Jak určit průměr potrubí na základě průtoku?
Stanovení předpokládaného průměru potrubí
Vnitřní (vypočítaný) průměr potrubí při daném průtoku tekutiny a její průtok v potrubí je určen vzorcem
kde Q je průtok kapaliny vm3/h;
ϑ – rychlost proudění tekutiny v potrubí vm/sec.
Obvykle se předpokládá, že průtok tekutiny v potrubí je:
a) pro vodu a kapaliny s nízkou viskozitou (líh, aceton, benzín, slabé roztoky kyselin a zásad atd.) od 1 do 2,5 m/s;
b) pro kapaliny s vysokou viskozitou (oleje, suspenze atd.) – od 0,5 do 1,5 m/s;
c) pro stlačený vzduch a sytou páru – od 20 do 30 m/s;
d) pro přehřátou páru a vysokotlaké plyny – od 30 do 60 m/sec.
Po obdržení odhadovaného průměru potrubí je ze sortimentu vybrána vhodná trubka podle vnějšího průměru a tloušťky stěny.
Výpočet pevnosti potrubí (určení tloušťky stěny potrubí)
Tloušťka stěny ocelových trubek je určena vzorcem
kde P je návrhový tlak v potrubí v kgf/cm2;
DН – vnější průměr trubky v mm;
σDOP – dovolené napětí v tahu v kgf/mm2 v závislosti na teplotě přepravovaného produktu (tabulka 1)
φ – součinitel pevnosti svaru; pro bezešvé trubky φ=1; pro trubky spojované automatickým a ručním elektrickým svařováním s částečnou kontrolou kvality svarů, φ=0,85; pro ostatní případy ručního elektrického a plynového svařování trubek φ=0,7;
C – zvýšení, které zohledňuje zápornou toleranci tloušťky stěny trubky podle GOST a možné ztenčení stěny při ohýbání v přijatelných mezích; C se považuje za rovné 15-20 % tloušťky stěny, ale ne méně než 0,5 mm.
Při výpočtu pevnosti trubek je zvýšení C poskytnuto pro potrubí přepravující neagresivní a málo agresivní a málo agresivní produkty.
U potrubí přepravujících agresivní produkty je třeba počítat s přídavkem na korozi (tabulka 2).
Ve všech případech nesmí být jmenovitá tloušťka stěny trubky menší, než je uvedeno v tabulce 3.
Tabulka 1. Přípustná tahová napětí pro trubky z uhlíkových a legovaných ocelí v závislosti na teplotě přepravovaného produktu
Vypočteno teplota, °C | ocel | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Umění. 2 | 10 | čl. 3 | 20 | 12 MHz | 15 ХМ | 12Х1МФ | 18Н10Т, 18Н12Т | |
Povoleno | zdůrazňuje | na | strečink | v kgf/mm2 | ||||
20 | 13 | 13 | 14 | 14.7 | 14.7 | 15.3 | 17.3 | 14.6 |
100 | 12.3 | 12.4 | 13.3 | 14.2 | 14.6 | 15.3 | 17.1 | 13.9 |
150 | 11.8 | 12 | 12.9 | 13.9 | 14.6 | 15.2 | 16.9 | 13.4 |
200 | 11.4 | 11.6 | 12.4 | 13.5 | 14.5 | 15.2 | 16.8 | 13 |
250 | 10.9 | 11.2 | 12 | 13.2 | 14.5 | 15.2 | 16.6 | 12.5 |
275 | 10.3 | 10.6 | 11.4 | 12.6 | 14.3 | 14.9 | 16.2 | 12.2 |
300 | 9.8 | 10 | 10.8 | 11.9 | 14.1 | 14.7 | 15.9 | 12 |
400 | – | 7.7 | – | 9.2 | 13.2 | 13.7 | 14.5 | 11.1 |
Poznámka: Pro teploty středních hodnot je hodnota dovoleného napětí určena interpolací dvou nejbližších hodnot, zaokrouhlením výsledku na 0,05 kgf/cm2 směrem k nižší hodnotě.
Tabulka 2. Velikost nárůstu koroze v mm pro trubky na Ru až 100 kgf/cm2
Dy, mm | Trubky | z | ocel |
---|---|---|---|
uhlík | dopoval | slitina nerez | |
10-40 | 1,5-2 | 1,5-3,5 | 1-1,5 |
50-80 | 3,5-4,5 | 1,5-3,5 | 1-1,5 |
100 | 3,5-4,5 | 1,5-3,5 | 2 |
125 и выше | 4-5 | 3-6 | 2 |
Tabulka 3. Jmenovitá tloušťka stěny trubky
Průměr trubky, mm | Jmenovitá tloušťka stěny, ne menší, mm |
---|---|
na 38 | 1.75 |
na 51 | 2 |
na 79 | 2.5 |
na 90 | 3 |
na 108 | 3.5 |
Stanovení přípustného tlaku v potrubí
Dovolený provozní tlak potrubí je určen vzorcem