Borular, kimya tesislerinin çeşitli cihazlarını birbirine bağlar. Farklı iletişimler arasında madde aktarmak için kullanılırlar. Tasarım, bağlantıların yardımıyla tek bir boru hattı sistemi oluşturan birkaç ayrı boru içerir.
Boru sistemi
Boru Hattı - kimyasalları ve diğer malzemeleri taşımak için kullanılan ve bağlantı elemanları ile birbirine bağlanan silindirik bileşenlerden oluşan bir sistem. Kural olarak, kimyasal tesislerde maddelerin taşınması için yer altı boru hatları kullanılır. Tesisatın otonom ve izole bölümlerine gelince, bunlar aynı zamanda boru sistemi veya ağ için de geçerlidir.
Otonom boru sistemi konfigürasyonu şunları içerebilir:
- Borular.
- Bağlantı parçaları.
- İki çıkarılabilir bölümü birbirine bağlayan conta.
Bu elemanların tamamı ayrı ayrı üretildikten sonra tek bir boru hattı sistemi olarak bağlanır. Ek olarak, boru hatları olabilirfarklı malzemelerden ısıtma ve gerekli yalıtım ile donatılmıştır.
Üretimleri için boruların ve malzemelerin boyutu, her bir durumda oluşturulan sürecin ve istifanın gereksinimlerine göre seçilir. Ancak boru hatlarının boyutlarını standartlaştırmak için sınıflandırıldı ve birleştirildi. Anahtar kriter, boru hattının çalışmasının mümkün ve güvenli olduğu izin verilen basınçtır.
Nominal çap
Nominal çap, hidrolik boru tesisatı hesaplamalarında borular, valfler, bağlantı parçaları gibi parçaları hizalayan bir performans faktörü olarak boru sistemlerinde kullanılan bir parametredir.
Nominal çap - sayısal olarak yapının iç çapına eşit hacimsel değer. Nominal iç çap örneği: DN 125.
Nominal iç çap çizimlerde işaretlenmemiştir ve gerçek boru çaplarının yerini almaz. Hidrolik hesaplamada boru hattının belirli bölümleri için yaklaşık olarak net bir çapa karşılık gelir. Sayısal nominal çaplar ima ediliyorsa, boru hattının kapasitesini bir nominal çaptan diğerine %40'a kadar artırmak için seçilirler.
Nominal çaplar, boru hattındaki hidrolik kayıpları hesaplarken parçaların karşılıklı hizalanmasıyla ilgili sorunları önlemek için ayarlanır. Nominal değeri belirlerkençap, bu değere göre borunun çapına mümkün olduğunca yakın bir gösterge seçilir.
Nominal basınç
Nominal basınç, belirtilen ölçülerde boru hattının uzun süreli çalışmasını sağlayan, 20 °C'de pompalanan ortamın maksimum basıncına karşılık gelen değerdir. Nominal basınç - boyutsuz bir değer - birikmiş çalışma deneyimine göre kalibre edilmiştir.
Hidrolik kayıplar hesaplanırken boru hattının nominal basıncı, en büyük değer seçilerek çalışma sırasında içinde oluşturulan basınca göre seçilir. Ek olarak, armatürler ve valfler de sistemdeki aynı basınç seviyesine karşılık gelmelidir. Boru et kalınlığı nominal basınca göre hesaplanır ve borunun nominal basınca eşit bir basınçta çalışabilmesini sağlar.
İzin verilen çalışma aşırı basıncı
Nominal basınç yalnızca 20°C çalışma sıcaklığında geçerlidir. Sıcaklık arttıkça boruya binen yük azalır. Aynı zamanda, izin verilen aşırı basınç da buna uygun olarak az altılır. Bu değer, boru hattının hidrolik direnci hesaplanırken çalışma sıcaklığı değeri arttığında boru hattı sisteminde olabilecek maksimum aşırı basıncı gösterir.
Boru hatları nelerden yapılmıştır?
Boru sistemlerinin üretimi için malzeme seçerken, taşınacak ortamın parametreleri gibi özellikler dikkate alınırboru hattı aracılığıyla ve bu sistemdeki ön çalışma basıncı. Isıtma boru hatlarının hidrolik hesabında iç ortamın duvar malzemesi üzerinde aşındırıcı etkisi olasılığı da dikkate alınmalıdır.
Çoğu boru sistemi çelikten yapılır. Yüksek mekanik yüklerin veya aşındırıcı etkilerin olmadığı boru tesisatı için gri dökme demir veya alaşımsız tasarımlar kullanılır.
Yüksek işletme basıncında ve korozyonun aktif etkisi olan yüklerin yokluğunda ısıtma boru hatlarının hidrolik hesabında, geliştirilmiş çelik dökümlerden yapılmış bir boru hattı kullanılır.
Ortalama korozyon direnci yüksek olduğunda veya ürünün saflığı katı olduğunda, borular paslanmaz çelikten yapılır.
Boru hattı sisteminin deniz suyunun etkisine dayanması gerekiyorsa, üretimi için bakır-nikel alaşımları kullanılır. Alüminyum alaşımları ve tantal veya zirkonyum gibi metaller de kullanılır.
Çeşitli plastik türleri, yüksek korozyon direnci, düşük ağırlığı ve işlenme kolaylığı nedeniyle basınçlı boru hatlarının hidrolik tasarımında boru malzemesi olarak sıklıkla kullanılır. Bu malzeme kanalizasyon boru hatları için uygundur.
Boru elemanları
Plastik borular kaynağa uygundur ve yerinde projelendirilir. Bu tür malzemeler arasında çelik, alüminyum, termoplastik, bakır bulunur. Doğrudan bağlanmak içinboru kesitleri, özel olarak yapılmış şekillendirilmiş elemanlar, örneğin ayırıcılar ve çap düşürücüler kullanılır. Bu tür bağlantı parçaları herhangi bir boru hattı sistemine dahildir.
Tek parça ve bağlantı parçalarının montajı için özel bağlantılar kullanılır. Ayrıca gerekli vanaları ve aparatları boru hattına bağlamak için de kullanılırlar.
Bağlantı elemanları aşağıdaki parametrelere göre seçilir:
- Boru ve bağlantı parçaları üretiminde kullanılan malzemeler. Ana seçim kriteri kaynak yapabilme yeteneğidir.
- Çalışma koşulları: düşük veya yüksek basınç ve düşük veya yüksek sıcaklık.
- Boru sistemi için üretim gereksinimi: boru sisteminde sabit veya çıkarılabilir bağlantılar.
Boruların doğrusal genişlemesi ve telafisi
Nesnelerin geometrik şekli hem kuvvet etkisiyle hem de sıcaklıkları değiştirilerek değiştirilebilir. Bu fiziksel olaylar, boru hattının kurulum aşamasında şoksuz koşullar altında ve termal etki olmadan bir miktar doğrusal genleşme veya büzülmeye maruz kalmasına neden olarak, basınç ve sıcaklık nedeniyle hizmet verildiğinde işlevsel özelliklerini olumsuz etkiler.
Telafi etmek için genişleme gerekli olmadığında, boru sisteminde deformasyon meydana gelir. Bunu yapmak flanş contalarına ve boru bağlantılarına zarar verebilir.
Termal doğrusal genişleme
Hidrolik hesaplanırkenBoru hattının ve tesisatın direnci, sıcaklık artışı veya termal lineer genleşme olarak adlandırılan nedeniyle olası uzunluktaki değişikliği hesaba katmalıdır. Bu değer, 1 m uzunluğundaki boruların 1 °C'lik bir sıcaklık artışı ile doğrusal genleşme değerine eşittir.
Boru hatlarının hidrolik hesaplama örneği: Q=(Πd²/4) w
Boru yalıtımı
Yüksek sıcaklıktaki bir ortam bir boru hattından taşınırken, ısı kaybını önlemek için yalıtılmalıdır. Düşük sıcaklıktaki bir ortam bir boru hattından taşınırsa, ısınmasını önlemek için yalıtım kullanılır. Bu gibi durumlarda boruların etrafına sarılmış özel izolasyon malzemeleri kullanılarak izolasyon yapılır.
Genellikle aşağıdaki malzemeler kullanılır:
- 100 °C'ye kadar düşük sıcaklıklarda - sert köpük (polistiren veya poliüretan).
- 600°C civarında ortalama sıcaklıklarda - kılıf veya taş yünü veya cam keçe gibi mineral lifler şeklinde.
- 1200 °C civarındaki yüksek sıcaklıklarda - seramik elyaf (alüminyum silikat).
Nominal iç çapı DN 80'in altında olan ve yalıtım katmanı kalınlığı 50 mm'den az olan borular genellikle yalıtkan kalıplı elemanlarla yalıtılır. Bunun için borunun etrafına iki kabuk sarılır ve metal bantla sabitlenir ve ardından teneke bir kasa ile kapatılır.
Boru hatlarının hidrolik hesaplaması için nomogram
Nominal olan boru hatlarıDN 80 üzerindeki iç çaplar, bir alt kaplamaya sahip ısı yalıtımı ile donatılmalıdır. Böyle bir kılıf, sıkma halkaları, zımbalar ve galvanizli yumuşak çelik veya paslanmaz çelik sacdan yapılmış metal bir astar içerir. Boru hattı ile metal kasa arasındaki boşluk yalıtım malzemesi ile doldurulur.
Yalıtımın kalınlığı, üretim maliyetlerinin ve ısı kaybı nedeniyle oluşan kayıpların belirlenmesi olarak hesaplanır ve 50 ila 250 mm arasında değişir.
Boru hatlarının hidrolik hesaplama tablosu
Boru sistemi yalıtımının doğru seçimi aşağıdakiler gibi çok sayıda sorunu çözer:
- Ortam sıcaklığındaki ani düşüşlerden kaçının ve bunun sonucunda enerji tasarrufu yapın.
- Gaz iletim sistemlerinde sıcaklıkların yoğuşma oluşumunu önleyen ve ciddi hasara neden olabilecek çiğ noktasının altına düşmesini önlemek.
- Buhar hatlarında yoğuşma emisyonlarının önlenmesi.
Örnek:
| Malzeme | Hareket hızı, m/s | ||
|---|---|---|---|
| Sıvı | Kendiliğindenlik: | ||
| Viskoz madde | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Düşük viskoziteli bileşenler | 0, 5 – 1 | ||
| Pompa: | |||
| Emiş | 0, 8 – 2 | ||
| Enjeksiyon | 1, 5 – 3 | ||
Termalyalıtım, boru sisteminin tüm uzunluğu boyunca uygulanmalıdır. Flanşlı bağlantılar ve vanalar, kalıplanmış yalıtım elemanları ile sağlanmalıdır. Hava sızdırmazlığının kırılması durumunda tüm boru sisteminden yalıtım malzemesinin çıkarılmasına gerek kalmadan bağlantı noktalarına engelsiz erişim sağlarlar.
