого элемента iterable открыть сокет, передать сам элемент (разумеется, string), передать для дальнейшей обработки ответ хоста.
  • netwrite(host, port) — то же самое, только не читать из сокета после отправления данных.
Эти и другие пайпы для сортировки, обхода и обработки потока данных входят по умолчанию в сам модуль, благо создавать их действительно легко.

Под капотом декоратора Pipe


Честно говоря, удивительно было увидеть, насколько лаконичен базовый код модуля! Судите сами:
class Pipe:

    def __init__(self, function):
        self.function = function

    def __ror__(self, other):
        return self.function(other)

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        return Pipe(lambda x: self.function(x, *args, **kwargs))
Вот и все, собственно. Обычный класс-декоратор.

В конструкторе декоратор сохраняет декорируемую функцию, превращая ее в объект класса Pipe.

Если пайп вызывается методом __call__ — возвращается новый пайп функции с заданными аргументами.

Главная тонкость — метод __ror__. Это инвертированный оператор, аналог оператора «или» (__or__), который вызывается у правого операнда с левым операндом в качестве аргумента.

Получается, что вычисление цепочки начинается слева направо. Первый элемент передается в качестве аргумента второму; результат вычисления второго — третьему и так далее. Безболезненно проходят по цепочке и генераторы.

На мой взгляд, очень и очень элегантно.

Послесловие


Синтаксис у такого рода пайпов действительно простой и удобный, хотелось бы увидеть что-то подобное в популярных фреймворках; скажем, для обработки потоков данных; или — в декларативной форме — выстраивания в цепочки коллбеков.

Единственным недостатком именно реализации являются довольно туманные трейсы ошибок.

О развитии идеи и альтернативных реализация — в следующих статьях.

биопсия - современная методика биопсии эндометрия в амбулаторных условиях – ООО «Клиника Евромед»

Клиника «ЕВРОМЕД» предлагает современный метод биопсии эндометрия (пайпель-биопсия).

Для диагностики различных состояний слизистой оболочки матки забирают микроскопические кусочки ткани и делают гистологическое исследование. Например, диагностируют наличие гиперпластических процессов эндометрия — разрастание и утолщение слизистой, а также онкологических заболеваний - карциномы эндометрия. Кроме того, исследование эндометрия может быть необходимо для изучения нарушений лютеиновой фазы, в рамках мониторинга гормонотерапии, исследования причин патологических маточных кровотечений, при бактериологическом исследовании и т.д.

При проведении обычной, классической биопсии эндометрия необходимо расширять канал шейки матки. Это болезненно и порой приводит к осложнениям. Поэтому для биопсии существуют определенные ограничения.

Однако, на современном этапе развития медицины появился новый метод, позволяющий избежать многих проблем. Инструмент, названный по имени изобретателя — ПАЙПЕЛЬ, — это гибкая пластмассовая трубочка диаметром 3 мм с боковым отверстием на конце. Внутри трубочки имеется поршень как в шприце.

Введя пайпель в полость матки, врач извлекает поршень на половину длины, создавая отрицательное давление в цилиндре. При этом в цилиндр всасывается ткань эндометрия из различных участков. Следует отметить, что в цилиндр попадают не только поверхностные клетки маточных желез, но и ткань эндометрия, необходимая для определения характера заболевания.

Затем инструмент извлекают из матки, и полученный материал отправляют в лабораторию. Вся процедура занимает не более 30 секунд. Поскольку внешний диаметр трубочки всего 2, или 3, или 4,5 мм (в зависимости от модели), расширение канала шейки матки не требуется. Не нужно также проводить обезболивание пациентки. Кроме того, пайпель — одноразовый инструмент, до использования находящийся в стерильной упаковке. Это исключает возможность инфицирования.

Показания для проведения пайпель-биопсии, в основном, совпадают с показаниями для обычной биопсии:

  1. Изучение состояния эндометрия при бесплодии.
  2. "Прорывные" кровотечения при проведении заместительной гормональной терапии.
  3. Кровотечения на фоне гормональной контрацепции.
  4. Кровотечения у женщин старше 40 лет.
  5. Обильные кровотечения в пременопаузе (подозрение на рак эндометрия).
  6. Кровотечения в менопаузе.
  7. Как часть комплексного одновременного исследования при проведении трансвагинального УЗИ или во время диагностической гистероскопии. В этих случаях диагностическая ценность и точность исследования значительно возрастает.

Кроме того, пайпель-биопсия имеет преимущества перед обычной процедурой в тех случаях, когда у пациентки есть риск распространения эндометриоза, раковых клеток, а также при некоторых общих заболеваниях (например, сахарном диабете).

Пайпель-биопсия позволяет проводить исследование практически без боли и осложнений, обычно с 5-го по 10-й и с 20-го по 22-й дни цикла, избегать лишних затрат пациентке. Это особенно важно, если особенности заболевания требуют регулярного забора эндометрия для исследования. Например, в случаях бесплодия, связанного с гормональными и гиперпластическими процессами.

Более того, некоторые репродуктологи включают пайпель-биопсию в список обязательных исследований, проводимых перед зачатием и в процессе обследования по поводу невынашивания беременности.

Что такое трубопровод

ASME B31.3 охватывает технологический трубопровод , но что входит в объем трубопроводов? Это определено в Кодексе в части определений главы I.

Система трубопроводов определяется следующим образом.

Трубопроводы, соединенные между собой, соответствуют одному или нескольким расчетным условиям. Трубопровод определяется следующим образом. Сборки компонентов трубопроводов, используемые для транспортировки, распределения, смешивания, разделения, разгрузки, измерения, регулирования или сдерживания потоков жидкости.Трубопроводы также включают элементы, поддерживающие трубы, но не включают опорные конструкции, такие как каркасы зданий, изгибы, фундаменты или любое оборудование, исключенное из этого Кодекса (см. Пункт 300.1.3).

Трубопровод включает компоненты трубопровода, которые определены следующим образом.

Механические элементы, подходящие для соединения или сборки в герметичные трубопроводные системы, содержащие жидкость. Компоненты включают трубы, трубки, фитинги, фланцы, прокладки, болтовые соединения, клапаны и устройства, такие как компенсаторы, гибкие соединения, напорные шланги, ловушки, фильтры, линейные части инструментов и сепараторы.

Трубопровод также содержит трубу, которая определяется следующим образом.

Герметичный цилиндр, используемый для подачи жидкости или передачи давления жидкости, обычно обозначается как труба в соответствующих спецификациях на материалы. Материалы, обозначенные в технических характеристиках как труба или шланг, считаются трубами, если они предназначены для работы под давлением.

Эти определения следует пересмотреть при определении того, входит ли что-либо в сферу применения Кодекса. Ниже приведены некоторые примеры.

Часто возникает некоторая путаница относительно того, распространяется ли Кодекс на приборы.Однако определение компонентов трубопроводов дает понять, что линейные части инструментов включены в объем и должны соответствовать правилам ASME B31.3. Часто они квалифицируются как компоненты, не указанные в списке (см. Разделы 4.1 и 4.15).

Что касается опор трубопроводов, то опорные элементы, такие как башмаки, пружинные подвески, подвесные штанги, раскосы и т. Д., И их крепления к конструкции (определение опорного элемента для труб в Кодексе включает конструктивное крепление) область применения ASME B31.3. Однако структуры, к которым они прикреплены, не

#Little_PEng

Engineering Consultant Services

# ASMEB313 # ASMEB313Training # ASMEB313Course # ASMEB313TrainingCalgary Piping System

00

Труба - это труба, сделанная из металла, пластика, дерева, бетона или стекловолокна. Трубы используются для транспортировки жидкостей, газов, шламов или мелких частиц. Обычно считается, что система трубопроводов включает в себя полное соединение труб, включая встроенные компоненты, такие как фитинги и фланцы.Насосы, теплообменники, клапаны и резервуары также считаются частью системы трубопроводов. Системы трубопроводов - это артерии наших производственных процессов, и роль трубопроводных систем имеет важное значение в индустриальном обществе.

На рис. 1 показаны размеры трубопроводов, требуемых на типичном химическом заводе. На системы трубопроводов приходится значительная часть общей стоимости завода, иногда до одной трети общих инвестиций. Системы трубопроводов, расположенные в очень ограниченном пространстве, могут стать дополнительной проблемой для инженеров по трубопроводам и технической поддержки.

Рисунок 1

Первоначальная конструкция системы трубопроводов определяется функциональными требованиями к транспортировке жидкости из одной точки в другую. Детальный проект определяется такими критериями, как тип транспортируемой жидкости, допустимое падение давления или потеря энергии, желаемая скорость, пространственные ограничения, технологические требования, такие как свободный слив или требование прямого участка, анализ напряжений, температура жидкости и т. Д. трубопроводных систем требует значительных усилий по проектированию, проектированию, изготовлению и монтажу.В некоторых случаях специальные конструкции (например, структурные T или перевернутые L, консольные, U-образные порталы, пьедесталы и т. Д.) Должны быть построены исключительно для целей поддержки систем трубопроводов.

Материал трубопровода

Материал, который будет использоваться для изготовления труб, должен выбираться в соответствии с условиями эксплуатации трубопроводной системы. Рекомендации по выбору правильного материала можно получить из стандартных кодов трубопроводов. В качестве примера, Кодекс ASME для трубопроводов под давлением содержит разделы, посвященные трубопроводам электропитания, трубопроводам промышленного газа и воздуха, трубопроводам нефтепереработки и нефтепродуктов, а также системам трубопроводов охлаждения.Цель состоит в том, чтобы гарантировать, что используемый материал полностью безопасен в рабочих условиях ожидаемого давления, температуры, коррозии и эрозии. Некоторые из материалов, наиболее часто используемых для трубопроводов электростанций, обсуждаются в следующих разделах.

  • Сталь - Сталь - наиболее часто используемый материал для изготовления трубопроводов. Кованая сталь широко используется для изготовления фитингов, а литая сталь - в основном для специальных применений. Трубы выпускаются двух основных категорий - бесшовные и сварные.
  • Чугун - Чугун обладает высокой устойчивостью к коррозии и истиранию и используется в системах золоудаления, канализационных и подземных водопроводах. Однако он очень хрупкий и не подходит для большинства служб электростанций. Он изготавливается из различных марок, таких как серый чугун, ковкий чугун и ковкий чугун.
  • Латунь и медь - Цветные металлы, такие как медь и медные сплавы, используются на электростанциях, в КИП и системах водоснабжения, где температура не является решающим фактором.

Коммерческие размеры труб

Промышленные трубы изготавливаются стандартных размеров, каждый из которых имеет несколько разную толщину или вес стенок. Размер трубы до 304,8 мм (12 дюймов) включительно выражается как номинальный (приблизительный) внутренний диаметр. Размер больше 304,8 мм указан как фактический наружный диаметр. Все классы труб данного размера имеют одинаковый внешний диаметр с дополнительной толщиной
для разного веса внутри. Например, если труба обозначена как 152.Размер 4 мм означает, что он имеет номинальный или приблизительный внутренний диаметр 152,4 мм. Внешний диаметр 168,28 мм. Это постоянное значение независимо от толщины стенки. Фактический внутренний диаметр трубы будет зависеть от толщины ее стенки. Для стандартной толщины стенки
фактический внутренний диаметр трубы 152,4 мм составляет 154,06 мм. Для особо прочной стенки фактический внутренний диаметр составляет 146,34 мм.

Для обозначения различной толщины стенок труб разных размеров используются две системы.В более старом методе трубы указаны как стандартные (S), сверхпрочные (XS) и двойные сверхпрочные (XXS). В новом методе, который заменяет старый метод, используются номера спецификации для обозначения толщины стенки. Эти числа: 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 и 160. Для большинства размеров трубы типоразмер 40 соответствует стандарту, а типоразмер 80 - особо прочному.

Размеры и масса в кг / м стальных труб разных размеров с различной толщиной стенки показаны на рис. 2.

Рисунок 2

Фитинги

Фитинг используется в трубных системах для соединения прямых участков труб, адаптации к разным размерам или формам и для других целей, таких как регулирование (или измерение) потока жидкости. Для установки фитингов (особенно необычных) требуются деньги, время, материалы и инструменты, и они являются важной частью трубопроводных и водопроводных систем. Клапаны технически являются фитингами, но обычно обсуждаются отдельно. Назначение арматуры, представленной на рис.3 в общем можно сформулировать следующим образом:

  • Колено - для выполнения угловых поворотов трубопроводов.
  • Ниппели - для выполнения плотных соединений. Они имеют резьбу на обоих концах, при этом закрытый ниппель имеет резьбу по всей длине.
  • Муфты - для соединения двух отрезков трубы одинакового размера по прямой.
  • Муфты - для упрощения демонтажа трубопроводов.
  • Тройники и крестовины - для соединения ответвлений под углом 90º.
  • Y-образные колена - для соединения ответвлений под углом 45º.
  • Обратные отводы - для изменения направления участка трубопровода.
  • Заглушки и заглушки - для закрытия открытых концов труб или фитингов.
  • Втулки - для соединения труб разных размеров. Наружный конец вставляется в муфту, а затем меньшая труба ввинчивается в охватывающий конец. Меньшее соединение может иметь эксцентрический отвод для обеспечения свободного отвода воды.
  • Редукторы - для уменьшения размера трубы. Имеет два патрубка с внутренней резьбой, в которые входят трубы разных размеров. Также может быть выполнен с одним эксцентриком подключения для свободного отвода воды.

Рисунок 3

Способы соединения труб

Существует три основных метода, используемых для соединения или соединения отрезков напорного трубопровода. Это:

  1. Резьбовые соединения.
  2. Фланцевые соединения.
  3. Сварные соединения.

Каждый из этих методов имеет определенные преимущества и недостатки, и каждый из них будет обсуждаться в следующих разделах.

Резьбовые соединения

В этом методе на каждом конце трубы нарезается резьба, и для соединения отрезков используются резьбовые фитинги, такие как соединения, муфты и колена. Этот метод обычно используется для труб диаметром менее 101,6 мм (4 дюймов) для низкого и среднего давления. Его преимущество состоит в том, что трубопровод можно легко разобрать или собрать.Однако резьбовые соединения
подвержены утечкам, и прочность трубы снижается при нарезании резьбы в стенке трубы.

Фланцевые соединения

В этом методе используются фланцы на концах труб, которые соединяются болтами лицом к лицу, обычно с прокладкой между двумя поверхностями. Фланцевые соединения имеют преимущество перед сварными соединениями, поскольку они позволяют производить разборку и их более удобно собирать и разбирать, чем резьбовые соединения. Чтобы предотвратить утечку через фланцевые соединения, стыковые поверхности фланцев должны быть абсолютно плоскими и гладкими.Хотя теоретически возможно отшлифовать грани до этого состояния, это трудоемкое и дорогое мероприятие. Поэтому между поверхностями фланца обычно используются прокладки. Прокладки изготовлены из сравнительно мягкого материала, который при затяжке фланцевого соединения заполняет любые небольшие углубления на поверхностях фланца и, таким образом, предотвращает утечку.

Подробнее о фланцевых соединениях см .:

Сварные соединения

В этом методе отрезки труб привариваются непосредственно друг к другу и непосредственно к любым клапанам или фитингам, которые могут потребоваться. Использование этих сварных соединений для трубопроводов имеет ряд преимуществ по сравнению с использованием резьбовых или фланцевых соединений:

  1. Возможность протечки устраняется устранением резьбовых или фланцевых соединений.
  2. Вес системы трубопроводов снижен за счет отказа от соединительных фланцев или фитингов.
  3. Стоимость материала и потребность в техническом обслуживании снижаются за счет отказа от фланцев и фитингов.
  4. Трубопровод выглядит аккуратнее, и его легче изолировать за счет устранения громоздких фланцев и фитингов.
  5. Сварные соединения придают большую гибкость конструкции трубопроводов, поскольку трубы можно соединять практически под любым углом друг к другу.

Основным недостатком использования сварных соединений для трубопроводов является необходимость привлечения квалифицированного сварщика при выполнении соединения.

Опоры трубопроводов

Трубопровод должен поддерживаться таким образом, чтобы его вес не переносился оборудованием, к которому он прикреплен. Используемые опоры должны предотвращать чрезмерное провисание трубы и в то же время обеспечивать свободное движение трубы из-за расширения или сжатия.Опорное приспособление должно быть спроектировано так, чтобы выдерживать вес трубы, клапанов, фитингов и изоляции плюс вес жидкости, содержащейся в трубе. Различные типы опор для трубопроводов показаны на рис. 4.

Рисунок 4

Дренажный трубопровод

В случае паропровода необходимо постоянно отводить конденсат из трубопроводов. Если этого не сделать, конденсат будет уноситься вместе с паром и может вызвать гидравлический удар и, возможно, привести к разрыву труб или фитингов.Кроме того, крайне нежелателен допуск пара, несущего влагу, к турбинам или двигателям. Для удаления этого конденсата и влаги из трубопроводов используются различные устройства, которые обсуждаются в следующих разделах.

Сепараторы пара

Сепараторы пара, иногда называемые пароочистителями, представляют собой устройства, которые при установке в паропровод удаляют из пара капли влаги и другие взвешенные примеси. Для этого сепаратор либо заставляет пар внезапно менять направление потока, либо придает пару вихревое движение.Оба они вызывают выброс влаги и других частиц из потока пара.

Конденсатоотводчик

Конденсатоотводчик предназначен для отвода конденсата из паропроводов, сепараторов и другого оборудования без выхода пара. Кроме того, большинство ловушек предназначены для выпуска воздуха, присутствующего в линиях или оборудовании. Конденсатоотводчики должны устанавливаться в линиях, где конденсат необходимо сливать так же быстро, как он накапливается, и везде, где конденсат необходимо собирать для отопления, для нужд горячей воды или для возврата в бойлеры.Они необходимы для паропроводов, сепараторов и всего оборудования с паровым или паровым обогревом.

Изоляция трубопроводов

Большинство трубопроводных систем используются для транспортировки веществ, температура которых намного выше температуры окружающего воздуха. Примеры включают в себя главный паропровод и трубопровод питательной воды. Чтобы уменьшить количество тепла, теряемого горячим веществом в окружающий воздух, трубопровод покрывается изоляцией. Изоляция не только сохраняет тепло в горячих линиях, но и предотвращает чрезмерно высокую температуру внутри здания технологической установки.Кроме того, изоляция горячих трубопроводов предотвратит травмы персонала из-за контакта с оголенными поверхностями трубы.

В случае трубопровода, который переносит вещества с более низкой температурой, чем температура окружающего воздуха, изоляция трубопровода предотвратит запотевание трубы и, как следствие, капание и коррозию.

Материал, пригодный для использования в качестве изоляции, должен иметь следующие характеристики.

  • Высокая изоляционная способность.
  • Долгая жизнь.
  • Защита от паразитов.
  • Не вызывает коррозии.
  • Способность сохранять форму и изоляционные свойства во влажном состоянии.
  • Простота применения и установки.

Некоторые из наиболее распространенных материалов, используемых для изоляции трубопроводов, обсуждаются в следующих разделах.

  • Диатомовый кремнезем - Этот материал связан с глиной и асбестом и используется при температурах до 1030ºC.
  • Асбест - Секции покрытия труб отливаются из асбестового волокна и используются при температурах до 650ºC.
  • Силикат кальция - Эта изоляция сделана из кремнезема и извести и подходит для температур до 650 ° C.
  • Ячеистое стекло - Этот материал представляет собой стекло, которое было расплавлено и вспенено, а затем отформовано в формы для покрытия труб. Его можно использовать при температуре до 430ºC.
  • Магнезия (85%) - Этот материал состоит из карбоната магния с асбестовым волокном. Он доступен в формованном виде для покрытия труб, а также поставляется в виде порошка для смешивания с водой с образованием изоляционного цемента, который используется для покрытия трубопроводной арматуры.Покрытие труб из магнезии пригодно для эксплуатации при температуре до 315ºC.
  • Стекловолокно - Стекло, которое было переработано в волокна, а затем сформировано в секции, покрывающие трубы, которые подходят для температур до 190 ° C.
  • Пенопласт - Это пластмассы, которые в процессе производства были преобразованы в пену, а затем сформированы в секции покрытия труб. Они доступны для температур от -170ºC до 120ºC.

База технических знаний для всех профессионалов в области технологических трубопроводов во всем мире…

Поделитесь этой статьей - знания увеличиваются за счет обмена, но не за счет сохранения.

Связанные

В чем разница между технологическим трубопроводом и водопроводом? [Видео]

Технологические трубопроводные системы являются неотъемлемой частью многих промышленных предприятий. На первый взгляд технологические трубопроводы и другие трубопроводные системы, такие как водопровод, могут показаться похожими. Хотя между ними может быть несколько физических сходств, они выполняют очень разные функции. Они также подпадают под действие различных государственных, федеральных и международных правил.

В Base Construction наши возможности включают проектную поддержку и услуги по строительству сложных технологических трубопроводных систем. В этом сообщении блога будут обсуждаться технологические трубопроводы и то, как пользователи могут различать разные системы трубопроводов.

Что такое технологический трубопровод?

В промышленных условиях технологические трубопроводы контролируют движение самых разных жидкостей и газов. Эти сложные системы обычно состоят из таких компонентов, как трубы, ручные регулирующие клапаны, приборы для контроля потока, оборудование для контроля давления, приборы для контроля температуры, фланцы, опоры для труб, трубки, болты, гайки и прокладки.

Другие компоненты также могут быть включены для облегчения смешивания, разделения, создания давления или других функций. Точный состав технологической системы трубопроводов полностью зависит от области применения, которую обслуживает система.

Технологические трубопроводы обычно используются во многих промышленных установках, в том числе:

  • Нефтегазоперерабатывающие заводы
  • Химическая обработка
  • Продукты питания и напитки
  • Электростанции
  • Бумажные фабрики
  • Пивоваренные заводы
  • Установки COGEN
  • Аэрокосмические предприятия
  • Станции очистки сточных вод

В этих условиях газы, химикаты и другие жидкости проходят через технологические трубопроводы.

Чем технологический трубопровод отличается от водопровода?

Хотя технологические трубопроводы и водопроводные системы имеют много общего, основное различие заключается в назначении системы трубопроводов. К какой системе принадлежит труба, часто можно определить, проверив, к чему она подключена и куда уходит жидкость.

  • Сантехнические системы обеспечивают подачу воды на объект и безопасный отвод воды и сточных вод на выходе из объекта.
  • Технологические трубопроводы перемещают химические вещества, газы, воду и другие жидкости для поддержки внутреннего производства или обработки.

Сантехника

Сантехнические системы соответствуют различным нормам и правилам, а также отраслевым стандартам. Для установки и обслуживания всех сантехнических систем требуются разрешения, сборы и проверки.

Эти строгие правила также сужают выбор материалов для водопроводных систем, поэтому трубы, как правило, будут изготавливаться из меди или пластика в зависимости от давления, факторов коррозии и других требований к применению.

Сантехника является неотъемлемой частью механических систем предприятия.К наиболее частым применениям сантехники относятся:

  • Распределение питьевой воды
  • Вывоз мусора
  • Отопление
  • Охлаждение

Технологические трубопроводы

Технологические трубопроводы не подпадают под те же правила, что и водопроводные системы или силовые трубопроводы. Это связано с тем, что технологические трубопроводы устанавливаются не для обслуживания здания, а вместо этого поддерживают определенные внутренние операции, такие как химическое производство или производство продуктов или очистка нефти.

Инженерные стандарты регулируют проектирование и строительство технологических трубопроводных систем, а не муниципальные кодексы. На многих объектах технологические трубопроводы подпадают под действие рекомендаций Американского общества инженеров-строителей и механиков (ASCME). В отличие от водопровода, технологические трубопроводы не являются частью механических систем здания.

Нельзя сказать, что технологические трубопроводы свободны от федерального надзора. Технологические трубопроводы также должны соответствовать стандартам OSHA для безопасной эксплуатации. Кроме того, для некоторых технологических трубопроводных систем может потребоваться первоначальное разрешение, проверка и одобрение.

Process piping также предлагает более широкий выбор материалов для труб. Предприятия могут выбрать лучший материал для трубопроводов в зависимости от предполагаемого использования, бюджета и типа перемещаемых жидкостей. Системы технологических трубопроводов могут поддерживать множество промышленных или производственных функций, например:

  • Смешивание / разделение жидкостей
  • Остановка / запуск потока жидкости
  • Повышение давления / разгерметизация
  • Фильтрация

Услуги технологического трубопровода при строительстве базы

Многие промышленные предприятия полагаются на технологические трубопроводы как на критически важную часть повседневной работы.В Base Construction мы можем помочь нашим клиентам по всем аспектам технологических трубопроводов, в том числе:

  • Монтаж квалифицированными сварщиками и монтажниками
  • Выбор материала
  • Проектирование и внедрение маршрутов
  • Опора проектирование и установка
  • Ручные и регулирующие клапаны
  • Разработка и внедрение чертежей трубопроводов и КИПиА
  • Испытания (давление, вакуум)
  • Покраска и маркировка
  • Изоляция
  • Электрообогрев (паровой, электрический)

Мы соблюдаем все стандарты OSHA в отношении технологических трубопроводов, а также постоянно обновляем информацию о постановлениях штата. Чтобы узнать больше об услугах по проектированию и внедрению технологических трубопроводов Base Construction для вашего объекта, свяжитесь с нами сегодня.

Общие сведения о трубах и трубопроводах

Трубы и трубопроводы традиционно относятся к трубчатым транспортным средствам, используемым для передачи жидкостей на большие и короткие расстояния в ряде промышленных, коммерческих и жилых помещений - от транспортировки газа до канализации. Но термин труба также имеет структурное значение в архитектурных условиях, где это слово применяется к таким приложениям, как поручни и колонны, или в строительных условиях, где труба может использоваться для создания столбов знаков, бамперных столбов или для установки в качестве обсадной трубы.

Отчасти проблема понимания труб и трубопроводов связана с тем фактом, что номенклатура, используемая для описания различных продуктов, иногда может частично совпадать и непоследовательна среди поставщиков и производителей. Например, труба обычно считается жестким изделием, определяемым номинальным размером и толщиной стенки, тогда как труба в основном определяется по фактическому внешнему размеру и толщине стенки и часто является гибкой или изгибаемой. В некоторых случаях трубка может рассматриваться как продукт, используемый для передачи жидкости или газа, тогда как в других контекстах слово трубка может иметь более структурный оттенок.И там, где труба обычно продается прямолинейными отрезками, трубы также могут поставляться в длинных бухтах.

Труба изготавливается из различных материалов, таких как металл или пластик, с помощью различных процессов, таких как сварка или литье. Трубы давно стандартизированы по размерам и отраслям; Трубы для жилищного строительства подпадают под другие коды, чем трубы, используемые на энергетических или химических заводах, где материалы могут подвергаться воздействию технологических жидкостей под высоким давлением. Проектирование трубопроводов само по себе является инженерной специальностью, охватывающей многие аспекты машиностроения, от процессов сварки до контроля коррозии, от определения падения давления до защиты от сейсмических нагрузок. Имея это в виду, эта статья представляет собой обзор в качестве отправной точки для всех, кто хочет понять или купить трубку.

Большая часть этой статьи будет относиться к трубам в контексте работы с жидкостями и их передачи, с минимальным упоминанием структурных аспектов труб и трубопроводов.

Чтобы узнать больше о трубной арматуре, используемой для соединения секций трубы, обратитесь к нашему соответствующему руководству по трубопроводной арматуре.

Типичный рендеринг конвейера

Изображение предоставлено: cherezoff / Shutterstock.ком

Материалы и процессы производства труб

Чугун

За исключением самых ранних трубопроводов, построенных из дерева, бетона и т. Д., Чугунная труба, вероятно, имеет самую долгую историю существования любой из форм, поскольку многие, многие мили материала, закопанного под землей, передают воду, газ, сточные воды и т. Сегодня его в основном производят с помощью центробежного процесса, при котором расплавленный металл вводится во вращающуюся оболочку, а центробежное действие заставляет жидкость двигаться наружу внутрь оболочки, создавая бесшовную стенку трубы. Аналогичный процесс используется для изготовления труб из высокопрочного чугуна, продукта, который во многих сферах применения вытеснил чугун из-за его более высокой прочности. (На самом деле ковкий чугун технически по-прежнему является чугунным - когда в спецификации требуется чугун, обычно подразумевается серый чугун.) Чугунная труба обычно изготавливается с раструбом и гладким концом, так что отрезки труб могут быть соединены. Сквозное уплотнение с использованием старой школы свинца и дуба или более современных методов уплотнения. Чугун по-прежнему популярен для изготовления грунтовых труб, особенно в многоквартирном строительстве, благодаря своим шумоизоляционным характеристикам, огнестойкости и т., тогда как во многих частных домах трубы ПВХ выбирают из соображений экономии и простоты монтажа. Чугун обладает отличной коррозионной стойкостью, что делает его идеальным для использования под землей.

Типовой литой фитинг для использования с фланцевыми трубами из чугуна с шаровидным графитом

Изображение предоставлено: Promus / Shutterstock. com

Сталь и стальные сплавы

Стальные трубы производятся различными методами для производства сварных и бесшовных разновидностей стальных труб с относительно толстыми стенками, используемых для содержания жидкостей и газов под давлением.Обычные типы, такие как трубы из углеродистой стали, подвержены коррозии и доступны в различных классах или сортах в зависимости от общего процентного содержания углерода, содержащегося в трубе. В таблице 1 ниже приведены типичные процентные содержания углерода в углеродистой стали по маркам.

Таблица 1 - Марки или классы углеродистой стали

Класс

% углерода

Сверхвысокий углерод

1.00–2,00

Высокоуглеродистый

0,60 - 0,99

Средний углерод

0,30 - 0,59

Низкоуглеродистый

0,16 - 0,29

Углерод мягкий

0,05 - 0,15

Труба из черной углеродистой стали, получившая свое название от покрытия из темного оксида железа, которое присутствует на поверхности трубы, иногда ошибочно принимается за оцинкованную трубу, но на самом деле она не оцинкована; однако его покрытие действительно обеспечивает некоторую степень коррозионной стойкости или защиты. Черная стальная труба обычно используется в газовых установках, а также для транспортировки пара высокого давления, например, в паровых котлах систем отопления.

Оцинкованная труба - это стальная труба, на которую нанесено цинковое покрытие для обеспечения внешнего защитного барьера от коррозионных веществ. Этот тип трубопровода, который иногда называют оцинкованным методом горячего цинкования, используется в коммерческих и жилых линиях водоснабжения и газоснабжения и рассчитан на давление до 250 фунтов на квадратный дюйм. Стандартная длина, например оцинкованная труба 20 футов или 12 футовДоступны оцинкованные секции труб, которые могут иметь предварительно нарезанную резьбу, чтобы обеспечить готовую установку со стандартными фитингами, или могут быть нарезаны и нарезаны резьбой на месте с использованием трубных резьбонарезных головок.

Помимо оцинкованной трубы, стальная труба может изготавливаться с индивидуальным покрытием трубы с целью обеспечения устойчивости к коррозии в условиях окружающей среды, таких как соленая вода, воздействие химикатов, защита от механического истирания или катодная защита. Обычные вещества для покрытия могут включать битумный асфальт, каменноугольную эпоксидную смолу, полиуретан, стекло (фарфоровая эмаль) или цементный раствор, и это лишь некоторые из них.

Гофрированная труба или гофрированная стальная труба (CSP) - это разновидность стальных труб, которые направляют ливневые сточные воды и находят широкое применение в водопропускных трубах и ливневых канализациях.

Конструкция из стальных труб

Описание производства этих стальных труб приведено ниже.

Продольно сварная труба состоит из плоских пластин, которые нагреваются и пропускаются через ролики, изгибающие стенки вверх и навстречу друг другу, образуя цилиндр. Затем либо электрическая дуга (контактная сварка), либо индукционный нагреватель (высокочастотный индукционный нагрев) нагревает кромки до температуры плавления, и кромки свариваются.Через внутреннюю часть пропускается оправка, чтобы удалить часть сварного шва с аналогичной отделкой, примененной к внешнему шву. Для труб большого диаметра часто применяется сварка под флюсом. В сварной спиральной трубе используется непрерывная пластина, намотанная по спирали и непрерывно сваренная по спиральному шву.

Труба стальная бесшовная изготавливается также в различных моделях. В одном способе нагретая заготовка протягивается между двумя коническими роликами, и прошивная оправка вводится в центр заготовки.В результате получается толстостенная бесшовная труба, которую затем пропускают через прокатный стан для уменьшения диаметра и толщины стенки. В другом методе используется плунжер для погружения матрицы в нагретую заготовку, в результате чего получается чашеобразный цилиндр. Этот цилиндр проталкивается через все более мелкие матрицы до тех пор, пока не сформируется труба желаемой длины, закрытая с одного конца. Бесшовная труба также может быть изготовлена ​​методом ковки. В одном методе слитку выковывают до грубой цилиндрической формы, затем доводят до конечного внешнего диаметра и растачивают до конечного внутреннего диаметра. В другом методе чашеобразный цилиндр отливают, затем протыкают и протягивают через оправку на горизонтальном волочильном станке. Конечный наружный диаметр повернут, закрытый конец обожжен, а внутренний размер очищен от окалины.

Сварные и бесшовные трубы подвергаются гидроиспытаниям в процессе производства. По мере увеличения рабочего давления и температуры бесшовные трубы становятся все более желательными из-за возможности разрушения сварной трубы в месте стыка.

Исторически сварные трубы были популярны до тех пор, пока не были усовершенствованы бесшовные методы производства.Затем стали популярны бесшовные трубы. По мере совершенствования технологии сварки сварные трубы снова приобрели известность. Правильно выполненный стыковой шов считается таким же прочным, как и основной металл. Конечно, «правильно выполненный» - это загвоздка: именно здесь в игру вступают рентгеновские лучи, пенетранты красителей и другие методы неразрушающего контроля.

Среди наиболее распространенных обозначений стальных труб - ASTM A106 и A53, которые представляют собой трубы из углеродистой стали, рассчитанные на давление 2500 и 600 фунтов на кв. Дюйм, соответственно. Другие марки ASTM охватывают бесшовные и сварные трубы для высокотемпературных, низкотемпературных и агрессивных сред.Специалисты по трубам должны ознакомиться с соответствующими стандартами ANSI, касающимися различных спецификаций труб ASTM.

Стальные трубы, как правило, продаются с произвольной одинарной и двойной произвольной длиной, которая составляет в среднем 20 и 40 футов, соответственно, с любой произвольной длиной от 17-1 / 2 до 22-1 / 2 фута и любой двойной длиной. - случайная длина от 37-1 / 2 до 42-1 / 2 фута.

Когда требуется коррозионная стойкость к сильным кислотам (таким как серная кислота), часто используется труба из сплава 20, известная как аустенитная сталь.Аустенитная сталь - это форма нержавеющей стали, которая содержит большое количество таких элементов, как хром и никель, присутствие которых придает сплаву высокую стойкость к коррозии.

Труба из закаленной стали может быть получена путем термической обработки трубы, при которой металл подвергается повышенной температуре, что изменяет свойства или характеристики материала в результате изменения металлургической структуры.

Труба цветная

Красная латунь - это обычная форма для латунных труб, она используется для транспортировки агрессивных жидкостей и, как и в случае с медными трубами, доступна в стандартных номинальных диаметрах от 1/8 до 12 дюймов.

Алюминиевая труба обычно изготавливается из сплава алюминия, где к алюминию добавляются другие металлы для увеличения прочности готовой алюминиевой трубы. В таблице 1 приводится краткое изложение стандартных обозначений сплавов вместе с первичным легирующим элементом для каждого класса. Обычно сплавы классифицируются как термически обрабатываемые или нетермообрабатываемые, а сплавы серий от 1000 до 5000 считаются нетермообрабатываемыми.

Доступна бесшовная алюминиевая труба для различных применений, связанных с переносом жидкости, со сплавами и спецификациями в зависимости от требований к давлению и требований к коррозионной стойкости.

Таблица 2 - Обозначения алюминиевых сплавов

Обозначение серии сплава

Первичный легирующий элемент (-ы)

1000

Нет (минимальное содержание алюминия 99%)

2000

Медь

3000

Марганец

4000

Кремний

5000

Магний

6000

Магний и кремний

7000

цинк

Стандартные размеры алюминиевых труб находятся в диапазоне от 1/8 дюйма до 12 дюймов и включают стандартные размеры, такие как 3/8 дюйма, 3/4 дюйма и 1 дюйм. Спецификации алюминиевых труб доступны для большинства размеров труб, включая спецификации 5, 10, 40, 80 и 160.

Алюминиевая труба большего диаметра, например, 3 или 6 дюймов, находит применение в орошении. сточные воды, горнодобывающая промышленность и строительство. Его небольшой вес упрощает установку или перемещение по мере необходимости, а график различной толщины стенок делает его пригодным для работы с различным рабочим давлением.

Медно-никелевая труба или труба из мельхиора, иногда обозначаемая сокращенно как труба куни, известна своей работой с морской водой и предлагает преимущества в морских и морских применениях.Добавление никеля и других элементов, включая железо и марганец, позволяет сплаву проявлять превосходную коррозионную стойкость. Типичные применения включают морские трубопроводы для распределения морской воды, в теплообменниках для береговых электростанций и на химических предприятиях, которые производят охлаждающие растворы, которые имеют тенденцию быть солеными или солоноватыми. Еще одним преимуществом этого материала для использования на море является высокая стойкость сплава к биообрастанию, что снижает затраты на техническое обслуживание по сравнению с другими материалами с меньшим сопротивлением, такими как сталь.Хотя первоначальная стоимость материала может быть выше, медно-никелевый сплав также имеет более высокую стоимость лома, что означает возможность некоторого дополнительного возмещения затрат в конце срока службы трубопровода.

Медная труба является стандартом для использования в системах питьевой воды в коммерческом и жилом строительстве. Медная труба, которую иногда называют медной трубкой, доступна в стандартных номинальных диаметрах от 1/4 дюйма до 8 дюймов и традиционно продается в стандартной твердой длине, такой как 10 футов или 20 футов. При упаковке в виде катаных мягких рулонов, Медная труба обычно называется медной трубкой или медной трубкой и предлагается длиной, например, 60 футов.или 100 футов катушки.

Типы медных труб включают тип K, тип L или тип M, которые разработаны в соответствии с требованиями ASTM B88-16. Основные различия в типах заключаются в толщине стенки, при этом тип K предназначен для подземного захоронения. , функционирующая, например, как подпитка для хозяйственно-питьевого водоснабжения от уличной магистрали до жилого дома.

Бетонная труба

Бетонная труба укладывается в траншею перед захоронением.
Обратите внимание на концы трубы с буртиком.

Изображение предоставлено: участник sakoat / Shutterstock.ком

Бетонная труба используется в крупномасштабных гражданских проектах, таких как контроль ливневых вод. Его производят с помощью нескольких различных процессов в зависимости от диаметра трубы. Бетонные трубы обычно армируют продольной и спиральной арматурной проволокой, чтобы лучше выдерживать нагрузки, связанные с захоронением. Некоторое количество арматуры может выступать из концов, чтобы обеспечить возможность сшивания секций трубы вместе. Концы труб могут быть колоколообразными или заплечиками и обычно соединяются резиновыми прокладками на стыках. Производители регулярно подвергают образцы циклическим испытаниям с помощью разрушающих испытаний, чтобы гарантировать, что производственная труба будет выдерживать нагрузку.

В ливневых дренажных системах водосборные бассейны используются как средство для улавливания и удержания твердых частиц и мусора, чтобы они не засоряли дренажные и канализационные трубы. Регулярный уход за ними имеет решающее значение для удаления твердых частиц и обеспечения свободного попадания ливневой воды в дренажную систему. Без обслуживания стоячая вода может скапливаться вдоль дорог и на стоянках, создавая дополнительную опасность для населения.

Водосборные бассейны улавливают мусор, попадающий в дренажные трубы, но их необходимо обслуживать для поддержания беспрепятственного потока.

Изображение предоставлено: Service Pumping & Drain Co., Inc.

Пластиковая труба

Пластиковые трубы нашли применение во многих областях за последние полвека, и сегодня они используются в самых разных отраслях промышленности, от транспортировки газа до водоснабжения. Основные материалы, которые относятся к пластиковым трубам, часто известны под сокращенными названиями - ПВХ, ПП, ПЭ, ПЭХ и АБС.

Труба из ПВХ (или труба из поливинилхлорида) - это материал, который имеет самое широкое применение и находит применение в различных системах трубопроводов, в том числе для:

  • Охлажденная вода и охлаждение
  • Горячая и холодная вода
  • Слив, отходы и вентиляция (DWV)
  • Производство и лаборатория высокой чистоты
  • Технологический трубопровод для агрессивных сред (труба из ПВХ с двойной изоляцией)
  • Канализация и ливневая канализация
Сплошная пластиковая труба (ПВХ) большого диаметра, ожидающая монтажа и соединения
с пластиковым переходным тройником на заднем плане.

Изображение предоставлено: Чак Вагнер / Shutterstock.com

Хотя чаще всего доступны профили с круглым поперечным сечением и стандартные спецификации, такие как перечень 40 и 80, существуют и другие профили, включая овальные и прямоугольные сечения. Требования к пищевой и другой высокой чистоте могут диктовать использование труб из ПВХ с низкой степенью извлечения. Кроме того, некоторые сорта труб из ПВХ производятся для использования в конструкциях, таких как архитектурные колонны, или в качестве элементов для использования в производстве мебели из ПВХ.Хотя большая часть ПВХ имеет белый цвет, дополнительные цвета продаются для декоративного использования, а функциональные добавки, такие как ингибиторы ультрафиолетового излучения, используются для производства серых труб из ПВХ, обычно используемых в электрических системах. Прозрачная труба из ПВХ или труба из ПВХ используются там, где необходимо видеть содержимое трубы во время технологических операций.

Полипропиленовая труба или полипропиленовая труба часто используется для отвода химических отходов или других применений, где важна химическая стойкость материала.Материал также находит применение при более высоких температурах, так как полипропиленовая труба может использоваться при температурах до 180 градусов по Фаренгейту в условиях гравитационного потока или до 150 градусов по Фаренгейту в условиях повышенного давления.

Полиэтиленовая труба или полиэтиленовая труба, также известная как труба HDPE (полиэтилен высокой плотности), - это прочная гибкая труба, которая обычно используется в спринклерных системах и ирригационных системах. Обычно он продается в бухтах, он легкий, легко режется по длине и прост в установке с помощью ряда доступных фитингов и адаптеров.

Труба

PEX представляет собой форму полиэтиленовой трубы (иногда сокращенно XPE или XLPE), в которой полиэтилен высокой плотности подвергают одному из трех методов обработки, чтобы вызвать химическую реакцию между цепями полиэтиленового полимера, известную как сшивание. Этот процесс увеличивает прочность материала и улучшает его устойчивость к растрескиванию или хрупкости при воздействии низких температур. Типы труб PEX включают PEX-a, PEX-b и PEX-c, каждый из которых соответствует разному процессу сшивки.PEX стал конкурентоспособной альтернативой медным трубам для использования в системах горячего и холодного водоснабжения, а также для систем отопления в системах водяного и лучистого отопления.

Труба из АБС-пластика (труба из акрилонитрил-бутадиен-стирола) - это форма трубы из термопласта, которая широко используется в системах слива, сточных вод, вентиляции (DWV) или канализации. Труба выпускается с монолитной стенкой или с ячеистой (пенопластовой) конструкцией. Несмотря на то, что он имеет более широкий диапазон рабочих температур, чем трубы из ПВХ, АБС менее жесткий, чем ПВХ, и по кодам не предназначен для использования в системах с повышенным давлением.АБС также подвержен разрушению под воздействием ультрафиолета и солнечного света. Его больший температурный диапазон и гибкость означают, что он предлагает преимущества при использовании в подземных применениях, где могут быть более низкие температуры. Труба из АБС-пластика также имеет гладкую поверхность, которая снижает любое трение, что делает ее идеальным вариантом для систем канализации и ливневых вод.

Конструкция пластиковых труб

Пластиковая труба, как правило, изготавливается методом экструзии и изготавливается одной из трех форм. В трубе с массивными стенками используется один материал для образования однородного цилиндра с гладкими внутренними и внешними стенками.Структурные стеновые трубы изменяют форму стенки экструдированной трубы для получения желаемых характеристик, таких как повышенная несущая способность, частым примером которой является гофрированная труба. Барьерные трубы - это гибридные конструкции, в которых используются облицовочные материалы для повышения устойчивости трубы к проникновению, что может быть полезно, например, для водопровода, проходящего через загрязненную почву.

Пластиковая труба особенно подходит для работы с агрессивными жидкостями и может предложить менее дорогую альтернативу нержавеющей стали в определенных областях применения.Химически стойкая труба из ПВХ является преимуществом из-за ее способности не взаимодействовать с жидкостью, перекачиваемой в трубопроводе, например с кислотами.

Из-за того, что пластиковая труба не обладает жесткостью металла, она нуждается в опоре чаще, чем стальная труба того же отрезка. Кроме того, он сильно зависит от температуры: он может легко размягчаться и деформироваться при воздействии температур, которые обычно встречаются на промышленных предприятиях. Он также подвержен ударам и должен быть защищен от непреднамеренных столкновений с вилочными погрузчиками или другим погрузочно-разгрузочным и транспортным оборудованием.

Также широко распространены трубы из армированного волокном пластика. Также доступны стальные трубы с пластиковым покрытием, в которых прочность металла сочетается с коррозионной стойкостью пластика.

Труба из керамической глины

Давно использовавшийся в канализации, VCP все еще используется, несмотря на конкуренцию со стороны высокопрочного чугуна и пластиковых труб. Материал инертен к агрессивному сероводороду и не теряет прочности с возрастом. При его производстве требуется меньше энергии, чем при производстве других материалов для труб, и при его производстве не образуются диоксины.Глиняную трубу обжигают при температуре 2000 ° F, чтобы сплавить минералы в глине в материал с высокой прочностью на выдерживание и сжатие.

Водопроводные трубы в промышленных условиях.

Изображение предоставлено: Base Construction

Приложения и отрасли

Расписания

Начиная с 1930-х годов, трубы были стандартизированы в соответствии с десятью графиками, установленными ANSI. До этого времени труба различалась по одному из трех весов: стандартная, сверхпрочная и двойная сверхпрочная.Расписания содержат постоянные значения OD для любого заданного размера. В общем, трубы Schedule 30 и 40 соответствуют стандартной трубе, а Schedule 80 - особо прочной. Нет соответствующего расписания для двойного сверхсильного. Не все расписания выпускаются в коммерческих целях, хотя таблицы 40, 80 и 160 используются повсеместно.

В дополнение к спецификации, труба обозначается стандартными номинальными размерами, так называемыми NPS, для номинального размера трубы. NPS примерно соответствует внутреннему диаметру трубы до NPS 12 включительно, после чего обозначение NPS и наружный диаметр совпадают.Эти большие трубы иногда называют «трубами с наружным диаметром». Внешний диаметр остается неизменным независимо от номера спецификации; изменение толщины стенок от спецификации к спецификации компенсируется изнутри.

Таблицы различных расписаний и их характеристик можно найти во многих технических справочниках. Размер графика, необходимый для конкретного проекта, может быть определен по формуле 1000 x P / SE, где P - рабочее давление в фунтах на кв. Дюйм, а SE - допустимый диапазон напряжений, умноженный на эффективность соединения в фунтах на квадратный дюйм.В таблицах ANSI приведены значения SE в зависимости от марки трубы и максимальной рабочей температуры.

Трубопровод высокого давления

ANSI / ASME B31.1 предписывает рекомендуемые методы и меры безопасности для трубопроводов, используемых в условиях высокого давления. В кодексе проводится различие между силовыми трубопроводами, трубопроводами промышленного газа и воздуха, трубопроводами нефтеперерабатывающих заводов, трубопроводами для транспортировки нефти, трубопроводами охлаждения, технологическими трубопроводами химической промышленности и трубопроводами для передачи и распределения газа. В ANSI B31.1 перечислены классы давления 150, 300, 600, 900, 1500 и 2500 фунтов на квадратный дюйм.

Способы соединения труб

Сборка труб для изготовления трубопроводов почти такая же разнообразная, как и сами трубы. Как уже упоминалось, чугунная грунтовая труба обычно собирается с раструбом, когда конец одной секции входит в начало следующей секции, а соединение герметично. Аналогичный метод можно использовать для соединения сборных железобетонных труб. Чугунная труба также может быть соединена с резьбовыми фитингами до номинального размера 12 дюймов. Резьба обычно NPT или NPS, в зависимости от приложения.Также могут использоваться фланцевые фитинги, охватывающие весь диапазон диаметров, вплоть до трубы с наружным диаметром.

Ожидается установка трубы со свободными фланцами и прокладками.

Изображение предоставлено junrong / Shutterstock.com

Труба из ковкого чугуна, используемая в коммунальном водоснабжении и канализации, соединяется с раструбом и прокладкой. В сейсмических зонах швы можно заблокировать механически. Прямая труба из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом также может быть соединена с помощью различных механических муфт, в которых используются компрессионные кольца для фиксации муфты на трубе и болты для стягивания труб.Существует множество других запатентованных систем соединений, в некоторых из которых используются канавки и заклинивание в сочетании с прокладками для создания механических соединений без утечек.

Стальные трубы, используемые в системах с повышенным давлением, можно сваривать или соединять с помощью фланцев с уплотнением. Часто сборочные узлы труб производятся в заводских условиях с использованием автоматических или ручных методов сварки, а затем соединяются на месте сертифицированными сварщиками или сварочными аппаратами. Фланцевые соединения соответствуют нескольким различным конструкциям кодов ANSI, включая литые или кованые на самом конце трубы, резьбовые, притертые и сварные.Резьбовые соединения используются при низком давлении, в то время как цельные, притертые и приварные фланцы рассчитаны на более высокое давление. Доступны также различные фланцевые облицовки, от выступов до шпунтов и пазов, и они служат для удержания прокладки на месте в рабочих условиях. Фланцы с выступом особенно подходят для клапанных установок, поскольку клапаны можно снимать с трубопроводов без необходимости раздвигать прилегающие концы труб. Фланцы рассчитаны на давление и температуру; ANSI B16.1 перечислены классы давления 150, 300, 600, 900, 1500 и 2500 фунтов на квадратный дюйм.

Трубы из нержавеющей стали, используемые в фармацевтике, пищевой промышленности и других санитарных областях, обычно свариваются TIG и часто снабжены санитарными фитингами для быстрого отсоединения и сборки для очистки внутри трубы между технологическими циклами. Он также используется в различных архитектурных декорациях, таких как поручни.

Трубопровод из нержавеющей стали, установленный в санитарном оборудовании.
Обратите внимание на приварные фитинги и быстроразъемные зажимы за клапанами.

Изображение предоставлено: Nordroden / Shutterstock.com

Пластиковая труба обычно сваривается в растворителях или при нагревании. Фитинги - сварные и резьбовые - доступны для производства трубопроводов практически любой длины. Трубы большого диаметра часто соединяются механическими муфтами, которые также доступны для перехода от одного вида труб к другому, например, от чугуна к ПВХ. Пластиковая труба, поскольку она намного легче металлической трубы, может изготавливаться большей длины, а меньший диаметр продаваться в бухтах.Это исключает установку множества полевых подключений.

Особое внимание уделяется трубам, используемым в архитектурных сооружениях, например перилам. Соединения должны быть гладкими, но сами трубы не подвергаются тому же внутреннему давлению, которое испытывают трубопроводы, работающие с жидкостями. Фитинги можно сваривать, прикреплять штифтами и т. Д. И зачищать для получения стыков без швов.

Опора трубы

Труба, используемая в системах, работающих под давлением, требует пристального внимания к опорам, скобам и т. Д.которые позволяют леске расширяться и сжиматься, предотвращают ее провисание и напряжение в соединениях, а также защищают ее от нежелательного шума и вибрации. Нормы обычно запрещают поддерживать вес трубы клапанами, и клапаны обычно также должны иметь независимую опору. В продаже имеются многочисленные конструкции пружинных и роликовых опор.

Обозначение трубопровода

ANSI B13.1 устанавливает цветовую кодировку труб на промышленных предприятиях и объектах.Эти коды охватывают легковоспламеняющиеся жидкости (желтый с черными буквами), сжатый воздух (синий с белыми буквами) и т. Д. Код также резервирует несколько определяемых пользователем цветовых схем для особых ситуаций, но пользователям сообщается, что такие схемы могут быть непонятны любой, кто не был специально обучен для этого завода или объекта.

Специализированные приложения

Применение

Pipe может распространяться на специализированные отрасли и области применения. Бурильная труба используется в нефтегазовой промышленности для соединения наземного оборудования буровой установки с буровым долотом и компоновкой низа бурильной колонны.Это обеспечивает прохождение бурового раствора или смазочно-охлаждающей жидкости к долоту и разрешает механическое перемещение или вращение долота.

Аналогичным образом, дноуглубительные трубы или дноуглубительные трубы используются при дноуглубительных работах для транспортировки и сбора твердых материалов или шламов от места дноуглубительных работ к месту разгрузки.

Криогенная труба включает коллекторы с вакуумной изоляцией и транспортные линии с вакуумной рубашкой, которые специально разработаны для минимизации теплопередачи сжиженным газам, используемым в криогенном оборудовании, таких как жидкий водород, азот, кислород, гелий, аргон, криптон или ксенон.

Труба для пожаротушения производится и используется в коммерческих и жилых зданиях для распределения воды для тушения пожара. Как стальные, так и некоторые типы пластиковых труб находят применение в спринклерных системах и системах пожаротушения.

Co nsiderations / Attributes

Стандартный размерный коэффициент - это отраслевой термин, применяемый к пластиковой трубе, который соотносит диаметр трубы и толщину стенки как средство определения номинального давления трубы независимо от ее диаметра.ASTM определяет серию SDR от 32,5 до 7,3. Эти SDR увеличивают или уменьшают толщину стенки примерно на 25% между каждым шагом. Соотношение размеров - это просто внешний диаметр, деленный на толщину стенки. Чем больше SDR, тем тоньше стена и ниже номинальное давление.

Отводы труб производятся в соответствии со спецификациями и обычно называются кратными диаметрам трубы. Например, изгиб 5D в 10-дюймовой трубе будет иметь радиус изгиба в пять раз больше диаметра.Также указывается угол изгиба. Отводы - это стандартные фитинги, которые также классифицируются как отводы. Но отводы изготавливаются со стандартными углами изгиба, такими как 45 ° и 90 °, и классифицируются как с длинным или коротким радиусом. Для получения дополнительной информации см. Руководство Thomas Buyers Guide for Pipe Fittings.

Прочие ресурсы

Помимо организаций, спонсирующих стандарты для труб и трубопроводов, таких как ASTM, ANSI и ASME, следующие торговые организации могут предоставить полезную информацию о различных специализированных трубах, производстве трубопроводов и т. Д.

http://www.cispa.org

Торговая организация, предоставляющая информацию о чугунных грунтовых трубах.

http://www.fpi.com

Организация, занимающаяся производством труб и особенно их сваркой.

http://www.plasticpipe.org

Организация, занимающаяся пластмассовыми трубами.

http://www.awwa.org

Сайт Американской ассоциации водопроводных сооружений.

http://www.opuspiping.org

Сайт, разработанный Образовательным и исследовательским фондом подряда в области машиностроения (MCERF) как интерактивная онлайн-замена Руководства по установке качественных трубопроводов.

http://www.ncpi.org

Торговая организация производителей глиняных труб.

Сводка

Это руководство дает общее представление о материалах труб, их производстве, конкретных типах, их применениях и особенностях использования. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к нашим руководствам по другим продуктам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Общие сокращения

ABS - акрилонитрилбутадиенстирол DWV - слив, отходы и вентиляция

MEP - механическая, электрическая, сантехническая

NPS - прямая трубная резьба National; также, Номинальный размер трубы

NPT - трубная коническая резьба National

PCCP - предварительно напряженная бетонная цилиндрическая труба

PE - полиэтилен (PEX, сшитый)

P&ID - Схема трубопроводов и КИП

PP - полипропилен

ПВХ - поливинилхлорид

SDR - стандартное соотношение размеров

Другие источники:

Трубы прочие изделия

Другие товары из Насосы, клапаны и аксессуары

Что такое трубопроводная система

Что такое трубопроводная система

Система трубопроводов - это сборка различных компонентов, собранных вместе с использованием надлежащего метода соединений, функционально для транспортировки жидкости от источника к месту назначения.Собранные вместе различные компоненты определяются как компоненты трубопроводов.

Трубопроводная система - это сеть труб, фитингов и клапанов, предназначенная для выполнения определенной работы, то есть для переноса или передачи текучих сред от одного оборудования к другому. Водопроводная сеть, подающая воду в ваш дом, является типичным примером системы трубопроводов. Другие более строгие примеры включают паропровод на электростанции, молочный трубопровод на молочном заводе, трубопровод для краски на заводе по производству красок, трубопровод для масла на нефтеперерабатывающем заводе и так далее.

Компоненты трубопроводной системы

Самыми распространенными компонентами трубопроводной системы являются трубы, трубопроводная арматура и клапаны.

  • Трубы: трубы - это длинные цилиндры, используемые для транспортировки жидкостей. Наиболее распространенными жидкостями являются вода, масло, пар, воздух, молоко или готовые продукты, такие как краски, соки. Другие необычные примеры включают целлюлозу, кислоты, щелочи, химические вещества и т. Д.
  • Трубная арматура: Трубная арматура используется для соединения отрезков труб с целью создания системы длинных трубопроводов; обычно используемые фитинги - фланцы, колена, тройники, переходники, компенсирующие сильфоны и т. д.
  • Клапаны: клапаны используются для остановки, отклонения или регулирования потока жидкости. Распространенными типами клапанов являются задвижки, шаровые краны, дроссельные заслонки, шаровые краны, регулирующие клапаны; выбор основан на предполагаемой функции и применении.

Кроме того, ряд устройств, таких как сетчатые фильтры, ловушки, петли расширения, необходим для поддержания жидкости в чистоте и в хорошем состоянии, а также для компенсации расширения / сжатия из-за колебаний температуры.

Трубка:

Труба - это трубчатый продукт, используемый для транспортировки жидкости.Размеры труб обычно обозначаются как номинальное отверстие (NB) или номинальный размер трубы (NPS). Трубы имеют фиксированный внешний диаметр (O / D) и регулируемый внутренний диаметр в зависимости от выбранной толщины.
Коды, используемые для выбора трубы: :

Доступные размеры и толщина указаны в вышеприведенных стандартах.

Толщина трубы обычно указывается в таблице №. и соответствующей толщины.

Типы труб:

1.Бесшовные:
Труба, полученная прошивкой заготовки с последующей прокаткой, волочением или и тем, и другим.
Они используются для приложений высокого давления.
2. Сварные:

  • а. Сварка электросваркой плавлением (EFW): трубы с одинарным или двойным продольным сварным швом, при этом сращивание производится ручной или автоматической дуговой сваркой в ​​предварительно сформованной трубе.
  • б. Сварка сопротивлением: (ВПВ): Труба, несущая продольную, но соединенную сваркой, в которой слияние происходит за счет тепла, полученного от сопротивления трубы протеканию электрического тока в цепи, частью которой является труба, и приложением давления.

3. Кованые и расточные:

Трубы подготавливаются путем ковки и расточки до желаемой толщины.

Различные способы соединения труб:
  • 1. Соединения труб под сварку встык.
  • 2. Соединения труб сваркой внахлест.
  • 3. Резьбовые соединения труб.
  • 4. Фланцевые соединения труб.
  • 5. Муфтовые соединения труб.
Материал для трубопроводных систем

Система трубопроводов может состоять из различных материалов, включая низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь, алюминий, латунь, медь, стекло или пластик.Обычно трубопроводная арматура и клапаны изготавливаются из того же материала, что и труба. Выбор материала, а также размер трубы зависят от таких параметров, как природа жидкости, давление, температура и скорость потока.

Углеродистая сталь:

  • ASTM A53 - сварные и бесшовные трубы, черные и оцинкованные.
  • ASTM A106 - Бесшовные трубы из углеродного волокна для работы при высоких температурах.
  • ASTM A672 - Стальная электросварная труба для работы под высоким давлением при умеренных температурах.

Нержавеющая сталь:

  • ASTM A312 - Бесшовные и сварные стальные трубы для работы при низких температурах.
  • Сварная труба из аустенитной стали большого диаметра A409 для работы в коррозионных и высокотемпературных условиях.
  • ASTM A358 - Труба из аустенитной хромоникелевой стали, сваренная электросваркой плавлением, для работы при высоких температурах.

Низколегированная сталь:

  • ASTM A335 - Бесшовные трубы из ферритного сплава для работы при высоких температурах.
  • ASTM A691 - Труба из углеродистой и легированной стали, сваренная плавлением, для работы под высоким давлением при высокой температуре.

Низкотемпературная углеродистая сталь:

  • ASTM A333- Бесшовные и сварные стальные трубы для работы при низких температурах.
  • ASTM A671 - Стальная электросварная труба для атмосферных и низкотемпературных сред (размеры> = 16 дюймов NB)

Обычно считается, что система трубопроводов включает в себя полное соединение труб, включая встроенные компоненты, такие как фитинги и фланцы.Насосы, теплообменники, клапаны и резервуары также считаются частью системы трубопроводов. Системы трубопроводов - это артерии наших производственных процессов, и роль трубопроводных систем имеет важное значение в индустриальном обществе.

На системы трубопроводов приходится значительная часть общей стоимости завода, иногда до одной трети общих инвестиций. Системы трубопроводов, расположенные в очень ограниченном пространстве, могут стать дополнительной проблемой для инженеров по трубопроводам и технической поддержки.

Рис.1 иллюстрирует количество трубопроводов, требуемых на типичном химическом заводе.

Первоначальная конструкция трубопроводной системы определяется функциональными требованиями к перекачке жидкости из одной точки в другую. Детальный проект определяется такими критериями, как тип транспортируемой жидкости, допустимое падение давления или потеря энергии, желаемая скорость, ограничения пространства, технологические требования, такие как свободный слив или требование прямого участка, анализ напряжений, температура жидкости и т. Д.Поддержка трубопроводных систем требует значительных усилий по проектированию, проектированию, изготовлению и монтажу. В некоторых случаях специальные конструкции (например, структурные T или перевернутые L, консольные, U-образные порталы, пьедесталы и т. Д.) Должны быть построены исключительно для целей поддержки систем трубопроводов.

Материал, который будет использоваться для изготовления труб, должен выбираться в соответствии с условиями эксплуатации трубопроводной системы. Рекомендации по выбору правильного материала можно получить из стандартных кодов трубопроводов.В качестве примера, Кодекс ASME для трубопроводов под давлением содержит разделы, посвященные трубопроводам электропитания, трубопроводам промышленного газа и воздуха, трубопроводам нефтепереработки и нефтепродуктов, а также системам трубопроводов охлаждения. Цель состоит в том, чтобы гарантировать, что используемый материал полностью безопасен в рабочих условиях ожидаемого давления, температуры, коррозии и эрозии. Некоторые из материалов, наиболее часто используемых для трубопроводов электростанций, обсуждаются в следующих разделах.

  • Сталь. Сталь является наиболее часто используемым материалом для изготовления трубопроводов.Кованая сталь широко используется для изготовления фитингов, а литая сталь - в основном для специальных применений. Трубы выпускаются двух основных категорий - бесшовные и сварные.
  • Чугун - Чугун обладает высокой устойчивостью к коррозии и истиранию и используется в системах золоудаления, канализационных и подземных водопроводах. Однако он очень хрупкий и не подходит для большинства служб электростанций. Он изготавливается из различных марок, таких как серый чугун, ковкий чугун и ковкий чугун.
  • Латунь и медь. Цветные металлы, такие как медь и медные сплавы, используются на электростанциях в КИП и системах водоснабжения, где температура не является решающим фактором.

Коммерческие размеры труб

Коммерческие трубы изготавливаются стандартных размеров, каждая из которых имеет несколько разной толщины или веса стенок. Размер трубы до 304,8 мм (12 дюймов) включительно выражается как номинальный (приблизительный) внутренний диаметр. Выше 304.8 мм, размер указан как фактический внешний диаметр. Все классы труб данного размера имеют одинаковый внешний диаметр с дополнительной толщиной
для разного веса внутри. Например, если размер трубы обозначен как 152,4 мм, это будет означать, что ее номинальный или приблизительный внутренний диаметр составляет 152,4 мм. Внешний диаметр 168,28 мм. Это постоянное значение независимо от толщины стенки. Фактический внутренний диаметр трубы будет зависеть от толщины ее стенки.Для стандартной толщины стенки
фактический внутренний диаметр трубы 152,4 мм составляет 154,06 мм. Для особо прочной стенки фактический внутренний диаметр составляет 146,34 мм.

Для обозначения различной толщины стенок труб разных размеров используются две системы. В более старом методе трубы указаны как стандартные (S), сверхпрочные (XS) и двойные сверхпрочные (XXS). В новом методе, который заменяет старый метод, используются номера спецификации для обозначения толщины стенки. Это 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 и 160.Для большинства размеров трубы типоразмер 40 соответствует стандарту, а типоразмер 80 - особо прочному.

Рис. 2 Размеры и масса в кг / м стальных труб разных размеров с различной толщиной стенки

Фитинги

Фитинги используются в трубопроводных системах для соединения прямых участков труб, адаптации к различным размерам или формам и для других целей, таких как регулирование (или измерение) потока жидкости.Для установки фитингов (особенно необычных) требуются деньги, время, материалы и инструменты, и они являются важной частью трубопроводных и водопроводных систем. Клапаны технически являются фитингами, но обычно обсуждаются отдельно. Назначение арматуры, показанной на рис. 3, можно в целом сформулировать следующим образом:

  • Колена - для выполнения угловых поворотов трубопроводов.
  • Соски - для создания тесных соединений. Они имеют резьбу на обоих концах, при этом закрытый ниппель имеет резьбу по всей длине.
  • Муфты - для соединения двух отрезков трубы одинакового размера по прямой.
  • Соединения - для упрощения демонтажа трубопроводов.
  • Тройники и крестовины - для соединения ответвлений под углом 90º.
  • Y-образные изгибы - для соединения ответвлений под углом 45 °.
  • Обратные отводы - для изменения направления участка трубопровода.
  • Заглушки и заглушки - для закрытия открытых концов труб или фитингов.
  • Втулки - для соединения труб разных размеров.Наружный конец вставляется в муфту, а затем меньшая труба ввинчивается в охватывающий конец. Меньшее соединение может иметь эксцентрический отвод для обеспечения свободного отвода воды.
  • Редукторы - для уменьшения диаметра трубы. Имеет два патрубка с внутренней резьбой, в которые входят трубы разных размеров. Также может быть выполнен с одним эксцентриком подключения для свободного отвода воды.

Существует три основных метода, используемых для соединения или соединения отрезков напорного трубопровода. Эти:

  1. Резьбовые соединения.
  2. Фланцевые соединения.
  3. Сварные соединения.

Каждый из этих методов имеет определенные преимущества и недостатки, и каждый из них будет обсуждаться в следующих разделах.

Резьбовые соединения

В этом методе резьба нарезается на каждом конце трубы, и для соединения отрезков используются резьбовые фитинги, такие как штуцеры, муфты и колена. Этот метод обычно используется для труб диаметром менее 101,6 мм (4 дюймов) для низкого и среднего давления.Его преимущество состоит в том, что трубопровод можно легко разобрать или собрать. Однако резьбовые соединения
подвержены утечкам, и прочность трубы снижается при нарезании резьбы в стенке трубы.

Фланцевые соединения

В этом методе используются фланцы на концах труб, которые соединяются болтами лицом к лицу, обычно с прокладкой между двумя поверхностями. Фланцевые соединения имеют преимущество перед сварными соединениями, поскольку они позволяют производить разборку и их более удобно собирать и разбирать, чем резьбовые соединения.Чтобы предотвратить утечку через фланцевые соединения, стыковые поверхности фланцев должны быть абсолютно плоскими и гладкими. Хотя теоретически возможно отшлифовать грани до этого состояния, это трудоемкое и дорогое мероприятие. Поэтому между поверхностями фланца обычно используются прокладки. Прокладки изготовлены из сравнительно мягкого материала, который при затяжке фланцевого соединения заполняет любые небольшие углубления на поверхностях фланца и, таким образом, предотвращает утечку.

Подробнее о фланцевых соединениях см .:

Сварные соединения

В этом методе отрезки труб привариваются непосредственно друг к другу и непосредственно к любым клапанам или фитингам, которые могут потребоваться.Использование этих сварных соединений для трубопроводов имеет ряд преимуществ по сравнению с использованием резьбовых или фланцевых соединений:

  1. Возможность протечки устраняется устранением резьбовых или фланцевых соединений.
  2. Вес системы трубопроводов снижен за счет отказа от соединительных фланцев или фитингов.
  3. Стоимость материала и потребность в техническом обслуживании снижаются за счет отказа от фланцев и фитингов.
  4. Трубопровод выглядит аккуратнее, и его легче изолировать за счет устранения громоздких фланцев и фитингов.
  5. Сварные соединения придают большую гибкость конструкции трубопроводов, поскольку трубы можно соединять практически под любым углом друг к другу.

Основным недостатком использования сварных соединений для трубопроводов является необходимость привлечения квалифицированного сварщика при каждом соединении.

Опоры трубопроводов

Трубопровод должен поддерживаться таким образом, чтобы его вес не переносился оборудованием, к которому он прикреплен.Используемые опоры должны предотвращать чрезмерное провисание трубы и в то же время обеспечивать свободное движение трубы из-за расширения или сжатия. Опорное приспособление должно быть спроектировано так, чтобы выдерживать вес трубы, клапанов, фитингов и изоляции плюс вес жидкости, содержащейся в трубе.

Фигура. 4 Различные типы опор для трубопроводов

Жесткая опора


Жесткие опоры используются для ограничения движения трубы в определенном (-ых) направлении (-ях) без какой-либо или ограниченной гибкости в этом направлении.Основной функцией жесткой опоры может быть:

  • Анкер или 3-х мерный упор

    В этом типе опорной конструкции труба фиксируется относительно опорных конструкций. Движение в любом направлении не допускается. Это может быть достигнуто сваркой или прикручиванием опоры к несущей конструкции.

  • Опора или скользящая опора

    В этом типе опорной конструкции труба фиксируется по вертикали вниз.Перемещение в вертикальном направлении вниз, в основном из-за веса трубы и содержащей жидкость, не допускается. Эта опора иногда также называется скользящей опорой.

  • Направляющая

    В этом типе опорной конструкции труба фиксируется в направлениях, отличных от направления, в котором действует вес трубы и содержащей жидкость. Ограниченная гибкость может быть обеспечена за счет обеспечения направляющего зазора (зазора между внешней поверхностью трубы и внутренней поверхностью направляющей пластины).

  • И упор, и направляющая

    В этом типе опорной конструкции труба фиксируется относительно вертикального направления вниз вместе с любым или всеми направлениями направляющих.

Пружинная опора


Пружинные опоры используются для поддержки груза и одновременного движения. В пружинных опорах используются спиральные спиральные пружины сжатия (для компенсации нагрузок и связанных с ними перемещений труб из-за теплового расширения).Важнейшим компонентом обоих типов опор являются спиральные пружины сжатия. Они широко классифицируются на:

  • Переменные Поддержка усилий


    Опоры с переменным усилием, также известные как регулируемые подвески или переменные, используются для поддержки трубопроводов, подверженных умеренным (примерно до 50 мм) вертикальным тепловым движениям. Опоры с переменным усилием используются для поддержки веса трубопровода или оборудования вместе с весом жидкостей, позволяя при этом определенную величину движения по отношению к поддерживающей его конструкции.Горячая нагрузка - это рабочая нагрузка на опору в «горячем» состоянии, т.е. когда труба перешла из холодного состояния в горячее или рабочее состояние. Изменение нагрузки (LV) или процентное изменение = [(горячая нагрузка-холодная нагрузка) x 100] / горячая нагрузка или [(ход x скорость пружины) x 100] / горячая нагрузка. Обычно MSS-SP58 определяет максимальное изменение нагрузки (обычно называемое LV) равным 25%.

  • Опора постоянного усилия


    Опоры постоянного усилия используются для поддержки трубопроводов, подверженных большим вертикальным перемещениям, обычно 150 мм или 250 мм.Для труб, которые имеют решающее значение для работы системы, или так называемых критических трубопроводов, где на трубу не должны передаваться остаточные напряжения, обычной практикой является использование CES. При постоянном усилии опоры нагрузка остается постоянной, когда труба перемещается из холодного положения в горячее. Таким образом, независимо от хода нагрузка остается постоянной во всем диапазоне движения. Поэтому его называют подвеской с постоянной нагрузкой. По сравнению с подвеской с переменной нагрузкой, где при движении нагрузка меняется, а горячая и холодная нагрузка - это два разных значения, которые регулируются постоянством хода и пружины.Блок CES не имеет жесткости пружины.

Дренажный трубопровод

В случае паропровода необходимо постоянно сливать конденсат из трубопроводов. Если этого не сделать, конденсат будет уноситься вместе с паром и может вызвать гидравлический удар и, возможно, привести к разрыву труб или фитингов. Кроме того, крайне нежелателен допуск пара, несущего влагу, к турбинам или двигателям. Для удаления этого конденсата и влаги из трубопроводов используются различные устройства, которые обсуждаются в следующих разделах.

Сепараторы пара

Сепараторы пара, иногда называемые очистителями пара, представляют собой устройства, которые при установке в паропровод удаляют из пара капли влаги и другие взвешенные примеси. Для этого сепаратор либо заставляет пар внезапно менять направление потока, либо придает пару вихревое движение. Оба они вызывают выброс влаги и других частиц из потока пара.

Конденсатоотводчик

Конденсатоотводчик предназначен для отвода конденсата из паропроводов, сепараторов и другого оборудования, не допуская выхода пара.Кроме того, большинство ловушек предназначены для выпуска воздуха, присутствующего в линиях или оборудовании. Конденсатоотводчики должны устанавливаться в линиях, где конденсат необходимо сливать так же быстро, как он накапливается, и везде, где конденсат необходимо собирать для отопления, для нужд горячей воды или для возврата в бойлеры. Они необходимы для паропроводов, сепараторов и всего оборудования с паровым или паровым обогревом.

Большинство трубопроводных систем используются для транспортировки веществ, температура которых намного выше температуры окружающего воздуха.Примеры включают в себя главный паропровод и трубопровод питательной воды. Чтобы уменьшить количество тепла, теряемого горячим веществом в окружающий воздух, трубопровод покрывается изоляцией. Изоляция не только сохраняет тепло в горячих линиях, но и предотвращает чрезмерно высокую температуру внутри здания технологической установки. Кроме того, изоляция горячих трубопроводов предотвратит травмы персонала из-за контакта с оголенными поверхностями трубы.

В случае трубопровода, который переносит вещества с более низкой температурой, чем температура окружающего воздуха, изоляция трубопровода предотвратит запотевание трубы и, как следствие, капание и коррозию.

Материал, пригодный для использования в качестве утеплителя, должен иметь следующие характеристики.

  • Высокая изоляционная способность.
  • Долгая жизнь.
  • Доказательство паразитов.
  • Не вызывает коррозии.
  • Способность сохранять форму и изоляционные свойства при намокании.
  • Легкость применения и установки.

Некоторые из наиболее распространенных материалов, используемых для изоляции трубопроводов, обсуждаются в следующих разделах.

  • Диатомовый кремнезем - этот материал связан с глиной и асбестом и используется при температурах до 1030ºC.
  • Асбест - Секции покрытия труб изготавливаются из асбестового волокна и используются при температурах до 650 ° C.
  • Силикат кальция - эта изоляция сделана из кремнезема и извести и подходит для температур до 650 ° C.
  • Ячеистое стекло - этот материал представляет собой стекло, которое было расплавлено и вспенено, а затем отформовано в формы для покрытия труб.Его можно использовать при температуре до 430ºC.
  • Магнезия (85%) - этот материал состоит из карбоната магния с асбестовым волокном. Он доступен в формованном виде для покрытия труб, а также поставляется в виде порошка для смешивания с водой с образованием изоляционного цемента, который используется для покрытия трубопроводной арматуры. Покрытие труб из магнезии пригодно для эксплуатации при температуре до 315ºC.
  • Стекловолокно - это стекло, которое было переработано в волокна, а затем сформировано в секции, покрывающие трубы, которые подходят для температур до 190 ° C.
  • Пластиковые пены - это пластмассы, которые во время производства были переработаны в пену, а затем сформированы в секции покрытия труб. Они доступны для температур от -170ºC до 120ºC.

Требование к гибкости трубопроводов


Трубопроводы используются для передачи определенного количества жидкости от одного оборудования к другому. Очевидно, что кратчайший прямой путь трубы кажется наиболее экономичным и жизнеспособным в первом смысле.Причин может быть много;

  • Чем короче труба, тем меньше капитальных затрат на закупку, сварку и монтаж.
  • Чем короче труба, тем меньше перепад давления, что делает ее более пригодной для правильной работы.
  • Чем короче труба, тем меньшее количество опор необходимо для поддержки трубы.

Тем не менее, как инженер по трубопроводам, мы не видим, чтобы прокладка труб проводилась по кратчайшему прямому пути. Почему ??

Самая большая причина этого в том, что прямая кратчайшая компоновка обычно не приемлема для поглощения теплового расширения.

Когда температура трубы изменяется от условий установки / окружающей среды до рабочих / проектных условий, она расширяется или сжимается в зависимости от разницы между температурой установки и рабочей температурой. В общем смысле и расширение, и сжатие называют тепловым расширением.

Когда прямая труба, соединенная концом к концу с оборудованием, расширяется, это может создать огромную силу и напряжение в системе трубопроводов. Однако, если трасса трубопровода достаточно гибкая, расширение может быть поглощено без создания чрезмерной силы или напряжения.Разберемся в этом на примере.

На рисунке 5 показано, что произойдет, когда прямая труба, напрямую соединенная из одной точки в другую, подвергнется изменению температуры. Во-первых, учтите, что подключен только один конец, а другой конец свободен. Свободный конец расширится на величину, равную ΔL = α L ΔT

где,

  • ΔL = изменение длины или теплового расширения (дюймы)
  • α = коэффициент линейного расширения (K¯¹)
  • L = исходная длина трубы (дюймы)
  • ΔT = изменение температуры (K)

Рисунок 5

Однако, поскольку другой конец не болтается, это расширение должно поглощаться трубопроводом.Это эквивалентно сжатию трубы для перемещения свободного конца назад на расстояние ΔL . Эта величина сжатия создает напряжение величиной S = E (ΔL / L) , а сила, необходимая для сжатия этой величины, составляет F = A S .

где,

  • E = модуль упругости Юнга, фунт / кв. Дюйм
  • A = площадь поперечного сечения трубы, дюйм²
  • F = осевое усилие, фунт

Чтобы проверить величину такого напряжения и силы, возьмем пример из реальной жизни.Рассмотрим трубу со стандартной толщиной стенки с,

  • Материал = ASTM A53
  • внешний диаметр (O.D) = 6 дюймов
  • L = 100 футов = 1200 дюймов
  • T1 = 70 F (установка), T2 = 270 F (работа)
  • α = 6,33 x 10 -6 дюйм / дюйм- ° F
  • E = 27,5 x 10 6 фунт-сила / дюйм 2

Тогда ΔL = (6,33 x1 0 -6 дюймов / дюйм-° F) (1200 дюймов) (270 ° F-70 ° F) = 1,52 дюйма

F = AE α (ΔT) = (5.581 дюйм 2 ) (27,5 x 10 6 фунтов f / дюйм 2 ) (6,33 x 10 -6 дюймов / дюйм-° F) (270 ° F-70 ° F) = 194 315 фунт-сил

Теперь можно представить себе величину силы, возникающей в трубе, проходящей по кратчайшему прямому пути. Результатом, скорее всего, станет отказ анкеров, деформация трубы или и то, и другое. Если прокладка труб достаточно гибкая, напряжения останутся значительно ниже предела текучести стали. Ясно, что прямолинейная прямая компоновка неприемлема для большинства трубопроводов, и необходимо обеспечить гибкость.

Естественная гибкость трубы


Обеспечение должной гибкости - одна из основных задач при проектировании трубопроводной системы. Гибкость трубопроводов обеспечивается множеством различных способов. Самый простой способ - воспользоваться естественной гибкостью трубы.

Трубы гнутся даже под собственным весом. Чем длиннее труба, тем легче ее гнуть. Если труба согнута в пределах своего предела упругости (без остаточной деформации), она будет вести себя как пружина и вернется к своей исходной форме после снятия нагрузки.Если колена и анкеры на трубопроводной системе расположены так, чтобы обеспечить свободное движение трубы под действием теплового расширения, силы будут намного меньше, чем при прямом участке. На рис. 6 показано, как тепловое расширение горизонтального участка трубы согласуется с изогнутой формой вертикальной трубы.


Рисунок 6

Анкерные нагрузки и напряжения намного меньше, чем в случае с прямой трубой, но для этого подхода есть некоторые ограничения.

  • Эта схема вводит моментные (крутящие) нагрузки на анкеры.
  • Трубы также движутся в одном направлении, что может быть неприемлемо из-за нехватки места.
  • Геометрия может повлиять на это расположение. Если опора для теплового расширения короче, силы и моменты будут выше.

Естественная гибкость этой трубы может быть или не быть достаточной в зависимости от индивидуальных случаев. Дополнительную гибкость можно обеспечить, добавив компенсирующие петли или компенсаторы.В примере прямой линии, рассмотренном выше, напряжение может быть уменьшено с помощью петель, установленных, как показано ниже. Идея состоит в том, чтобы сделать трубу перпендикулярно направлению расширения. Таким образом, когда труба расширяется, она сначала сгибает петлю, прежде чем передавать какую-либо нагрузку на анкер. Чем длиннее ножка петли, тем меньше будет создаваемое усилие.


Но цикл расширения также имеет некоторые ограничения.

  • Требуется больше места для размещения петли.
  • Длина маршрута увеличивается. Это приводит к закупке избыточного материала (трубы и колена) и большему падению давления.
  • Сложная компоновка там, где требуется свободный слив.

В таких случаях лучше использовать компенсатор. Деформационные швы сложнее трубных петель, которые представляют собой просто дополнительные длины одного и того же трубопровода. По этой и другим причинам инженеры предпочитают трубопроводные петли компенсаторам.

Однако компенсаторы могут эффективно использоваться во многих областях, если они правильно спроектированы.Одним из основных требований к конструкции системы компенсаторов является установка достаточных ограничителей для поддержания устойчивости.

Преимущества «компенсатора» перед «расширительным контуром»


  • Недостаточно места для расширительного контура трубы с достаточной гибкостью.
  • Требуется минимальный перепад давления по всей линии трубопровода, а отсутствие турбулентности потока от колен и трубопроводов требуется условиями технологического потока.
  • Жидкость абразивная и течет с очень высокой скоростью.
  • Отсутствует соответствующая опорная конструкция, способная выдержать размер, форму и вес петли трубы.
  • Трубная петля непрактична, как при низком давлении, так и при большом диаметре.
  • График строительства не предусматривает трудозатрат на установку петли трубопровода и опорной конструкции петли трубопровода.
  • В большинстве случаев более экономично использовать компенсатор вместо трубных петель.

Минимальное расстояние между трубами в стойке для труб

Обычно в центре завода проложена эстакада для труб, по которой проходят все трубы из разных источников в места назначения вместе с кабельными лотками, каналами для КИП и т. Д.


Когда две трубы проходят параллельно друг другу, инженер по трубопроводам должен поддерживать минимальный зазор между двумя трубами. Для этого может быть много причин;

  • Для предотвращения столкновения труб при строительстве и монтаже.
  • Достаточный зазор для компенсации теплового движения труб вбок (например, тепловое расширение ветви AB на рисунке ниже).
  • Достаточный зазор для установки опор труб с направляющими пластинами.

Основной принцип определения расстояния между трубопроводами, идущими параллельно друг другу:


Межцентровое расстояние = 1/2 наружного диаметра фланца трубы большего размера + толщина изоляции трубы большего размера (если применимо) + 25 мм + 1/2 О.D трубы меньшего размера + толщина изоляции трубы меньшего размера (если применимо).

где O.D = Внешний диаметр трубы.

Большинство компаний рассматривают минимум 300 # для расчета наружного диаметра фланца трубы большего размера.

Для упрощения большинство компаний подготовили стандартные диаграммы или таблицы, в которых показано расстояние от центра к центру между трубами разных размеров и номиналов без изоляции. при 3D-моделировании разработчик моделей добавляет толщину изоляции к интервалам, указанным в этих стандартных таблицах, чтобы получить точное расстояние между центрами.

  1. Расстояние основано на мин. зазор 25 мм между фланцем одной трубы и наружным диаметром соседней трубы.
  2. Все размеры указаны в миллиметрах.
  3. Если трубы изолированы, необходимо также добавить толщину изоляции.
  4. Чтобы определить расстояние между двумя трубами разного номинала, обратитесь к расчетам для обеих труб и используйте большее из двух расстояний. Например: для определения расстояния между трубой 150 NB с рейтингом 150 # и трубой 100 NB с рейтингом 600 #.
    • Для трубы 150 NB и фланца 100 NB 600 # Расчетное расстояние = 255 мм.
    • Для трубы 100 NB и фланца 150 NB 150 # Расчетное расстояние = 230 мм.
    • Рассмотрим максимальные расстояния из 2-х случаев. Расстояние между 2 строками = 255 мм.
  5. Фланцы и / или клапаны на соседних линиях должны быть расположены в шахматном порядке.
  6. Особое внимание следует уделять трубопроводам с фланцами с резьбовыми отверстиями.
  7. Если происходит боковое тепловое движение, расстояние между ними должно быть таким, чтобы в расширенном или сжатом положении соседние трубы сохраняли минимальный заданный зазор.

Источник: Китайский производитель трубопроводных систем - Yaang Pipe Industry Co., Limited (www.steeljrv.com)

(Yaang Pipe Industry - ведущий производитель и поставщик изделий из никелевых сплавов и нержавеющей стали, включая фланцы из супердуплексной нержавеющей стали, фланцы из нержавеющей стали, фитинги из нержавеющей стали, трубы из нержавеющей стали. Продукция Yaang широко используется в судостроении, атомной энергетике, судостроении. машиностроение, нефтяная, химическая, горнодобывающая промышленность, очистка сточных вод, резервуары для природного газа и высокого давления и другие отрасли.)

Если вы хотите получить дополнительную информацию о статье или поделиться с нами своим мнением, свяжитесь с нами по адресу [email protected]

Обратите внимание, что вас могут заинтересовать другие опубликованные нами технические статьи:

Артикул:

  • https://www.yaang.com/seamless-steel-pipe-hot-tension-recting-mill-steel-pipe-straight-seam-steel-pipe-whats-the-difference-between-the-three-of- pipe.html
  • http: // www.piping-engineering.com/piping-systems-components.html
  • http://www.theprocesspiping.com

Что такое конструкция трубопроводов? | North Shore Mechanical Contractors

Опубликовано 28 сентября 2017 г. компанией North Shore Mechanical Contractors в проекте "Наука о жизни", "Новости", "Безопасность", "Проект школы / больницы".

Строительство трубопровода - это процесс, при котором вы собираете трубы в такой системе, как водопровод. Сама по себе система трубопроводов состоит в том, что в ней используется система труб для транспортировки жидкости.Эта жидкость может быть жидкостью или газом, но обычно в доме рассматривается как позволяющая воде течь. Система трубопроводов - это наиболее часто понимаемый аспект, как мы часто слышим зимой в Новой Англии: «Не позволяйте своим трубам замерзнуть!»

Промышленные трубопроводы

Промышленные трубопроводы находятся в совершенно другой категории, чем трубопроводы для жилых домов, потому что они чрезвычайно сложны и есть много разных вещей, которые потенциально могут пойти не так. Мы также можем чаще видеть выбросы газов, особенно в зданиях, которые связаны с наукой.Школы, особенно с лабораторными помещениями, тоже нуждаются в этих газопроводах.

Промышленные трубопроводы могут быть изготовлены из любых материалов, включая, помимо прочего, дерево, стекловолокно, стекло, сталь, алюминий, пластик, медь и бетон. В этих системах есть еще один элемент; на трубах есть клапаны, а иногда и другие устройства, которые помогают обнаруживать, а также контролировать различные аспекты жидкостей. Три основных фактора, которыми эти клапаны помогают управлять, - это давление, скорость потока и температура, поскольку это три наиболее важные вещи, которые следует учитывать.

Проектирование трубопроводов

Когда дело доходит до конструкции трубопроводов, существует еще один процесс, называемый проектированием трубопроводов. Конструкция трубопровода чрезвычайно сложна, так как для правильной работы все должно быть идеально. Во времена, когда еще не было компьютеров, инженеры вытягивали трубопроводы, и хотя иногда они все еще делают это на ранних этапах, они обычно используют компьютерное программное обеспечение для разработки плана.

Если вы заинтересованы в получении дополнительной информации о наших больницах, школах и услугах в научных зданиях, свяжитесь с нами сегодня или вы можете позвонить нам напрямую по телефону (978) -774-9800 для получения дополнительной информации о системах трубопроводов и наших предложениях.

← Предыдущий пост Следующее сообщение →

Консультации - Инженер по подбору | Определение материалов труб и трубопроводов

Автор: Мэтт Долан, PE, LEED AP BD + C, JBA Consulting Engineers, Лас-Вегас 1 февраля 2013 г.

Цели обучения

1. Понимание проблем, связанных с системами мало- и высотных трубопроводов.

2. Узнайте о трех типах систем трубопроводов: HVAC (гидравлические трубопроводы), водопроводах (бытовая вода, канализационные и вентиляционные трубопроводы) и специальных трубопроводах для химикатов и жидкостей (системы соленой воды и опасные химикаты).


Трубы и трубопроводные системы используются во многих элементах зданий. Многие люди видели P-сифон под раковиной или трубопроводы хладагента, ведущие к их жилой сплит-системе и из нее. Мало кто видел прокладку основных инженерных трубопроводов от центрального завода или систем химической очистки в помещении с оборудованием бассейна. Каждое из этих приложений требует определенного типа трубы, чтобы соответствовать требованиям норм, физическим ограничениям, спецификациям и лучшим методам проектирования.

Не существует простого решения для трубопроводов, подходящего для всех областей применения. При соблюдении определенных критериев проектирования и задании правильных вопросов владельцу и эксплуатационному персоналу эти системы могут соответствовать всем физическим требованиям и нормам. Кроме того, они могут поддерживать надлежащую стоимость и сроки выполнения для создания успешно реализованной системы здания.

Трубопровод ОВК

Трубопровод

HVAC охватывает множество различных жидкостей, давлений и температур.Этот трубопровод может располагаться над или под землей и проходить через внутреннюю или внешнюю часть здания. Эти факторы необходимо учитывать при выборе трубопроводов HVAC в рамках проекта. Термин «гидронный» относится к использованию воды в качестве теплоносителя для охлаждения и нагрева. В каждом случае вода подается с заданным расходом и температурой. Обычно теплообмен в помещении осуществляется с помощью змеевика воздух-вода, предназначенного для возврата воды определенной температуры. Это приводит к тому, что определенное количество тепла передается или удаляется из помещения.Охлажденная и нагревающая вода с использованием водяного охлаждения являются доминирующими системами, используемыми для кондиционирования крупных коммерческих объектов.

Для большинства малоэтажных зданий ожидаемое рабочее давление в системе обычно составляет менее 150 фунтов на квадратный дюйм манометра (фунт / кв. Дюйм). Гидравлические системы (как охлажденная, так и отопительная вода) являются системами с замкнутым контуром. Это означает, что общий динамический напор насосов учитывает потери на трение в системе трубопроводов, связанных змеевиков, клапанов и вспомогательного оборудования. Статическая высота системы не влияет на производительность насоса, но влияет на необходимое рабочее давление в системе.Номинальное рабочее давление 150 фунтов на кв. Дюйм для чиллеров, котлов, насосов, трубопроводов и принадлежностей является обычным для производителей оборудования и компонентов. Это номинальное давление должно поддерживаться в рамках конструкции системы, когда это возможно. Многие здания, которые считаются мало- или среднеэтажными, подпадают под категорию рабочего давления 150 фунтов на квадратный дюйм.

Поддержание системы трубопроводов и оборудования ниже стандартного давления 150 фунтов на квадратный дюйм становится более трудным при проектировании высотных зданий. Статическая высота трубопровода выше примерно 350 футов (без добавления давления насоса в систему) будет превышать стандартное номинальное рабочее давление для этих систем (1 фунт / кв.дюйм изб. = 2.31 фут головы). В этой системе, скорее всего, будет использоваться разрыв давления (в виде теплообменников), чтобы изолировать более высокие требования к давлению в градирне от остальной части подключенных трубопроводов и оборудования. Такая конструкция системы позволит проектировать и устанавливать стандартные чиллеры под давлением, указывая при этом трубопроводы и аксессуары более высокого давления внутри градирни.

При указании трубопроводов для большого проекта кампуса проектировщики / инженеры должны умышленно редактировать соответствующие разделы спецификаций (разделы ARCOM MasterSpec 23 21 13.23 и 23 21 13.13, соответственно, для трубопроводов над уровнем моря и ниже уровня жидкости), чтобы убедиться, что трубопроводы, указанные для градирни и подиума, соответствуют их индивидуальным требованиям (или коллективным требованиям, если теплообменники не используются для изоляции давления зоны).

Еще одним компонентом замкнутых систем является очистка воды и очистка воды от кислорода. Большинство гидравлических систем оснащены системами очистки воды, состоящими из различных химикатов и ингибиторов для поддержания оптимального pH воды, протекающей по трубам (приблизительно 9.0) и микробиологические уровни, чтобы противостоять образованию биопленки и коррозии внутри труб. Стабилизация воды в системе и удаление воздуха помогает обеспечить полный ожидаемый срок службы трубопроводов, связанных с ними насосов, змеевиков и клапанов. Любой воздух, оставшийся в трубопроводе, может вызвать кавитацию в насосах охлажденной и отопительной воды и снизить теплопередачу в чиллерах, котлах или водяных змеевиках.

Гидравлические системы могут использовать следующие типы трубопроводов:

Медь: Трубка, подвергнутая термообработке, соответствующая ASTM B88 и B88M с типами L, B, K, M или C, с ASME B16.22 арматуры и соединения из кованой меди, соединенные бессвинцовым припоем или пайкой для подземных применений.

Трубка, подвергнутая термообработке, соответствующая стандартам ASTM B88 и B88M с типами L, B, K (обычно используется только ниже класса) или A, с фитингами и соединениями из кованой меди ASME B16.22, соединенными бессвинцовым припоем или пайкой. для надземных применений. Для этой трубы также допускается использование герметичных фитингов.

Медь

типа K изготавливается с трубками максимальной толщины и допускает рабочее давление от 1534 фунтов на кв. Дюйм при 100 F для ½ дюйма.до 635 фунтов на кв. дюймов для типа L и 850 фунтов на квадратный дюйм и 395 фунтов на квадратный дюйм для типа M, соответственно. Эти значения взяты из таблиц 3a, 3b и 3c «Справочника по медным трубам», опубликованного Copper Development Assn.

Эти значения рабочего давления взяты для прямых участков трубопровода, которые обычно не являются областями ограничения давления в системе.Фитинги и соединения, в которых соединяются два отрезка трубы, с большей вероятностью могут вызвать утечки или выйти из строя под рабочим давлением некоторых систем. Типичными типами соединения медных трубопроводов являются пайка, пайка или уплотнения под давлением. Эти типы соединений должны быть выполнены из бессвинцовых материалов и рассчитаны на ожидаемое давление в системе.

Каждый тип соединения способен поддерживать систему без утечек, когда соединение герметично закрыто должным образом, но эти системы по-разному реагируют, когда соединение не полностью герметично или обжато.Паяные и паяные соединения с большей вероятностью выйдут из строя и протечут, когда система будет впервые заполнена и испытана, а здание еще не занято. В этом сценарии подрядчик и инспектор могут быстро определить, где стык не был загерметизирован, и устранить эту проблему до того, как система станет полностью работоспособной и будут повреждены люди и предметы внутренней отделки. Соединения с герметичным уплотнением также могут повторить этот сценарий при условии, что они оснащены кольцом или узлом для обнаружения утечек. Это позволяет воде вытекать из фитинга, если на него не полностью нажимать, чтобы выявить проблемные участки таким же образом, как при пайке или пайке.Если фитинги с герметичным уплотнением не указаны в этом элементе, они могут иногда удерживать давление во время строительных испытаний и могут выйти из строя только после периода эксплуатации, тем самым нанося значительно больший ущерб занимаемому пространству и потенциально нанося вред пассажирам, особенно если по этому трубопроводу идет горячая вода для отопления.

Рекомендации по выбору размеров медных трубопроводов определяются на основе требований норм, рекомендаций производителя и передового опыта. Для систем с охлажденной водой (где температура подаваемой воды обычно составляет от 42 до 45 F) рекомендуемые ограничения скорости медных трубопроводных систем составляют 8 футов в секунду для поддержания низкого уровня шума системы и снижения вероятности эрозии / коррозии.Для систем водяного отопления (где температура подаваемой воды обычно составляет от 140 до 180 F для систем отопления помещений и до 205 F при использовании для производства горячей воды в гибридной системе) рекомендуемые ограничения скорости для медных труб намного меньше. «Справочник по медным трубам» перечисляет эти скорости от 2 до 3 футов в секунду, когда температура подаваемой воды выше 140 F.

Медные трубопроводы обычно доступны в определенных размерах, максимальный из которых составляет 12 дюймов. Это ограничивает использование меди в системах магистральных инженерных коммуникаций, поскольку для таких строительных конструкций обычно требуются трубы с размерами, превышающими 12 дюймов.маршрутизация от центральной установки до связанных теплообменных устройств. Медные трубопроводы чаще встречаются в гидравлических системах для размеров 3 дюйма и меньше. Для размеров более 3 дюймов чаще используются стальные трубы с канавками. Это связано с разницей в стоимости стали и меди, различиями в трудозатратах на трубы с пазами по сравнению с трубами под пайку или пайку (где фитинги под давлением не разрешены или не рекомендуются владельцем или инженером), а также с рекомендуемыми скоростями и температурами воды. внутри каждого из этих материалов трубопроводов.

Сталь: Трубы из черной или оцинкованной стали, соответствующие стандарту ASTM A 53 / A 53M, с фитингами из ковкого чугуна (ASME B16.3) или из кованой стали (ASTM A 234 / A 234M) и ковкого чугуна (ASME). B16.39) профсоюзы. Фланцы, фитинги и соединения классов 150 и 300 могут использоваться с резьбовыми или фланцевыми фитингами. Этот трубопровод можно соединять сваркой со сварочными присадочными материалами, соответствующими AWS D10.12 / D10.12M.

Фитинги и муфты с механическим соединением с пазами, соответствующие требованиям ASTM A 536 для ковкого чугуна 65-45-12, ASTM A 47 / A 47M для ковкого чугуна марки 32510 и ASTM A 53 / A 53M для типов F, E, или S - сборная сталь марки B; или ASTM A106, стальные фитинги класса B с канавками или выступами, предназначенные для соединения с муфтами с канавками на концах.

Стальные трубопроводы чаще используются для трубопроводов больших размеров в гидравлических системах, как указано выше. Этот тип системы учитывает различные требования к давлению, температуре и размерам для удовлетворения требований систем охлажденной и нагревающей воды. Обозначение класса, указанное для фланцев, фитингов и соединений, относится к рабочему давлению насыщенного пара в фунтах на квадратный дюйм для соответствующего элемента. Фитинг класса 150 предназначен для работы при рабочем давлении 150 фунтов на квадратный дюйм при 366 F, в то время как фитинг класса 300 будет обеспечивать рабочее давление 300 фунтов на квадратный дюйм при 550 F.Фитинг класса 150 обеспечит рабочее давление воды от 300 фунтов на квадратный дюйм до 150 F, в то время как фитинг класса 300 обеспечит рабочее давление воды до 2000 фунтов на квадратный дюйм при 150 F. Дополнительные классы фитингов доступны для определенных типов трубопроводов. Класс 125 или 250 доступен для чугунных трубных фланцев и фланцевых фитингов в соответствии, например, со стандартом ASME 16.1.

В системах труб и муфт с бороздками используются вырезанные или формованные пазы, расположенные на концах трубопроводов, фитингов, клапанов и т. Д., Которые крепятся с помощью гибкой или жесткой соединительной системы между каждой длиной трубы или фитинга.Эти муфты содержат две или более детали, которые скреплены вместе болтами и имеют прокладку внутри водного пути муфты. Эти системы работают с типами фланцев класса 150 и 300 и с прокладочными материалами из этиленпропилендиенмономера (EPDM) и способны работать при температурах жидкости от 230 до 250 F (в зависимости от размера трубопровода). Информация о трубах с канавками взята из справочника Victaulic и литературы.

Стальные трубы

Schedule 40 и 80 приемлемы для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Спецификация трубопровода относится к толщине стенки трубопровода, которая увеличивается с увеличением номера спецификации. С увеличением толщины стенок трубопровода также увеличивается допустимое рабочее давление для прямой трубы. Трубопроводы сортамента 40 допускают рабочее давление от 1694 фунтов на кв. Дюйм для ½ дюйма. трубопровод до 696 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов (оба от -20 до 650 F). Трубопроводы сортамента 80 допускают рабочее давление от 3036 фунтов на квадратный дюйм для ½ дюйма и 1305 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов, соответственно (оба от -20 до 650 F). Эти значения взяты из раздела технических данных Watson McDaniel.

Пластмасса: Пластиковые трубы из ХПВХ, соответствующие стандарту ASTM F 441 / F 441M как для класса 40, так и для класса 80, с фитингами с муфтами (ASTM F 438 для класса 40 и ASTM F 439 для класса 80) и цементов на основе растворителей (ASTM F493).

Пластиковые трубы из ПВХ, соответствующие стандарту ASTM D 1785 для сорта 40 и класса 80 с фитингами с раструбом (ASM D 2466 для класса 40 и ASTM D 2467 для класса 80) и цементов на основе растворителей (ASTM D 2564). Включите грунтовку в соответствии с ASTM F 656.

Трубопроводы из ХПВХ и ПВХ предназначены для применения в жидкостях ниже класса, хотя даже в этих условиях следует проявлять осторожность при установке этого трубопровода в рамках проекта. Пластиковые трубы широко используются в системах сточных и вентиляционных трубопроводов, особенно для подземных применений, когда неизолированная труба находится в прямом контакте с окружающей почвой. В этом случае коррозионная стойкость труб из ХПВХ и ПВХ является преимуществом из-за коррозионной природы некоторых загрязнений.Гидравлические трубопроводы обычно изолированы и покрыты защитной оболочкой из ПВХ, которая обеспечивает буфер между металлическими трубопроводами и окружающей почвой. Пластиковые трубопроводы могут использоваться в небольших системах с охлажденной водой, где ожидается более низкое давление. Максимальное рабочее давление для труб из ПВХ составляет более 150 фунтов на квадратный дюйм для всех размеров труб до 8 дюймов, но это только для температур 73 F или ниже. Любая температура выше 73F приведет к снижению рабочего давления в системе трубопроводов до максимального значения 140 F.При этой температуре коэффициент снижения номинальных характеристик составляет 0,22, где он составляет 1,0 при 73 F. Максимальная рабочая температура 140 F применима как к трубопроводам из ПВХ по классу 40, так и по классу 80. Трубопроводы из ХПВХ способны выдерживать более широкий диапазон рабочих температур, что позволяет им выдерживать температуру до 200 F (с коэффициентом снижения 0,2), но его номинальное давление идентично ПВХ, что делает его приемлемым для подземных систем охлажденной воды со стандартным давлением. до 8 дюймов. Для систем отопления, поддерживающих воду с более высокой температурой до 180 или 205 F, не рекомендуется использовать трубопроводы из ПВХ или ХПВХ.Все данные взяты из технических условий на трубы из ПВХ Harvel и из спецификаций на трубы из ХПВХ.

Водопровод

Водопроводный трубопровод связан с потоком множества различных жидкостей, твердых тел и газов. В этих системах текут как питьевые, так и непитьевые жидкости. Из-за большого разнообразия жидкостей, переносимых в водопроводных системах, соответствующий трубопровод классифицируется как трубопровод для бытовой воды или дренажный и вентиляционный трубопровод.

Бытовая вода: Мягкая медная трубка, соответствующая стандарту ASTM B88 для типов K и L и ASTM B88M для типов A и B с арматурой под пайку из кованой меди (ASME B16.22).

Твердые медные трубки, соответствующие требованиям ASTM B88 для типов L и M и ASTM B88M для типов B и C, с литыми медными фитингами под пайку (ASME B16.18), фитингами под пайку из кованой меди (ASME B16.22), бронзовые фланцы (ASME B16.24) и медные штуцеры (MSS SP-123). Для этой трубки также допускаются герметичные фитинги.

Типы медных трубопроводов и соответствующие стандарты взяты из MasterSpec, раздел 22 11 16. Конструкция медных трубопроводов для бытовой воды ограничена требованиями кодов для максимальной скорости потока.Они указаны в сантехнических кодах следующим образом:

Раздел 610.12.1 Единых правил водоснабжения 2012 гласит: Максимальные скорости в трубах и фитингах из меди и медных сплавов не должны превышать 8 футов в секунду в холодной воде и 5 футов в секунду в горячей воде. Эти значения также повторяются в «Справочнике по медным трубам», который использует эти значения в качестве рекомендуемых максимальных скоростей для этих типов систем.

Трубопровод из нержавеющей стали, соответствующий стандарту ASTM A403 для типа 316 с аналогичными фитингами с использованием сварных или рифленых муфт, используется как для больших трубопроводов бытового водоснабжения, так и для прямой замены медных трубопроводов.По мере роста цен на медь трубы из нержавеющей стали стали более распространенными в системах водопровода для бытовых нужд. Типы трубопроводов и соответствующие стандарты были взяты из MasterSpec раздела 22 11 00 Администрации ветеранов (VA).

Новая разработка, которая будет введена в действие и будет соответствовать требованиям в 2014 году, - это Федеральный закон о сокращении содержания свинца в питьевой воде. Это федеральное осуществление действующих законов Калифорнии и Вермонта в отношении содержания свинца в водном пути любых трубопроводов, клапанов или принадлежностей, используемых в системе водоснабжения дома.Закон гласит, что все смачиваемые поверхности труб, фитингов и приспособлений должны быть «бессвинцовыми», что означает максимальное содержание свинца «не более чем средневзвешенное значение 0,25% (свинец)». Это требует, чтобы производители производили литые изделия, не содержащие свинца, в соответствии с новой буквой закона. UL излагает подробности в «Обзоре нормативов по уровням свинца в компонентах системы питьевой воды».

Дренаж и вентиляция: Труба и фитинги из чугуна с чугунным покрытием, соответствующие стандарту ASTM A 888 или Институту чугунных грунтовых труб (CISPI) 301.Стыковые фитинги Sovent, соответствующие требованиям ASME B16.45 или ASSE 1043, могут использоваться с безглушенной системой.

Чугунные грунтовые трубы и фитинги с втулкой и втулкой должны соответствовать стандарту ASTM A 74, с резиновыми прокладками (ASTM C 564), а также чистыми свинцовыми и дубовыми или конопляными волокнами для набухания (ASTM B29).

Оба этих типа конструкции трубопроводов приемлемы для использования в зданиях, но трубопроводы и фитинги без рукавов чаще всего используются в коммерческих зданиях выше уровня земли. Чугунные трубопроводы с бесшумными муфтами по стандарту CISPI обеспечивают постоянную установку, конфигурацию которой можно изменить или к которой можно получить доступ, разобрав ленточные хомуты, но при этом сохраняется масса металлической трубы для снижения шума отрыва от потока отходов через трубу.Недостатком литейных труб является их износ из-за кислотных отходов, которые встречаются в типичных установках, обслуживающих ванные комнаты.

Трубопроводы и фитинги из нержавеющей стали с раструбом и гладким концом, соответствующие стандарту ASME A112.3.1, используются в надземных дренажных системах вместо чугунных трубопроводов. Трубопровод из нержавеющей стали также используется в первых сегментах трубопровода, соединяющегося с напольными раковинами, куда сливаются газированные продукты, чтобы уменьшить повреждения из-за коррозии.

Трубопроводы из ПВХ со сплошными стенками, соответствующие стандарту ASTM D 2665 (дренаж, отвод и вентиляция), и трубопроводы из ПВХ с ячеистой сердцевиной, соответствующие стандарту ASTM F 891 (список 40), фитинги с раструбом (ASTM D 2665, соответствующие ASTM D 3311, дренажные, сливные и вентиляционные схемы и для трубы сортамента 40), адгезивной грунтовки (ASTM F 656) и цементного раствора (ASTM D 2564).Трубопроводы из ПВХ можно найти выше и ниже уровня в коммерческих зданиях, хотя чаще они указываются ниже уровня из-за шума отрыва трубопровода и специальных требований кодов.

В пределах юрисдикции строительства зданий Южной Невады поправка к Международному строительному кодексу (IBC) 2009 года гласит:

603.1.2.1 Аппаратные. Горючие трубопроводы разрешается устанавливать в помещении с оборудованием, которое ограждено 2-часовой конструкцией с номинальной огнестойкостью и полностью защищено автоматическими спринклерными оросителями.Горючий трубопровод разрешается протягивать из аппаратной в другие помещения при условии, что трубопровод заключен в одобренную, специальную двухчасовую сборку с номинальной огнестойкостью. Если такой горючий трубопровод проникает через стену и / или пол / потолок с номинальной огнестойкостью, проход должен быть защищен противопожарной системой сквозного проникновения, которая указана для конкретного материала трубопровода и имеет рейтинги F и T не ниже требуемый рейтинг огнестойкости проникающей сборки.Горючие трубы не должны проходить более чем через один этаж.

Это требует, чтобы все горючие трубопроводы (пластиковые или другие) были заключены в 2-часовую конструкцию, если они присутствуют в здании типа 1A, как определено IBC. Использование труб из ПВХ в дренажной системе дает некоторые преимущества. ПВХ более устойчив к коррозии и окислению, вызываемым отходами и почвой из ванных комнат, чем чугунные трубы. Трубопроводы из ПВХ также устойчивы к коррозии из-за окружающих грунтов при установке под землей (как указано в разделе о трубопроводах ОВК).Трубопроводы из ПВХ, используемые в дренажных системах, имеют те же ограничения, что и в гидравлических системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с максимальной рабочей температурой 140 F. Эта температура дополнительно закрепляется в Единых санитарных правилах и требованиях Международного сантехнического кодекса, которые гласят, что любой сброс в приемник отходов должно быть ниже 140 F.

2012 Раздел 810.1 единых правил водоснабжения гласит: Ни одна паровая труба не должна напрямую подключаться к водопроводной или дренажной системе, а вода, имеющая температуру выше 140 F (60 C), не должна сбрасываться под давлением непосредственно в дренажную систему.

В разделе 803.1 Международного кодекса по водопроводу

2012 года говорится: Паровые трубы не должны подключаться к какой-либо части дренажной системы или водопроводной системы, а вода с температурой выше 140 F (60 C) не должна сбрасываться в какую-либо часть дренажной системы.

Специальные трубопроводы

Специальные трубопроводные системы предназначены для транспортировки нетипичных жидкостей. Эти жидкости могут варьироваться от трубопроводов для аквариумов с соленой водой до трубопроводов подачи химикатов для систем бассейнового оборудования. Системы трубопроводов для аквариумов обычно не встречаются в коммерческих зданиях, но они устанавливаются в некоторых гостиницах, при этом удаленные системы трубопроводов направляются из центрального бювета в различные места.Нержавеющая сталь может быть подходящим типом труб для систем с соленой водой из-за ее способности препятствовать коррозии с другими системами водоснабжения, но на самом деле соленая вода образует ямы и портит трубы из нержавеющей стали. Для этого типа применения трубопроводы из пластика ХПВХ или медно-никелевого сплава для судостроения соответствуют требованиям к коррозии; при прокладке этого трубопровода в пределах большого коммерческого объекта необходимо учитывать горючесть трубы. Как указано выше, в Южной Неваде использование горючих трубопроводов требует запроса на альтернативные средства, чтобы продемонстрировать соответствие целям кодекса для связанных типов зданий.

Трубопровод бассейна, по которому очищенная вода для погружения человека содержит разбавленные количества химикатов (можно использовать как отбеливатель из гипохлорита натрия, так и соляную кислоту с концентрацией 12,5%) для поддержания определенного уровня pH и химического баланса в соответствии с требованиями департамента здравоохранения. В дополнение к трубопроводу с разбавленным химическим веществом, хлорсодержащий отбеливатель и другие химические вещества в полной концентрации должны транспортироваться из складских помещений и специальных помещений с оборудованием. Трубопроводы из ХПВХ обладают химической стойкостью при транспортировке хлорсодержащих отбеливателей, но трубопроводы из высококремнистого железа могут быть заменены химическими трубопроводами при прокладке через негорючие типы зданий (пример: Тип 1A).Он прочен, но более хрупок, чем стандартные чугунные трубы, и весит больше, чем трубы аналогичного типа.

В этой статье рассматриваются лишь некоторые из множества возможностей проектирования трубопроводных систем. Они представляют собой большинство типов установленных систем для больших коммерческих зданий, но всегда будут исключения из правил. Общие основные спецификации являются бесценным ресурсом при определении типов трубопроводов для данной системы и соответствующих стандартов, по которым оценивается каждый продукт.Стандартные спецификации будут соответствовать требованиям многих проектов, но когда речь идет о высотных башнях, высоких температурах, опасных химических веществах или изменениях в законодательстве или юрисдикции, проектировщики и инженеры должны их пересмотреть.

Leave a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *