Potrubí slouží zejména k doprav kapalin, plyn a par, mén pro dopravu sypkých hmot.

Transkript

1 3. POTRUBÍ Potrubí slouží zejména k doprav kapalin, plyn a par, mén pro dopravu sypkých hmot. Hlavní ásti potrubí jsou: trubky spoje trubek armatury tvarovky pro zmnu toku a prtoného prezu (oblouky, kolena, redukce apod.) zaízení pro vyrovnání prodloužení potrubí teplem, upevnní potrubí a vyprázdnní potrubí (odvzdušnní odvodnní) Doplující ásti zajišující innosti nutné pro správnou funkci potrubí: mení tlaku, teploty a množství pojistná zaízení ízení tlaku (redukní a pojistné ventily) ochranu potrubí (lapae kalu, sací koše, filtry, izolace, nátry) dálkovou kontrolu a ovládání obaly, tepelné izolace Základní parametry potrubí a armatur jmenovitý tlak PN[MPa], jmenovitá svtlost DN[mm], pracovní stupe A, B, C, I až XI, pracovní petlak p [MPa], pracovní teplota t[ C]. Konkrétní hodnoty ve ST Jmenovitá svtlost Oznauje se DN a íslem, nap. DN100. íslo za znakou DN pibližn udává vnitní prmr (d) potrubí v mm. Armatury navazující na potrubí jsou oznaovány stejnou svtlostí. Pozn. Velikost trubek plastových a mdných se bžn pedepisuje vnjším prmrem trubky (D) a tlouškou stny trubky (t) Jmenovitý tlak je oznaení pracovních petlak odstupovaných podle rozsah pracovních teplot. Oznauje se PN a íslem, které udává desetinásobek nejvyššího pracovního petlaku v MPa pi pracovní teplot 20 C ( za tchto podmínek je zabezpeena popožadovaná životnost ešených spoj potrubí a armatur) Nap. pro PN 10 je p = 1 MPa pro pracovní teplotu do 200 C, p = 0,8 MPa pro pracovní teplotu 200 až 300 C a p = 0,64 MPa pro pracovní teplotu t = 400 až 550 C. Pracovní stupe oznaovaný písmeny A, B, C a ímskými ísly I až XI udává maximální pracovní petlak v závislosti na pracovní teplot. Písmena platí pro teploty menší než 0 C, ímská ísla pro teploty nad 0 C. Nap. pro PN 10 a pracovní stupe II je p max = 0,77 MPa a t max = 300 C Pracovní petlak je vnitní petlak pracovní látky, který se má v potrubí trvale udržovat. Pracovní teplota je teplota pracovní látky, která se má v potrubí trvale udržovat - 1 -

2 Tab. Pracovní petlaky pro souásti z oceli a SN Teplota Jmenovitý tlak PN [ºC] 2, Nejvyšší pracovní petlak P p max [Mpa] 200 0,25 0,63 1,00 1,60 2,50 4,00 6,30 10,0 16,0 25, ,22 0,55 0,88 1,41 2,20 3,52 5,55 8,81 14,1 22, ,19 0,48 0,77 1,22 1,91 3,06 4,82 7,65 12,2 19, ,16 0,41 0,65 1,05 1,64 2,62 4,13 6,55 10,5 16, ,14 0,36 0,57 0,91 1,42 2,27 3,58 5,68 9,09 14, ,08 0,20 0,32 0,51 0,81 1,29 2,04 3,94 5,13 8,11 Konstrukní zásady pro potrubí a armatury Pi návrhu potrubí se vychází z druhu pracovní látky, jejího množství, z pracovního petlaku a teploty, z požadované životnosti a spolehlivosti. Nemén podstatné jsou aktuální ceny konstrukních materiál a specifické požadavky investora Tab. Materiály trub a trubek a jejich spojování Materiál Použití Spojení Ocel (tváená, tídy 10 až 16) Trubky bezešvé nebo svaované podélným i spirálovým svarem vodovody, plynovody, parovody, vytápní, chlazení, ásti parních kotl, vstikovací zaízení motor... svaované, hrdlové, pírubové, šroubením Nerez ocel (tída 17) Trubky bezešvé válcované nebo tažené, svaované prmysl chemický, farmaceutický, potravináský, luxusní rozvod vody Šedá litina, ocel na odlitky venkovní vodovody, odpadní potrubí dtto M výmníky tepla, chladie, domovní plynovody, vytápní, chladie, rozvody olej pájené Hliník chemická výroba, lehké konstrukce šroubové, svaované Plasty - polyetylén(pe),polypropylen Vytápní, vodoinstalace, domovní i svaované, lepené, (PP), polybuten (PB) venkovní kanalizace, plynovody, šroubením Plasty - polyvinylchlorid(nemkený PVC-U, chlorovaný PVC-C) Nkolikavrstvé (sendviové) -vnjší a vnitní vrstva je PE, stední chemická výroba vnitní a venkovní kanalizace, rozvod vody topení, vodoinstalace, automobily, zemdlství vrstva je hliníková fólie Sklo chemické pístroje, potravináství lepené, zatavením Beton, železobeton kanalizace, vodovody, chemikálie grdlové Kamenina kanalizace, chemický prmysl (drahé) betonem, hrdlové Plechové trouby prezu obdélníkového, tvercového a kruhového (ocel, hliník) vzduchotechnika, klimatizace, kouovody Pryžové a plastové hadice ohebná pipojení, doprava plyn, šroubení kapalin Kovové technické hadice pívod tlakového oleje, vzduchu apod dtto Ohebné (flexi) trubky jedno nebo vícevrstvé odsávání stroj, klimatizace dtto dtto dtto pírubové, svaované Pozn. Ocelové trubky jsou vyrábny jako svaované(nízkouhlíkové oceli tíd 11 a 12) pro menší pracovní petlaky a bezešvé(válcované, tažené - z ocelí tíd 11, 12 a 15) - vyšší pracovní petlaky - 2 -

3 Výpoet potrubí Svtlost potrubí (vnitní prmr) 4. Vτ π. w 2 V s. l π. d V = = = s. w =. w d = τ τ τ 4 kde V[m 3 ] objem tekutiny τ [s] as mτ V τ =, kde V τ [m 3 s -1 ] ρ objemový prtok m τ [kg.s -1 ] hmotnostní prtok w [ms -1 ] rychlost proudní ρ [kg.m -3 ] hustota Uvedený výpoet není postaující u rozsáhlých potrubních systém (dálkové plynovody, teplovody apod.), kde je teba vybrat optimální svtlost podle nejnižších celkových náklad na poízení a provoz potrubí 1 provozní náklady 2 investiní náklady 3 celkové náklady Tlouška stny Podélný ez v s souinitel svaru v s = 0,5 až 0,8 svaované trubky v s = 1 bezešvé trubky c = 0,2 až 0,6 pídavek na výrobní nepesnost a korozi - 3 -

4 Píný ez Spojování potrubí Trubková spojení jsou urena pro spojování trubek, pro pipojování aparát a armatur, k realizaci zmny velikosti a smru potrubí a k ukonení potrubí. Spojení mohou být rozebíratelná (pírubové, hrdlové, šroubení) a nerozebíratelná (svaované, pájené, lepené, lisované spoje) Výbr spojení Hrdlové spoje - pro pracovní látky s petlakem Pírubový spoj. pi asté demontáži Pivaovaní píruba s krkem Plochá pivaovací píruba Závitová píruba krkem Toivá píruba a pivaovací obruba - 4 -

5 Závitové spoje Svaované spoje Ocelové trubky svaují se plamenem nebo obloukem Plastové trubky polyfúzn sedlové svary - pomocí elektrotvarovek Tepelné izolace potrubí K zamezení ztrát pi prchodu horkých a teplých látek potrubím. V chladírenství izolace brání ohevu chladiva v trubce. Nejastji se izoluje pomocí porézních materiál, které mají malou tepelnou vodivost. Nap. skelná, minerální nebo ediová vata, pnové plasty, filc apod. Do teploty 100 C se dnes pevážn používá pnový PE. Pro vysoké teploty se hodí izolace z anorganických materiál. Tepelná izolace též omezuje šíení hluku Ochrana potrubí - 5 -

6 Potrubí se chrání ped mechanickým poškozením a proti korozi. Pi doprav, skladování a montáži se v pípad poteby konce potrubí opatují víky. Bitumenový obal potrubí (obr.) klasická ochrana ocelového potrubí ukládaného do zem (plynovody, vodovody) Nátry proti atmosférické korozi základní syntetická barva, olejové barvy a laky, laky z pirozených a umlých pryskyic, asfaltové nátry. Dnes se asfaltové izolace nahrazují izolacemi plastovými (PE) (obr.) Dilatace potrubí Teplota pi montáži potrubí obvykle jiná než teplota provozní. Pak dochází ke zmnám délky a prmru potrubí l = l. 0 0 α. t l 0 [mm] délka potrubí pi teplot T 0 α[k -1 ] souinitel délkové teplotní roztažnosti t [, K] zmna teploty potrubí Souinitele délkové teplotní roztažnosti: ocel uhlíková K -1 m 1, K -1 polyetylen K -1 C-PVC K

7 Uložení potrubí - 7 -

8 ARMATURY Armatury jsou ásti potrubí sloužící k ízení protékajícího množství dopravované látky, k úplnému uzavení prtoku nebo plní pojistné a regulaní funkce. asto vykonávají nkolik tchto funkcí souasn a) Uzavírky umožují úplné uzavení prtoku potrubím Uzavírací ventily mají jeden pár snadno pístupných rovinných nebo kuželových tsnících ploch. Obvykle se uplatují od malých do stedních DN a pro vysoké PN. Podle smru prtoku rozlišujeme ventily pímé, rohové, vícecestné Uzavírací šoupátka uplatují se zejména pro vtší DN stední PN (rozvody vody, pára, plynu a ropy) Uzavírací kohouty Na rozdíl od ventil a šoupátek uzavírají prtok velmi rychle, což zpsobuje rázy Uzavírací klapky mají malý prtoný odpor, uplatují se u vtších DN, mohou tsnit jen malé PN Škrtící klapka Zptná klapka b) Pojistné armatury (obvykle ventily) jistí tlakové nádoby a jiná tlaková zaízení proti pekroení stanoveného tlaku c) Regulaní armatury - dálkov ovládaná zaízení, která regulují prtok tekutiny. Regulovat lze šoupátky, kohouty a ventily, nejvýhodnjší však jsou regulaní ventily - 8 -

9 Píloha - 9 -

10 - 10 -

11 - 11 -

12 - 12 -

13 - 13 -

14 Regulaní ventil Pímoary regulaní ventil výstupního tlaku - je ízen na základ velikosti regulované veliiny(nap. tlaku) pímo úinkem regulovaného média (voda, vzduch, vodní pára). Je osazován elektropohonem a nastavovaná poloha kuželky je ízena regulaním obvodem soustavy Smšovací (tícestný) ventil

15 - umožuje regulovat pomr smíšení dvou proud tekutin Pojistný ventil pružinový Pojistný ventil závažový

16 - 16 -

17 - 17 -

18 - 18 -