Rohre verbinden verschiedene Apparate von Chemieanlagen. Sie werden verwendet, um Substanzen zwischen verschiedenen Kommunikationen zu übertragen. Das Design umfasst mehrere separate Rohre, die mit Hilfe von Verbindungen ein einziges Rohrleitungssystem bilden.
Rohrsystem
Pipeline - ein System zylindrischer Komponenten, die durch Verbindungselemente verbunden sind und zum Transport von Chemikalien und anderen Materialien verwendet werden. In Chemieanlagen werden in der Regel erdverlegte Rohrleitungen zum Transport von Stoffen eingesetzt. Wie für die autonomen und isolierten Teile der Installation gelten sie auch für das Rohrleitungssystem oder Netzwerk.
Die Konfiguration des autonomen Rohrleitungssystems kann umfassen:
- Rohre.
- Anschlussbeschläge.
- Dichtung zwischen zwei abnehmbaren Teilen.
Alle diese Elemente werden einzeln hergestellt und anschließend zu einem einzigen Rohrleitungssystem verbunden. Außerdem können Rohrleitungen seinausgestattet mit Heizung und der notwendigen Isolierung in verschiedenen Materialien.
Die Größe der Rohre und Materialien für ihre Herstellung wird auf der Grundlage der Anforderungen des Prozesses und der im Einzelfall festgelegten Resignation ausgewählt. Um die Abmessungen von Rohrleitungen jedoch zu standardisieren, wurden sie klassifiziert und vereinheitlicht. Entscheidend ist der zulässige Druck, bei dem der Betrieb der Rohrleitung möglich und sicher ist.
Nennweite
Nenndurchmesser ist ein Parameter, der in Rohrleitungssystemen als Leistungsfaktor verwendet wird, der Teile wie Rohre, Ventile und Fittings in hydraulischen Rohrleitungsberechnungen ausrichtet.
Nenndurchmesser - volumetrischer Wert, numerisch gleich dem Innendurchmesser der Struktur. Beispiel Nennweite: DN 125.
Nenninnendurchmesser sind in den Zeichnungen nicht gekennzeichnet und ersetzen nicht die tatsächlichen Rohrdurchmesser. Er entspricht in etwa einem lichten Durchmesser für bestimmte Leitungsabschnitte in der hydraulischen Berechnung. Wenn numerische Nennweiten impliziert sind, werden diese gewählt, um die Kapazität der Rohrleitung von einer Nennweite zur nächsten um bis zu 40 % zu erhöhen.
Nennweiten werden festgelegt, um Probleme mit der gegenseitigen Ausrichtung der Teile bei der Berechnung der hydraulischen Verluste in der Rohrleitung zu vermeiden. Bei der Bestimmung des NennwertesDurchmesser, basierend auf diesem Wert wird ein Indikator ausgewählt, der so nah wie möglich am Rohrdurchmesser liegt.
Nenndruck
Nenndruck ist der Wert, der dem maximalen Druck des Fördermediums bei 20 °C entspricht, der einen dauerhaften Betrieb der Rohrleitung mit den angegebenen Abmessungen sicherstellt. Der Nenndruck - ein dimensionsloser Wert - wurde aufgrund gesammelter Betriebserfahrung kalibriert.
Der Nenndruck für die Rohrleitung bei der Berechnung der hydraulischen Verluste wird basierend auf dem während des Betriebs in ihr erzeugten Druck ausgewählt, indem der größte Wert gewählt wird. Außerdem müssen Armaturen und Ventile dem gleichen Druckniveau im System entsprechen. Die Rohrwandstärke wird basierend auf dem Nenndruck berechnet und stellt sicher, dass das Rohr bei einem Druck betrieben werden kann, der dem Nenndruck entspricht.
zulässiger Betriebsüberdruck
Nenndruck gilt nur bei 20°C Betriebstemperatur. Mit steigender Temperatur nimmt die Belastung des Rohres ab. Gleichzeitig wird der zulässige Überdruck entsprechend reduziert. Dieser Wert gibt bei der Berechnung des hydraulischen Widerstands der Rohrleitung den maximalen Überdruck an, der im Rohrleitungssystem bei steigender Betriebstemperatur auftreten kann.
Woraus bestehen Rohrleitungen?
Bei der Auswahl von Werkstoffen für die Herstellung von Rohrleitungssystemen werden Eigenschaften wie die Parameter des zu transportierenden Mediums berücksichtigtdurch die Rohrleitung und den vorläufigen Arbeitsdruck in diesem System. Bei der hydraulischen Berechnung von Heizungsrohrleitungen sollte auch die Möglichkeit einer korrosiven Wirkung der Innenumgebung auf das Wandmaterial berücksichtigt werden.
Die meisten Rohrleitungssysteme bestehen aus Stahl. Grauguss oder unlegierte Ausführungen werden für Rohrleitungen verwendet, bei denen keine hohen mechanischen Belastungen oder korrosiven Einflüsse auftreten.
Bei der hydraulischen Berechnung von Heizungsleitungen bei hohem Betriebsdruck und dem Fehlen von Lasten mit aktiver Korrosionswirkung wird eine Rohrleitung aus verbessertem Stahlguss verwendet.
Wenn die durchschnittliche Korrosionsbeständigkeit hoch oder die Reinheit des Produkts streng ist, bestehen die Rohrleitungen aus Edelstahl.
Muss das Rohrleitungssystem dem Einfluss von Meerwasser standh alten, werden zu seiner Herstellung Kupfer-Nickel-Legierungen verwendet. Auch Aluminiumlegierungen und Metalle wie Tantal oder Zirkonium kommen zum Einsatz.
Verschiedene Arten von Kunststoffen werden aufgrund ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit, ihres geringen Gewichts und ihrer einfachen Verarbeitung häufig als Rohrmaterialien in der hydraulischen Konstruktion von Druckrohrleitungen verwendet. Dieses Material ist für Abwasserleitungen geeignet.
Rohrleitungselemente
Kunststoffrohre sind schweißgeeignet und werden vor Ort ausgelegt. Zu solchen Materialien gehören Stahl, Aluminium, Thermoplast, Kupfer. Direkt verbindenRohrabschnitte werden speziell angefertigte Formelemente verwendet, z. B. Verteiler und Durchmesserreduzierer. Solche Fittings sind in jedem Rohrleitungssystem enth alten.
Sonderanschlüsse dienen der Befestigung von Einzelteilen und Beschlägen. Sie werden auch verwendet, um die erforderlichen Ventile und Apparate an die Rohrleitung anzuschließen.
Verbindungselemente werden abhängig von folgenden Parametern ausgewählt:
- Materialien, die zur Herstellung von Rohren und Formstücken verwendet werden. Das Hauptauswahlkriterium ist die Schweißfähigkeit.
- Arbeitsbedingungen: niedriger oder hoher Druck und niedrige oder hohe Temperatur.
- Herstellungsvorschrift für Rohrleitungssystem: feste oder lösbare Verbindungen im Rohrleitungssystem.
Längenausdehnung von Rohren und ihre Kompensation
Die geometrische Form von Objekten kann sowohl durch Krafteinwirkung als auch durch Änderung ihrer Temperatur verändert werden. Diese physikalischen Phänomene führen dazu, dass sich die Rohrleitung während der Installationsphase unter stoßfreien Bedingungen und ohne thermische Beeinflussung linear ausdehnt oder zusammenzieht, was ihre Funktionseigenschaften im Servicefall aufgrund von Druck und Temperatur negativ beeinflusst.
Wenn zum Ausgleich keine Ausdehnung erforderlich ist, kommt es zu einer Verformung des Rohrleitungssystems. Dadurch können Flanschdichtungen und Rohrverbindungen beschädigt werden.
Thermische Längenausdehnung
Bei der Berechnung der HydraulikDer Widerstand der Rohrleitung und Installation muss die mögliche Längenänderung durch Temperaturerhöhung oder die sogenannte thermische Längenausdehnung berücksichtigen. Dieser Wert entspricht dem Wert der Längenausdehnung von 1 m langen Rohren bei einer Temperaturerhöhung von 1 °C.
Beispiel zur hydraulischen Berechnung von Rohrleitungen: Q=(Πd²/4) w
Rohrisolierung
Wenn ein Hochtemperaturmedium durch eine Rohrleitung transportiert wird, sollte diese isoliert werden, um Wärmeverluste zu vermeiden. Wenn ein Medium mit niedriger Temperatur durch eine Rohrleitung transportiert wird, wird eine Isolierung verwendet, um eine Erwärmung zu verhindern. Die Dämmung erfolgt in solchen Fällen mit speziellen Dämmstoffen, die um die Rohre gewickelt werden.
Typischerweise werden folgende Materialien verwendet:
- Bei niedrigen Temperaturen bis 100 °C - Hartschaum (Polystyrol oder Polyurethan).
- Bei Durchschnittstemperaturen um 600°C - in Form von Ummantelungen oder Mineralfasern wie Steinwolle oder Glasfilz.
- Bei hohen Temperaturen um 1200 °C - Keramikfaser (Aluminiumsilikat).
Rohre mit einer Nennweite unter DN 80 und einer Dämmschichtdicke von weniger als 50 mm werden in der Regel mit Dämm-Formteilen gedämmt. Dazu werden zwei Schalen um das Rohr gewickelt, mit Metallband gesichert und anschließend mit einer Weißblechdose verschlossen.
Nomogramm zur hydraulischen Berechnung von Rohrleitungen
Pipelines mit nominalInnendurchmesser über DN 80 müssen mit einer Wärmedämmung mit Unterschale versehen werden. Eine solche Hülle enthält Klemmringe, Klammern und eine Metallauskleidung aus verzinktem Weichstahl oder Edelstahlblech. Der Raum zwischen der Rohrleitung und dem Metallgehäuse ist mit Isoliermaterial gefüllt.
Die Dicke der Dämmung errechnet sich aus den Herstellkosten und Verlusten, die durch Wärmeverlust entstehen, und liegt zwischen 50 und 250 mm.
Tabelle zur hydraulischen Berechnung von Rohrleitungen
Die richtige Auswahl der Rohrsystemisolierung löst zahlreiche Probleme wie:
- Vermeiden Sie einen plötzlichen Abfall der Umgebungstemperatur und sparen Sie dadurch Energie.
- Verhindern, dass Temperaturen in Gastransportsystemen unter den Taupunkt fallen, was die Bildung von Kondensat verhindert und schwere Schäden verursachen kann.
- Vermeidung von Kondensatemissionen in Dampfleitungen.
Beispiel:
| Material | Bewegungsgeschwindigkeit, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Flüssigkeit | Spontaneität: | ||
| Zähflüssige Substanz | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Niedrigviskose Komponenten | 0, 5 – 1 | ||
| Pumpe: | |||
| Saugen | 0, 8 – 2 | ||
| Injektion | 1, 5 – 3 | ||
ThermalDie Isolierung muss über die gesamte Länge des Rohrleitungssystems angebracht werden. Flanschverbindungen und Ventile sind mit angeformten Isolierelementen zu versehen. Sie bieten ungehinderten Zugang zu Verbindungspunkten, ohne dass das Isoliermaterial aus dem gesamten Rohrleitungssystem entfernt werden muss, falls eine Luftdichtung bricht.
