Torud ühendavad keemiatehaste erinevaid seadmeid. Neid kasutatakse ainete ülekandmiseks erinevate sidevahendite vahel. Projekt sisaldab mitut eraldi toru, mis ühenduste abil moodustavad ühtse torustikusüsteemi.
Torusüsteem
Pipeline - silindriliste komponentide süsteem, mis on ühendatud ühenduselementidega ning mida kasutatakse kemikaalide ja muude materjalide transportimiseks. Reeglina kasutatakse keemiatehastes ainete transportimiseks maa-aluseid torustikke. Mis puudutab paigaldise autonoomseid ja isoleeritud osi, siis need kehtivad ka torustiku või võrgu kohta.
Autonoomse torustiku konfiguratsioon võib hõlmata järgmist:
- Torud.
- liitmike ühendamine.
- Kahte eemaldatavat sektsiooni ühendav tihend.
Kõik need elemendid toodetakse eraldi, misjärel need ühendatakse ühtse torujuhtmesüsteemina. Lisaks torujuhtmed võivad ollavarustatud kütte ja vajaliku isolatsiooniga erinevatest materjalidest.
Torude ja nende valmistamiseks kasutatavate materjalide suurus valitakse lähtuv alt protsessi nõuetest ja igal üksikjuhul kehtestatud loobumisest. Kuid torujuhtmete mõõtmete standardimiseks klassifitseeriti ja ühtlustati need. Põhikriteerium on lubatud rõhk, mille juures on torujuhtme töö võimalik ja ohutu.
Nominaaldiameeter
Nominaaldiameeter on parameeter, mida kasutatakse torustike süsteemides jõudlustegurina, mis joondab hüdrotorustiku arvutustes selliseid osi nagu torud, ventiilid ja liitmikud.
Nominaaldiameeter – mahuväärtus, arvuliselt võrdne konstruktsiooni siseläbimõõduga. Nimisiseläbimõõdu näide: DN 125.
Niminaalne siseläbimõõt ei ole joonistel märgitud ja see ei asenda toru tegelikke läbimõõte. Hüdraulilises arvutuses vastab see ligikaudu torujuhtme teatud osade läbimõõdule. Kui eeldatakse numbrilisi nimiläbimõõte, valitakse need nii, et need suurendavad torujuhtme läbilaskevõimet kuni 40% ühelt nimiläbimõõdult teisele.
Nominaaldiameetrid on seatud selleks, et torujuhtme hüdrauliliste kadude arvutamisel ei tekiks probleeme osade vastastikuse joondamisega. Nimiväärtuse määramiselläbimõõt, valitakse selle väärtuse põhjal indikaator, mis on võimalikult lähedal toru läbimõõdule.
Niminaalne rõhk
Niminaalne rõhk on väärtus, mis vastab pumbatava keskkonna maksimaalsele rõhule temperatuuril 20 °C, mis tagab torustiku pikaajalise töö kindlaksmääratud mõõtmetega. Nimirõhk – mõõtmeteta väärtus – on kalibreeritud kogunenud kasutuskogemuse põhjal.
Torujuhtme nimirõhk hüdrauliliste kadude arvutamisel valitakse selles töö ajal tekkiva rõhu alusel, valides suurima väärtuse. Lisaks peavad liitmikud ja ventiilid vastama ka süsteemi samale rõhutasemele. Toru seina paksus arvutatakse nimirõhu põhjal ja see tagab, et toru saab töötada nimirõhuga võrdsel rõhul.
Lubatud tööülerõhk
Niminaalne rõhk kehtib ainult 20 °C töötemperatuuril. Kui temperatuur tõuseb, väheneb toru koormus. Samal ajal vähendatakse vastav alt lubatud ülerõhku. See väärtus näitab torustiku hüdraulilise takistuse arvutamisel maksimaalset ülerõhku, mis võib torustikusüsteemis olla, kui töötemperatuuri väärtus tõuseb.
Millest torujuhtmed on valmistatud?
Torusüsteemide valmistamiseks materjalide valimisel võetakse arvesse omadusi, näiteks transporditava kandja parameetreidtorujuhtme kaudu ja esialgne töörõhk selles süsteemis. Küttetorustike hüdraulilisel arvutusel tuleks arvesse võtta ka sisekeskkonna söövitava mõju võimalust seinamaterjalile.
Enamik torusüsteeme on valmistatud terasest. Halli malmi või legeerimata konstruktsioone kasutatakse torustikes, kus puuduvad suured mehaanilised koormused ega söövitavad mõjud.
Kõrge töörõhu ja aktiivse korrosioonimõjuga koormuste puudumisel küttetorustike hüdraulilistes arvutustes kasutatakse täiustatud terasvaludest torustikku.
Kui keskmine korrosioonikindlus on kõrge või toote puhtus on range, on torustik valmistatud roostevabast terasest.
Kui torusüsteem peab taluma merevee mõju, kasutatakse selle tootmiseks vase-nikli sulameid. Kasutatakse ka alumiiniumisulameid ja metalle, nagu tantaal või tsirkoonium.
Survetorustike hüdraulilises projekteerimises kasutatakse torumaterjalidena sageli erinevat tüüpi plaste, kuna need on kõrge korrosioonikindluse, väikese kaalu ja töötlemise lihtsuse tõttu. See materjal sobib kanalisatsioonitorustike jaoks.
Torustikuelemendid
Plasttorud sobivad keevitamiseks ja projekteeritakse kohapeal. Selliste materjalide hulka kuuluvad teras, alumiinium, termoplast, vask. Otseühendamisekstorude sektsioone, kasutatakse spetsiaalselt valmistatud kujuga elemente, näiteks jaoturid ja läbimõõdu reduktorid. Sellised liitmikud sisalduvad igas torusüsteemis.
Üksikute osade ja liitmike paigaldamiseks kasutatakse spetsiaalseid ühendusi. Neid kasutatakse ka vajalike ventiilide ja seadmete ühendamiseks torustikuga.
Ühendavad elemendid valitakse sõltuv alt järgmistest parameetritest:
- Torude ja liitmike tootmiseks kasutatavad materjalid. Peamine valikukriteerium on keevitusvõime.
- Töötingimused: madal või kõrge rõhk ja madal või kõrge temperatuur.
- Tootmisnõue torustikule: torusüsteemis fikseeritud või eemaldatavad ühendused.
Torude lineaarne paisumine ja selle kompenseerimine
Objektide geomeetrilist kuju saab muuta nii jõuga kui ka nende temperatuuri muutes. Need füüsikalised nähtused põhjustavad torujuhtme lineaarset paisumist või kokkutõmbumist paigaldusetapis löögivabades tingimustes ja ilma termilise mõjuta, mõjutades selle funktsionaalseid omadusi hooldamisel rõhu ja temperatuuri tõttu.
Kui kompenseerimiseks ei ole vaja paisumist, tekib torusüsteemi deformatsioon. See võib kahjustada ääriku tihendeid ja toruühendusi.
Lineaarne termiline paisumine
Hüdraulika arvutamiselTorustiku ja paigalduse takistus peab arvestama temperatuuri tõusust või nn termilisest lineaarpaisumisest tuleneva võimaliku pikkuse muutusega. See väärtus on võrdne 1 m pikkuste torude joonpaisumise väärtusega temperatuuri tõusuga 1 °C.
Torujuhtmete hüdraulilise arvutuse näide: Q=(Πd²/4) w
Torude isolatsioon
Kui kõrge temperatuuriga keskkonda transporditakse läbi torujuhtme, tuleb see soojuskadude vältimiseks isoleerida. Kui madala temperatuuriga keskkonda transporditakse torujuhtme kaudu, kasutatakse selle kuumenemise vältimiseks isolatsiooni. Sellistel juhtudel tehakse isolatsiooniks spetsiaalseid torude ümber mähitud isolatsioonimaterjale.
Tavaliselt kasutatakse järgmisi materjale:
- Madalatel temperatuuridel kuni 100 °C – jäik vaht (polüstüreen või polüuretaan).
- Keskmisel temperatuuril umbes 600 °C – ümbriste või mineraalkiudude (nt kivivill või klaasvilt) kujul.
- Kõrgetel temperatuuridel umbes 1200 °C – keraamiline kiud (alumiiniumsilikaat).
Torud, mille nimisiseläbimõõt on alla DN 80 ja mille isolatsioonikihi paksus on alla 50 mm, isoleeritakse tavaliselt isoleerivate vormitud elementidega. Selleks mähitakse kaks kesta ümber toru ja kinnitatakse metallteibiga ning suletakse seejärel plekkümbrisega.
Torujuhtmete hüdraulilise arvutuse nomogramm
Nominaalsega torujuhtmedsisediameetrid üle DN 80 peavad olema varustatud põhjakestaga soojusisolatsiooniga. Selline ümbris sisaldab kinnitusrõngaid, klambreid ja metallvooderdust, mis on valmistatud tsingitud pehmest terasest või roostevabast terasest. Torujuhtme ja metallkorpuse vaheline ruum on täidetud isoleermaterjaliga.
Isolatsiooni paksus arvutatakse tootmiskulude ja soojuskao tõttu tekkivate kadude alusel ning jääb vahemikku 50–250 mm.
Tabel torujuhtmete hüdrauliliste arvutuste kohta
Torusüsteemi isolatsiooni õige valik lahendab arvuk alt probleeme, näiteks:
- Vältige ümbritseva õhu temperatuuri järsku langust ja säästke selle tulemusena energiat.
- Temperatuuride langemise vältimine gaasiülekandesüsteemides alla kastepunkti, mis hoiab ära kondensaadi moodustumise ja võib põhjustada tõsiseid kahjustusi.
- Kondensaadiheitmete vältimine aurutorudes.
Näide:
| Materjal | Liikumiskiirus, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Vedel | Spontaansus: | ||
| Viskoosne aine | 0, 1–0, 5 | ||
| Madala viskoossusega komponendid | 0, 5–1 | ||
| Pump: | |||
| Imemine | 0, 8–2 | ||
| Süstimine | 1, 5–3 | ||
Soojusisolatsioon tuleb kanda kogu torustiku pikkuses. Äärikuga ühendused ja ventiilid peavad olema varustatud vormitud isolatsioonielementidega. Need tagavad takistusteta juurdepääsu ühenduspunktidele, ilma et oleks vaja kogu torustikust isolatsioonimaterjali eemaldada juhul, kui õhutihend puruneb.
