Les tuyaux relient divers appareils d'usines chimiques. Ils sont utilisés pour transférer des substances entre différentes communications. La conception comprend plusieurs tuyaux séparés qui, à l'aide de connexions, forment un système de canalisation unique.
Système de tuyauterie
Pipeline - un système de composants cylindriques reliés par des éléments de connexion et utilisés pour transporter des produits chimiques et d'autres matériaux. En règle générale, les canalisations souterraines sont utilisées dans les usines chimiques pour transporter des substances. Quant aux parties autonomes et isolées de l'installation, elles s'appliquent également à la tuyauterie ou au réseau.
La configuration du système de tuyauterie autonome peut inclure:
- Tuyaux.
- Raccords de raccordement.
- Joint reliant deux sections amovibles.
Tous ces éléments sont produits individuellement, après quoi ils sont connectés en tant que système de canalisation unique. De plus, les canalisations peuvent êtreéquipé de chauffage et de l'isolation nécessaire en différents matériaux.
La taille des tuyaux et des matériaux pour leur fabrication est sélectionnée en fonction des exigences du processus et de la démission établie dans chaque cas individuel. Mais afin de normaliser les dimensions des pipelines, ils ont été classés et unifiés. Le critère clé est la pression admissible à laquelle le fonctionnement du pipeline est possible et sûr.
Diamètre nominal
Le diamètre nominal est un paramètre utilisé dans les systèmes de tuyauterie comme facteur de performance qui aligne les pièces telles que les tuyaux, les vannes, les raccords dans les calculs de tuyauterie hydraulique.
Diamètre nominal - valeur volumétrique, numériquement égale au diamètre interne de la structure. Exemple de diamètre intérieur nominal: DN 125.
Le diamètre intérieur nominal n'est pas indiqué sur les dessins et ne remplace pas les diamètres réels des tuyaux. Il correspond approximativement à un diamètre net pour certaines sections de la canalisation dans le calcul hydraulique. Si des diamètres nominaux numériques sont implicites, ils sont choisis pour augmenter la capacité du pipeline jusqu'à 40 % d'un diamètre nominal à l'autre.
Les diamètres nominaux sont définis pour éviter les problèmes d'alignement mutuel des pièces lors du calcul des pertes hydrauliques dans la canalisation. Lors de la détermination de la valeur nominalediamètre, sur la base de cette valeur, un indicateur est sélectionné qui est aussi proche que possible du diamètre du tuyau.
Pression nominale
La pression nominale est la valeur correspondant à la pression maximale du fluide pompé à 20 °C, ce qui garantit un fonctionnement à long terme de la conduite avec les dimensions spécifiées. La pression nominale - une valeur sans dimension - a été calibrée sur la base de l'expérience de fonctionnement accumulée.
La pression nominale de la canalisation lors du calcul des pertes hydrauliques est sélectionnée en fonction de la pression qui y est créée pendant le fonctionnement en choisissant la valeur la plus élevée. De plus, les raccords et les vannes doivent également correspondre au même niveau de pression dans le système. L'épaisseur de paroi du tuyau est calculée en fonction de la pression nominale et garantit que le tuyau peut fonctionner à une pression égale à la pression nominale.
Surpression de service admissible
La pression nominale ne s'applique qu'à une température de fonctionnement de 20 °C. Lorsque la température augmente, la charge sur le tuyau diminue. Dans le même temps, la surpression admissible est réduite en conséquence. Cette valeur indique la surpression maximale qui peut être dans le système de canalisation lorsque la valeur de la température de fonctionnement augmente lors du calcul de la résistance hydraulique de la canalisation.
De quoi sont faits les pipelines ?
Lors de la sélection des matériaux pour la fabrication de systèmes de tuyauterie, les caractéristiques sont prises en compte, telles que les paramètres du fluide à transporterà travers le pipeline, et la pression de travail préliminaire dans ce système. La possibilité d'un effet corrosif de l'environnement interne sur le matériau du mur doit également être prise en compte dans le calcul hydraulique des conduites de chauffage.
La plupart des systèmes de tuyauterie sont en acier. La fonte grise ou les conceptions non alliées sont utilisées pour les tuyauteries où il n'y a pas de charges mécaniques élevées ou d'effets corrosifs.
Dans le calcul hydraulique des conduites de chauffage à haute pression de fonctionnement et en l'absence de charges ayant un effet actif de corrosion, une conduite en fonte d'acier améliorée est utilisée.
Lorsque la résistance moyenne à la corrosion est élevée ou que la pureté du produit est stricte, la tuyauterie est en acier inoxydable.
Si le système de canalisation doit résister à l'influence de l'eau de mer, des alliages cuivre-nickel sont utilisés pour sa production. Des alliages d'aluminium et des métaux tels que le tantale ou le zirconium sont également utilisés.
Divers types de plastiques sont souvent utilisés comme matériaux de tuyauterie dans la conception hydraulique des conduites sous pression en raison de leur haute résistance à la corrosion, de leur faible poids et de leur facilité de traitement. Ce matériau convient aux canalisations d'eaux usées.
Éléments de tuyauterie
Les tuyaux en plastique conviennent au soudage et sont conçus sur place. Ces matériaux comprennent l'acier, l'aluminium, le thermoplastique, le cuivre. Pour se connecter directementdes sections de tuyaux, des éléments façonnés spécialement fabriqués sont utilisés, par exemple des séparateurs et des réducteurs de diamètre. Ces raccords sont inclus dans n'importe quel système de canalisation.
Des connexions spéciales sont utilisées pour le montage de pièces et de raccords individuels. Ils sont également utilisés pour connecter les vannes et appareils nécessaires au pipeline.
Les éléments de connexion sont sélectionnés en fonction des paramètres suivants:
- Matériaux utilisés pour la production de tuyaux et de raccords. Le principal critère de sélection est la capacité à souder.
- Conditions de travail: basse ou haute pression et basse ou haute température.
- Exigence de fabrication pour le système de tuyauterie: raccords fixes ou amovibles dans le système de tuyauterie.
Dilatation linéaire des tuyaux et sa compensation
La forme géométrique des objets peut être modifiée à la fois par l'action de la force et en modifiant leur température. Ces phénomènes physiques entraînent une dilatation ou une contraction linéaire de la canalisation pendant la phase d'installation dans des conditions sans choc et sans influence thermique, affectant négativement ses caractéristiques fonctionnelles, lorsqu'elles sont entretenues en raison de la pression et de la température.
Lorsque l'expansion n'est pas nécessaire pour compenser, une déformation du système de tuyauterie se produit. Cela pourrait endommager les joints de bride et les raccords de tuyauterie.
Dilatation linéaire thermique
Lors du calcul de l'hydrauliqueLa résistance de la canalisation et de l'installation doit prendre en compte le changement potentiel de longueur dû à l'élévation de température ou à la soi-disant dilatation linéaire thermique. Cette valeur est égale à la valeur de la dilatation linéaire des tuyaux de 1 m de long avec une augmentation de température de 1 °C.
Exemple de calcul hydraulique de canalisations: Q=(Πd²/4) w
Isolation des tuyaux
Lorsqu'un fluide à haute température est transporté par un pipeline, il doit être isolé pour éviter les pertes de chaleur. Si un fluide à basse température est transporté par une canalisation, une isolation est utilisée pour l'empêcher de s'échauffer. Dans de tels cas, l'isolation est réalisée à l'aide de matériaux isolants spéciaux enroulés autour des tuyaux.
Généralement, les matériaux suivants sont utilisés:
- A basse température jusqu'à 100 °C - mousse rigide (polystyrène ou polyuréthane).
- A des températures moyennes autour de 600°C - sous forme de gaines ou de fibres minérales comme la laine de roche ou le feutre de verre.
- A des températures élevées autour de 1200 °C - fibre céramique (silicate d'aluminium).
Les tuyaux avec un diamètre intérieur nominal inférieur à DN 80 et une épaisseur de couche isolante inférieure à 50 mm sont généralement isolés avec des éléments moulés isolants. À cette fin, deux coquilles sont enroulées autour du tuyau et fixées avec du ruban métallique, puis fermées avec un étui en fer blanc.
Nomogramme pour le calcul hydraulique des canalisations
Pipelines avec valeur nominaleles diamètres intérieurs supérieurs à DN 80 doivent être équipés d'une isolation thermique à coque inférieure. Une telle gaine contient des bagues de serrage, des agrafes et un revêtement métallique en acier doux galvanisé ou en tôle d'acier inoxydable. L'espace entre la canalisation et le boîtier métallique est rempli de matériau isolant.
L'épaisseur de l'isolant est calculée en fonction des coûts de production et des pertes dues à la perte de chaleur, et varie de 50 à 250 mm.
Table de calcul hydraulique des canalisations
Une sélection appropriée de l'isolation du système de tuyauterie résout de nombreux problèmes tels que:
- Évitez une baisse soudaine de la température ambiante et économisez ainsi de l'énergie.
- Éviter que les températures dans les systèmes de transport de gaz ne tombent en dessous du point de rosée, ce qui empêche la formation de condensation et peut causer de graves dommages.
- Éviter les émissions de condensat dans les conduites de vapeur.
Exemple:
| Matériel | Vitesse de déplacement, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Liquide | Spontanéité: | ||
| Substance visqueuse | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Composants à faible viscosité | 0, 5 – 1 | ||
| Pompe: | |||
| Aspiration | 0, 8 – 2 | ||
| Injection | 1, 5 – 3 | ||
Thermiquel'isolation doit être appliquée sur toute la longueur du système de tuyauterie. Les raccords à brides et les robinets doivent être munis d'éléments isolants moulés. Ils offrent un accès dégagé aux points de connexion sans qu'il soit nécessaire de retirer le matériau isolant de l'ensemble du système de tuyauterie en cas de rupture d'un joint d'étanchéité à l'air.
