1. Was ist ein Druckrohr?
Druckrohre gehören zu den Sondergeräten und beziehen sich gemäß der Definition der „Vorschriften zur Sicherheitsüberwachung von Sondergeräten“ auf Rohrgeräte, die einen bestimmten Druck zum Transport von Gas oder Flüssigkeit verwenden. Der Anwendungsbereich ist definiert als Gas, Flüssiggas, Dampfmedium mit einem maximalen Arbeitsdruck größer oder gleich 0,1 MPa (Überdruck) oder brennbares, explosives, giftiges, ätzendes flüssiges Medium mit einer maximalen Arbeitstemperatur größer oder gleich Normalsiedepunkt und Rohrleitungen mit einem Nenndurchmesser von mehr als 25 mm.
Funktionsprinzip:
Bei einem einzelnen Druckrohr ist es auf externe Energie oder die Antriebskraft des Mediums selbst angewiesen, um das Medium von der Quelle der Druckleitung zum Endpunkt der Druckleitung zu transportieren.
Eigenschaften von Druckrohren:
Druckrohre sind ein System, das miteinander verbunden ist und sich gegenseitig beeinflusst, indem es den gesamten Körper zieht und bewegt.
Druckrohrleitungen haben ein großes Seitenverhältnis und sind anfällig für Instabilität, was zu komplexeren Stresssituationen führt als Druckbehälter.
Der Flüssigkeitsströmungszustand in Druckrohrleitungen ist komplex, mit kleinem Pufferraum und die Häufigkeit von Änderungen der Arbeitsbedingungen ist höher als bei Druckbehältern (wie hohe Temperatur, hoher Druck, niedrige Temperatur, niedriger Druck, Verschiebungsverformung, Wind, Schnee, Erdbeben usw.).
Es gibt verschiedene Arten von Rohrleitungskomponenten und Rohrleitungsunterstützungskomponenten mit jeweils eigenen Eigenschaften und spezifischen technischen Anforderungen. Die Auswahl der Materialien ist komplex.
An der Rohrleitung gibt es mehr mögliche Leckstellen als am Druckbehälter, bei einem einzelnen Ventil sind es in der Regel fünf.
Es gibt viele Arten und Mengen von Druckrohrleitungen und es gibt viele Verbindungen in der Konstruktion, Herstellung, Installation, Inspektion und Anwendungsverwaltung, die sich stark von Druckbehältern unterscheiden.
Zweck des Druckrohrs:
Transportmedium (Hauptzweck)
Speicherfunktion (für Fernleitungen)
Wärmeaustausch (für Industrierohrleitungen)
Entwurfsschritte für Druckleitungsrohre:
Wählen Sie Rohrleitungsmaterialien basierend auf der Art des Mediums, dem Druck und der Temperatur aus.
Berechnen Sie den Rohrdurchmesser und die Wandstärke und erstellen oder ermitteln Sie eine Rohrleitungsqualitätstabelle.
Entwickeln Sie Pipeline-Layoutpläne, legen Sie Pipeline-Routen und Verlegemethoden fest.
Zeichnen Sie das Rohrleitungslayout und die axiale Seitenansicht.
Entwickeln Sie eine Pipeline-Merkmalstabelle.
Führen Sie Spannungs-, Wärmekompensations- und Stützschubberechnungen durch.
Bereitstellung von Bauingenieurmaterialien für relevante Studiengänge.
Vollständige Konstruktionszeichnungen und Zeichnungsgegenzeichnung.
2. Probleme bei der Auslegung von Druckleitungen
Gibt es bestimmte Wissenspunkte in den Entwurfsschritten, die Sie verstehen möchten?
So ermitteln Sie den Auslegungsdruck:
So ermitteln Sie die Auslegungstemperatur:
Anforderungen an die Rohrleitungsauslegung:
Rohrleitungen sollten möglichst freiliegend verlegt werden, bei Bedarf können sie auch vergraben oder in Gräben verlegt werden. (Einfach zu installieren, herzustellen und zu warten)
Versuchen Sie, die Rohrleitung durch eine Hängekonstruktion so nah wie möglich an bestehende Gebäude und Bauwerke heranzuführen, vermeiden Sie jedoch flexible Komponenten, die große Lasten tragen.
Rohrleitungen sollten nicht im Bereich von Hebelöchern, Entnahmebereichen für interne Teile der Ausrüstung und Bereichen für die Demontage von Flanschen angeordnet werden.
Die Rohrleitungsanordnung sollte in parallelen Reihen angeordnet sein, mit möglichst geraden Linien und möglichst wenigen Biegungen und Kreuzungen. Dies kann die Anzahl der Rohrgestelle reduzieren, Material einsparen und ist ästhetisch ansprechend und einfach zu installieren.
Die Rohrleitungen sollten so weit wie möglich in Reihen angeordnet werden und die Unterseite der blanken Rohre sollte mit dem Boden der Rohrhalterung ausgerichtet sein, um die Gestaltung der Halterung zu erleichtern.
Wenn sich die Höhe oder Richtung der Rohrleitung ändert, muss die Bildung von „Säcken“ mit angesammeltem Gas oder Flüssigkeit in der Rohrleitung vermieden werden. Wenn dies nicht vermieden werden kann, sollten Auslassventile an hohen Punkten und Flüssigkeitsauslassventile an niedrigen Punkten installiert werden.
Die ebene Verlegung der Rohrleitung muss ein Gefälle aufweisen, und die Gefällerichtung stimmt im Allgemeinen mit der Richtung des Materialflusses überein. Es gibt jedoch Ausnahmen, die je nach dem jeweiligen Prozess festgelegt werden müssen.
Rohrleitungen über Straßen und Schienen sollten nicht mit Bauteilen ausgestattet sein, die lecken können, wie z. B. Flansche, Schraubverbindungen, Kompensatoren mit Füllstücken usw.
Wenn Rohrleitungen durch Dächer, Böden, Plattformen und Wände verlaufen, ist im Allgemeinen ein Gehäuseschutz erforderlich.
Bei erdverlegten Rohrleitungen sollten die Auswirkungen von Fahrzeuglasten berücksichtigt werden, und beim Überqueren von Straßen sollte eine Verrohrung angebracht werden. Der Abstand zwischen der Oberseite der Rohrleitung und der Straßenoberfläche sollte nicht weniger als 0,6 m betragen und unter der Tiefe des gefrorenen Bodens liegen.
Wenn Sie ein Abzweigrohr von einem horizontalen Gashauptrohr anschließen, sollte es von der Oberseite des Hauptrohrs aus angeschlossen werden.
Für die Anordnung mehrschichtiger gemeinsamer Rohrleitungen sollten sich Gasleitungen, Heißleitungen, Versorgungsleitungen und Regale für elektrische Instrumente in der oberen Schicht befinden, während Rohrleitungen für korrosive Medien und Niedertemperaturleitungen in der unteren Schicht angeordnet werden sollten.
In Wohnräumen, Treppen, Fluren und anderen Orten dürfen keine brennbaren, explosiven, giftigen und ätzenden Materialien verlegt werden. Das Entlüftungsrohr sollte an einen dafür vorgesehenen Ort im Freien oder 2 m über dem Dach geführt werden.
Rohre ohne Isolierung benötigen keine Rohrhalterungen oder Stützen. Dünnwandige blanke Rohre mit großem Durchmesser und Rohre mit Isolierschichten sollten durch Rohrhalterungen oder Stützen gestützt werden.
Die Bedingungen für die direkte Erdverlegung von Rohrleitungen sind:
◇Pipelines, die ungiftige, nicht korrosive und nicht explosive Medien transportieren, dürfen aus bestimmten Gründen nicht auf dem Boden verlegt werden.
◇ Prozessmediumleitungen im Zusammenhang mit unterirdischen Lagertanks oder unterirdischen Pumpenräumen.
◇ Kühlwasser- und Löschwasser- oder Schaumfeuerrohre.
◇ Heizungsleitungen mit einer Betriebstemperatur von weniger als 150 ℃.
3. Grundsätze für die Auswahl gängiger Rohrmaterialien für Druckleitungen?
Die Verwendung der üblicherweise verwendeten Rohrmaterialien für Druckrohrleitungen wird durch die Betriebsbedingungen des transportierten Mediums (z. B. Druck, Temperatur) und die Eigenschaften des Mediums unter diesen Bedingungen bestimmt. Berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren:
Bevorzugte Rohrmaterialien:
Bei der Auswahl der Rohrmaterialien werden im Allgemeinen zunächst Metallmaterialien berücksichtigt. Wenn Metallmaterialien nicht geeignet sind, werden nichtmetallische Materialien in Betracht gezogen. Bei Metallwerkstoffen sollte der Auswahl von Stahlrohren Vorrang eingeräumt werden, gefolgt von Nichteisenmetallwerkstoffen. Bei Stahlrohren sollte zuerst Kohlenstoffstahl in Betracht gezogen werden, und wenn dies nicht möglich ist, sollte Edelstahl verwendet werden. Bei der Betrachtung von Kohlenstoffstahlmaterialien sollten zunächst geschweißte Stahlrohre in Betracht gezogen werden. Wenn dies nicht möglich ist, sollten nahtlose Stahlrohre ausgewählt werden.
Der Einfluss des Mitteldrucks:
》Je höher der Druck des Fördermediums, desto dicker ist die Wandstärke des Rohres und desto höher sind generell die Anforderungen an das Rohrmaterial.
》Wenn der mittlere Druck über 1,6 MPa liegt, können nahtlose Stahlrohre oder Nichteisenmetallrohre ausgewählt werden.
„Wenn der Druck sehr hoch ist, beispielsweise bei der Herstellung von synthetischem Ammoniak, Harnstoff und Methanol, haben einige Rohre einen mittleren Druck von bis zu 32 MPa und im Allgemeinen werden nahtlose Hochdruckstahlrohre aus 20-Stahl- oder 15-MnV-Material verwendet.
„Die Rohre von Vakuumgeräten und Sauerstoffrohren mit einem Druck von mehr als 10 MPa bestehen im Allgemeinen aus Kupfer- und Messingrohren.
》Wenn der mittlere Druck unter 1,6 MPa liegt, können geschweißte Stahlrohre, Gusseisenrohre oder nichtmetallische Rohre in Betracht gezogen werden. Der Druck des vom Gusseisenrohr getragenen Mediums darf jedoch nicht mehr als 1,0 MPa betragen. Der mittlere Druck, dem nichtmetallische Rohre standhalten können, hängt mit der Vielfalt nichtmetallischer Materialien zusammen, wie z. B. harte Polyvinylchloridrohre, mit einem Betriebsdruck von weniger als oder gleich 1,6 MPa; Verstärkte Polypropylenrohre mit einem Betriebsdruck von weniger als oder gleich 1,0 MPa; ABS-Rohre mit einem Arbeitsdruck von höchstens 0,6 MPa.
》Wenn der Wasserdruck bei Wasserleitungen unter 1,0 MPa liegt, werden normalerweise geschweißte Stahlrohre aus Q235A verwendet; Wenn der Wasserdruck mehr als 2,5 MPa beträgt, werden im Allgemeinen nahtlose Stahlrohre aus 20-Stahl verwendet.
Der Einfluss mittlerer chemischer Eigenschaften:
Der Einfluss mittlerer chemischer Eigenschaften spiegelt sich hauptsächlich in Korrosion wider und sollte hoch bewertet werden.
Das Medium ist neutral und erfordert im Allgemeinen keine hohen Materialanforderungen. Es können gewöhnliche Kohlenstoffstahlrohre verwendet werden.
Wenn das Medium säurehaltig oder alkalisch ist, müssen säure- oder alkalibeständige Rohre gewählt werden.
Für den Transport von Wasser und Dampf werden Rohre aus Kohlenstoffstahl verwendet.
Die Auswirkung der Funktion des Rohres selbst:
Zusätzlich zur Funktion des Fördermediums haben einige Rohre auch die Funktion der Stoßdämpfung und der Wärmeausdehnungsabsorption und können sich unter Arbeitsbedingungen häufig bewegen.
Die Auswirkungen des Druckabfalls:
Nach der ersten Auswahl des Rohrmaterials ist außerdem eine Berechnung des Rohrdruckabfalls erforderlich, um den Innendurchmesser des Rohrs zu bestimmen. Berechnen Sie den Druckabfall, um festzustellen, ob das ausgewählte Material die Anforderungen erfüllt. Insbesondere bei der Erstauswahl von Kunststoffrohren ist es wichtig, der Prüfung des Druckabfalls mehr Aufmerksamkeit zu schenken.
4. Grundsätze für die Auswahl häufig verwendeter Stahlrohrmaterialien für Druckleitungen
Nach welchen Grundsätzen werden häufig verwendete Rohrmaterialien für Druckleitungen ausgewählt? Heute wird der Herausgeber über dieses Thema sprechen.
(1) Bevorzugte Rohrmaterialien
Bei der Auswahl der Rohrmaterialien werden im Allgemeinen zunächst Metallmaterialien berücksichtigt. Wenn Metallmaterialien nicht geeignet sind, werden nichtmetallische Materialien in Betracht gezogen. Als Metallwerkstoffe werden Stahlrohre bevorzugt, gefolgt von Nichteisenmetallwerkstoffen. Bei Stahlrohren sollte zuerst Kohlenstoffstahl in Betracht gezogen werden, und wenn dies nicht möglich ist, sollte Edelstahl verwendet werden. Bei der Betrachtung von Kohlenstoffstahlmaterialien sollten zunächst geschweißte Stahlrohre in Betracht gezogen werden. Wenn dies nicht möglich ist, sollten nahtlose Stahlrohre ausgewählt werden.
(2) Der Einfluss des Mitteldrucks
Je höher der Druck des Fördermediums, desto dicker ist die Wandstärke des Rohres und desto höher sind generell die Anforderungen an das Rohrmaterial.
Wenn der mittlere Druck über 1,6 MPa liegt, können nahtlose Stahlrohre oder Nichteisenmetallrohre ausgewählt werden. Wenn der Druck sehr hoch ist, beispielsweise bei der Herstellung von synthetischem Ammoniak, Harnstoff und Methanol, haben einige Rohre einen mittleren Druck von bis zu 32 MPa, und im Allgemeinen werden nahtlose Hochdruckstahlrohre mit Materialien von 20 # oder 15 CrMo ausgewählt. Kupfer- und Messingrohre werden im Allgemeinen für Rohre an Vakuumgeräten und Sauerstoffrohren mit einem Druck von mehr als 10 MPa verwendet.
Wenn der mittlere Druck unter 1,6 MPa liegt, können geschweißte Stahlrohre, Gusseisenrohre oder nichtmetallische Rohre in Betracht gezogen werden. Der Druck des vom Gusseisenrohr getragenen Mediums darf jedoch nicht mehr als 1,0 MPa betragen. Der mittlere Druck, dem nichtmetallische Rohre standhalten können, hängt mit der Vielfalt nichtmetallischer Materialien zusammen, wie z. B. harte Polyvinylchloridrohre, mit einem Betriebsdruck von weniger als oder gleich 1,6 MPa; Verstärkte Polypropylenrohre mit einem Betriebsdruck von weniger als oder gleich 1,0 MPa; ABS-Rohre mit einem Arbeitsdruck von höchstens 0,6 MPa.
Bei Wasserleitungen werden bei einem Wasserdruck unter 1,0 MPa üblicherweise geschweißte Stahlrohre aus Q235A verwendet; Wenn der Wasserdruck mehr als 2,5 MPa beträgt, werden im Allgemeinen 20 # nahtlose Stahlrohre verwendet.
(3) Der Einfluss der mittleren Temperatur
Rohre aus unterschiedlichen Materialien eignen sich für unterschiedliche Temperaturbereiche. Wenn die Temperatur von Wasserstoffgas weniger als 350 °C beträgt, werden im Allgemeinen 20 # nahtlose Stahlrohre für Wasserstoffgas mit einem Druck von 1,0 MPa verwendet. Wenn die Temperatur des Wasserstoffgases im Bereich von 351–400 °C liegt, werden im Allgemeinen nahtlose 15CrMo- oder 12CrMo-Stahlrohre verwendet.
(4) Der Einfluss mittlerer chemischer Eigenschaften
Transportieren Sie unterschiedliche Medien über unterschiedliche Rohre. Einige Medien sind neutral und erfordern im Allgemeinen keine hohen Materialanforderungen. Es können gewöhnliche Kohlenstoffstahlrohre verwendet werden; Einige Medien sind sauer oder alkalisch, daher ist es notwendig, säure- oder alkalibeständige Rohre zu wählen. Die Anforderungen an den Einsatz von Rohren sind bei starken und schwachen Säuren und Basen unterschiedlich. Dieselbe Säure oder Base stellt in unterschiedlicher Konzentration auch unterschiedliche Anforderungen an das Material der Rohre. Für den Transport von Wasser und Dampf genügen Rohre aus Kohlenstoffstahl. In Harnstoffanlagen werden im Allgemeinen Edelstahlrohre zum Transport von Kohlendioxid verwendet, da Kohlendioxid beim Auftreffen auf Wasser Kohlendioxid bildet, was eine korrosive Wirkung auf allgemeine Stahlrohre hat. Bei der Herstellung von Schwefelsäure können Kohlenstoffstahlrohre verwendet werden, während für verdünnte Schwefelsäure keine Kohlenstoffstahlrohre verwendet werden können, da verdünnte Schwefelsäure und Kohlenstoffstahl chemisch reagieren und Kohlenstoffstahl korrodieren können. Daher können harte Aluminiumrohre verwendet werden.
(5) Die Auswirkung der Funktion des Rohrs selbst
Einige Rohre haben neben der Funktion des Fördermediums auch die Funktion der Stoßdämpfung und des Wärmeausdehnungskoeffizienten. Unter Arbeitsbedingungen können sie sich häufig bewegen, beispielsweise Flüssiggas, Sauerstoff und Acetylengas für den zivilen Gebrauch an der Flaschenabfüllposition. Für Rohre werden häufig Hochdruck-Gummirohre aus Stahldrahtgewebe anstelle von harten Stahlrohren verwendet, die sich nur schwer bewegen lassen.
(6) Die Auswirkung des Druckabfalls
Nach der ersten Auswahl des Rohrmaterials ist außerdem eine Berechnung des Rohrdruckabfalls erforderlich, um den Innendurchmesser des Rohrs zu bestimmen. Berechnen Sie den Druckabfall, um festzustellen, ob das ausgewählte Material die Anforderungen erfüllt. Insbesondere bei der Erstauswahl von Kunststoffrohren ist es wichtig, der Prüfung des Druckabfalls mehr Aufmerksamkeit zu schenken.
Bei der Berechnung von Druckleitungen werden im technischen Entwurf im Allgemeinen die Materialbilanz, die Energiebilanz und die Ausrüstungsberechnung entsprechend dem Produktionsmaßstab durchgeführt, um den Materialfluss vorläufig zu bestimmen. Nehmen Sie unter Bezugnahme auf relevante Daten eine Materialdurchflussrate an, berechnen Sie den Innendurchmesser des Rohrs, prüfen Sie das Handbuch oder die Norm und wählen Sie das Standardrohr aus. Der Innendurchmesser des üblicherweise gewählten Standardrohrs sollte gleich oder geringfügig größer als der berechnete Innendurchmesser des Rohrs sein. Berechnen Sie erneut den Druckabfall der Rohrleitung.
Spezifikationstabelle und Gewicht-pro-Meter-Tabelle für spiralgeschweißte Stahlrohre
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| Produktname | Spiralgeschweißtes Stahlrohr |
| Standard | API 5L psl1/psl2, ISO9000, DIN2240, ASTM A500, A501, A53 EN10219/EN10210, JIS G3466, GB/T6728,GB/T3094,GB/T3091,GB/T9711,SY/T5037,SY/T6475 |
| Größen | 219 mm bis 4020 mm |
| Dicke | 4mm bis 30mm |
| NDT-Test | UT, RT, hydrostatisch, |
| Abgeschrägte Kanten | 30°,(-0, +5) |
| Länge | 3M-max.24meter oder nach Bedarf |
| Oberflächenbehandlung | Schwarz lackiert/verzinkt usw. |
| Heiße erweiterte Enden | Verfügbar |
| Verpackung | Loses PCS/Nylonseil (für die Beschichtungsrohre) |
| Transport | je nach Bedingung durch 20/40-Fuß-Container oder durch Massengutschiffe |
| Florschuh | OEM/ODM (zum Stapeln) |
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