В промышленности трубопроводы представляют собой систему труб, используемых для транспортировки текучих сред ( жидкостей и газов ) из одного места в другое. Инженерная дисциплина обжигающе дизайн изучает эффективную транспортировку жидкости. [1] [2]
Промышленные технологические трубопроводы (и сопутствующие линейные компоненты) могут быть изготовлены из дерева , стекловолокна , стекла , стали , алюминия , пластика , меди и бетона . Встроенные компоненты, известные как фитинги , [3] клапаны и другие устройства, обычно определяют и контролируют давление , скорость потока и температуру.передаваемой жидкости и обычно включаются в область проектирования трубопроводов (или проектирования трубопроводов), хотя датчики и устройства автоматического управления могут альтернативно рассматриваться как часть проектирования контрольно-измерительных приборов и средств управления. Системы трубопроводов документируются в схемах трубопроводов и КИП (P & ID). При необходимости трубы можно очистить в процессе очистки .
Под трубопроводом иногда понимают конструкцию трубопровода, подробную спецификацию физического расположения трубопроводов на технологическом предприятии или коммерческом здании. Раньше это иногда называлось черчением , техническим черчением , инженерным черчением и дизайном, но сегодня обычно это делают дизайнеры, которые научились использовать автоматизированное компьютерное черчение или программное обеспечение для автоматизированного проектирования (САПР).
Сантехника - это система трубопроводов, с которой знакомо большинство людей, поскольку она представляет собой форму транспортировки жидкости, которая используется для обеспечения питьевой водой и топливом их домов и предприятий. Сантехнические трубы также удаляют отходы в виде сточных вод и позволяют выводить сточные газы наружу. В спринклерных системах пожаротушения также используются трубопроводы, и они могут транспортировать негорючую или питьевую воду или другие жидкости для пожаротушения.
Трубопроводы также имеют множество других промышленных применений, которые имеют решающее значение для перемещения сырых и полуфабрикатов флюидов для переработки в более полезные продукты. Некоторые из наиболее экзотических материалов, используемых при строительстве труб, - это инконель , титан , хромомолибден и различные другие стальные сплавы .
Инженерные подполя [ править ]
Как правило, промышленная трубопроводная инженерия имеет четыре основных направления:
- Материал трубопровода
- Проектирование трубопроводов (план участка, [4] Схема расположения оборудования и схема трубопроводов)
- Анализ напряжений
- Поддержка трубопроводов
Анализ напряжения [ править ]
Технологические и силовые трубопроводы обычно проверяются инженерами по напряжению труб, чтобы убедиться, что трасса, нагрузки на насадки, подвески и опоры правильно размещены и выбраны таким образом, чтобы допустимое напряжение трубы не превышалось при различных нагрузках, таких как длительные нагрузки, рабочие нагрузки, давление испытательные нагрузки и т. д., как предусмотрено ASME B31, EN 13480, ГОСТ 32388, RD 10-249 или любыми другими применимыми нормами и стандартами. Необходимо оценить механическое поведение трубопровода при регулярных нагрузках (внутреннее давление и термические напряжения), а также при случайных и периодических нагрузках, таких как землетрясение, сильный ветер или особая вибрация, а также гидравлический удар. [5] [6] Эта оценка обычно выполняется с помощью специализированного (компьютерные программы анализа напряжений трубопровода методом конечных элементов, такие как AutoPIPE, [7] CAEPIPE, [8] CAESAR, [9] PASS / START-PROF. [10]
В опорах для криогенных труб большая часть стали становится более хрупкой при снижении температуры по сравнению с нормальными рабочими условиями, поэтому необходимо знать распределение температуры для криогенных условий. Стальные конструкции будут иметь области высокого напряжения, которые могут быть вызваны острыми углами конструкции или включениями в материале. [11]
Материалы [ править ]
Материал, из которого изготовлена труба, часто является основанием для выбора любой трубы. Материалы, которые используются для изготовления труб, включают:
- Углеродистая сталь
- ASTM A252 Spec Grade 1, Grade 2, Grade 3 Steel Pile Pipe
- Пластиковые трубы , например , HDPE трубы , PP-R трубы или ПВД трубы. [12]
- Углеродистая сталь для работы при низких температурах
- Нержавеющая сталь
- Цветные металлы, например медно-никелевый сплав , футерованный танталом и т. Д.
- Неметаллические, например закаленное стекло , тефлоновое покрытие, ПВХ и т. Д.
История [ править ]
Ранние деревянные трубы строились из бревен, в центре которых было продольно просверлено большое отверстие. [13] Позже деревянные трубы были построены с клепками и обручами, похожие на деревянную бочку . Преимущество клепанных труб заключается в том, что их легко транспортировать в виде компактной стопки деталей на тележке, а затем собирать в виде полой конструкции на строительной площадке. Деревянные трубы были особенно популярны в горных регионах, где транспортировка тяжелых железных или бетонных труб была затруднена.
За деревянными трубами было легче ухаживать, чем за металлическими, потому что древесина не расширялась и не сжималась при изменении температуры так сильно, как металл, и, следовательно, не требовались компенсаторы и изгибы. Толщина древесины придает трубам некоторые изоляционные свойства, которые помогают предотвратить замерзание по сравнению с металлическими трубами. Древесина, используемая для водопровода, также не очень легко гниет . Электролиз совершенно не влияет на деревянные трубы, поскольку дерево - гораздо лучший электроизолятор.
В западных Соединенных Штатах, где красное дерево использовалось для изготовления труб, было обнаружено, что красное дерево обладает «особыми свойствами», которые защищают его от атмосферных воздействий, кислот, насекомых и грибков. Трубы из красного дерева оставались гладкими и чистыми на неопределенный срок, в то время как железные трубы по сравнению с ними быстро начинали накапливаться и подвергаться коррозии и в конечном итоге могли закупориться коррозией. [14]
Стандарты [ править ]
Существуют определенные стандартные правила, которые необходимо соблюдать при проектировании или производстве любой системы трубопроводов. К организациям, распространяющим стандарты на трубопроводы, относятся:
- ASME - Американское общество инженеров-механиков - серия B31
- ASME B31.1 Трубопровод электропитания (паропровод и т. Д.)
- ASME B31.3 Технологические трубопроводы
- ASME B31.4 Трубопроводные системы транспортировки жидких углеводородов и других жидкостей, а также нефти и газа
- ASME B31.5 Холодильные трубопроводы и компоненты теплопередачи
- ASME B31.8 Системы трубопроводов для транспортировки и распределения газа
- ASME B31.9 Строительный трубопровод
- ASME B31.11 Трубопроводы для транспортировки жидкого навоза (снято, заменено на B31.4)
- ASME B31.12 Трубопроводы и трубопроводы для водорода
- ASTM - Американское общество испытаний и материалов
- Стандартные технические условия ASTM A252 для сварных и бесшовных стальных трубных свай [15]
- API - Американский институт нефти
- API 5L Нефтяная и газовая промышленность - Стальные трубы для трубопроводных транспортных систем [16]
- CWB - Канадское сварочное бюро
- EN 13480 - Европейский кодекс промышленных металлических трубопроводов
- EN 13480-1 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 1: Общие положения
- EN 13480-2 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 2: Материалы
- EN 13480-3 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 3: Проектирование и расчет
- EN 13480-4 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 4: Изготовление и установка
- EN 13480-5 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 5: Осмотр и испытания
- EN 13480-6 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 6: Дополнительные требования к подземным трубопроводам
- PD TR 13480-7 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 7: Руководство по использованию процедур оценки соответствия
- EN 13480-8 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 8: Дополнительные требования к трубам из алюминия и алюминиевых сплавов
- EN 13941 Трубы центрального отопления
- ГОСТ, РД, СНиП, СП - российские правила трубопроводов.
- Электропроводка РД 10-249
- ГОСТ 32388 Трубопроводы технологические, Трубопроводы ПНД.
- СНиП 2.05.06-85 и СП 36.13330.2012 Системы трубопроводов для транспортировки газа и нефти.
- ГОСТ Р 55990-2014 и СП 284.1325800.2016 Трубопроводы промысловые.
- СП 33.13330.2012 Трубопроводы стальные.
- ГОСТ Р 55596-2013 Сети централизованного теплоснабжения.
- EN 1993-4-3 Еврокод 3 - Проектирование стальных конструкций - Часть 4-3: Трубопроводы
- AWS - Американское сварочное общество
- AWWA - Американская ассоциация водопроводных сооружений
- MSS - Общество стандартизации производителей
- ANSI - Американский национальный институт стандартов
- NFPA - Национальная ассоциация противопожарной защиты
- EJMA - Ассоциация совместных производителей расширения
- Введение в напряжение трубы - https://web.archive.org/web/20161008161619/http://oakridgebellows.com/metal-expansion-joints/metal-expansion-joints-in-one-minute/part-1-thermal -growth% 26 # x20; (одна минута)
См. Также [ править ]
- Дренаж
- Противопожарный
- Прокладка
- Труба ПНД
- Гидравлическое оборудование
- Водородный трубопровод
- Гидростатический тест
- Труба MS, Труба MS
- Резка труб
- Монтажник
- Анализ трубопроводной сети
- Опора для труб
- Трубопровод и сантехника
- Муфта (трубопровод)
- Двустенная труба
- Колено (трубопровод)
- Соска (сантехника)
- Заглушка трубы
- Уличный локоть
- Союз (сантехника)
- Клапан
- Victaulic
- Пусконаладочные работы трубопровода
- Пластиковые трубопроводы
- Системы пластиковых напорных труб
- Сантехника
- Зажим стояка
- Теплоизоляция
Ссылки [ править ]
- ^ Редакторы: Перри, Р. и Грин, DW (1984). Справочник инженеров-химиков Перри (6-е изд.). Книжная компания McGraw-Hill. ISBN 0-07-049479-7.CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: extra text: authors list (link)
- ^ Редактор: McKetta, Джон Дж (1992). Справочник по проектированию трубопроводов . Марсель Деккер, Inc. ISBN 0-8247-8570-3.CS1 maint: extra text: authors list (link)
- ^ "Производитель фитингов" . Яанг . Архивировано 27 февраля 2016 года . Проверено 6 марта +2016 .
- ^ https://www.piping-world.com/what-is-piping-engineering-and-design
- ^ [1] Архивировано 29 мая 2006 года в Wayback Machine.
- ^ Силовой трубопровод: ASME B31.1
- ^ «Программное обеспечение для проектирования трубопроводов и анализа напряжений труб - AutoPIPE» . www.bentley.com . Архивировано 9 ноября 2016 года . Проверено 22 декабря 2017 года .
- ^ "Архивная копия" . Архивировано 29 января 2010 года . Проверено 27 сентября 2010 года .CS1 maint: archived copy as title (link)
- ^ «Intergraph CAESAR II - Анализ напряжений в трубах» . coade.com . Архивировано из оригинала 2 мая 2015 года . Дата обращения 4 июня 2015 .
- ^ "PASS / START-PROF - Анализ напряжений труб" . passuite.com . Архивировано 8 января 2019 года . Дата обращения 1 марта 2019 .
- ^ Температура и Анализ напряжений архивации 22 февраля 2014 в Вайбак Machine Piping технологии и продукты, (извлекаться февраля 2012 года)
- ^ "Что такое труба HDPE?" . Трубопроводные системы Acu-Tech . Проверено 20 марта 2019 .
- ^ «BBC - История мира - Объект: деревянный водопровод» . www.bbc.co.uk . Архивировано 7 мая 2016 года . Проверено 10 марта 2016 .
- ^ "Водопроводная вода через мили Редвуда" . Popular Science : 74. Декабрь 1918 года. Архивировано 28 декабря 2017 года.
- ^ H. "Труба свая ASTM A252" . Китайская стальная труба Huayang . Архивировано 16 октября 2014 года.
- ^ «API 5L Specification Line Pipe (1) - API термины и определения» . Китайская стальная труба Huayang . Архивировано 16 октября 2014 года.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Руководство по технологическим трубопроводам ASME B31.3, редакция 2 из Руководства по стандартам разработки национальных лабораторий Лос-Аламоса OST220-03-01-ESM
- Сейсмическое проектирование и модернизация трубопроводных систем, июль 2002 г., с веб-сайта American Lifelines Alliance.
- Проектирование и проектирование, трубопроводы для жидких сред. Руководство инженера, весь документ • (индексная страница) • Инженерный корпус армии США , EM 1110-l-4008, май 1999 г.
- Интегральные принципы структурной динамики потока Л.Г. Кларе.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме труб . |
- Строительные трубопроводы в Керли
