Hodnotenie tlaku v plastovom potrubí: Ako to mení teplota, čas a spoje

Hodnotenie tlaku v plastovom potrubí: Čo toto číslo skutočne znamená

Vedenie PN16 pri 23 °C nie je vedenie PN16 pri 70 °C. Tu je návod, ako inžinieri čítajú hodnotenie termoplastov predtým, ako schvália chemickú linku, pokovovanie alebo linku na odpadovú vodu.

Technik závodu nahradí skorodované kovové vedenie potrubím CPVC s hodnotením PN16. O šesť mesiacov neskôr dva prírubové spoje plačú a telo ventilu vykazuje vlasovú trhlinu. Nič nebolo mimo špecifikácie. Linka jednoducho beží pri 65 °C, kde rovnaký materiál udrží približne 60 percent tlaku, ktorý uvádza pri izbovej teplote.

Hodnoty tlaku vytlačené na plastovom potrubí, armatúre alebo ventile sú referenčnou hodnotou. Meria sa s vodou pri 23 °C na základe definovanej krivky času do poruchy a už zahŕňa návrhový faktor. Prípustný pracovný tlak vo vašom závode je toto číslo korigované na teplotu, chemickú expozíciu, typ spoja, rázy a najslabšiu zložku v prevádzke. Nasledujúce časti vysvetľujú každú opravu, odkiaľ pochádzajú príslušné čísla a kontroly, ktoré sa oplatí dokončiť pred podpísaním kusovníka.

Čo vlastne znamená hodnotenie na potrubí, armatúre alebo ventile

Termoplastické výrobky nesú tri rôzne skupiny označení a neznamenajú to isté. Nominálne hodnoty tlaku ako PN10 a PN16 pochádzajú z tradície GB, DIN a ISO. Plány ako SCH 40 a SCH 80 popisujú hrúbku steny, nie tlak. Triedy prírub, ako napríklad trieda 150, opisujú rozhranie skrutiek a tesnení. Čítanie jedného, ​​ako by to bolo iné, je najčastejším zdrojom riadkov, ktoré sú buď príliš špecifikované, alebo pokojne nedostatočne špecifikované.

Pri porovnávaní ponúk od rôznych dodávateľov pomáhajú dva prevody: 1 bar sa rovná 14,5 psi a 0,1 MPa, takže hodnotenie PN10 je približne 145 psi. Potrubie DN50 je 2-palcové potrubie bez ohľadu na štandardný rad, pre ktorý bolo vyrobené.

Teplota je prvá korekcia, ktorú použijete

Každý polymér pri zahrievaní mäkne, takže prípustný tlak klesá s teplotou. Pokles nie je ani lineárny, ani malý. PVC-U, ťažný kôň pre chemické služby za studena, si udrží sotva 40 percent svojej izbovej teploty, keď linka dosiahne 60 °C. CPVC si pri rovnakej teplote udržuje približne 65 percent. To je dôvod, prečo fajka, ktorá vyzerá na papieri pri 23 °C pohodlne predimenzovaná, môže byť v horúce popoludnie okrajová.

Spracovaný príklad robí efekt konkrétnym. CPVC vedenie označené PN16 ponúka približne 10,4 bar referenčného tlaku pri 60 °C, vypočítané ako 16 vynásobené 0,65. Ak váš závodný štandard pridáva ďalší konštrukčný faktor pre chemické služby, aplikujte ho skôr po znížení ako predtým, inak dvakrát započítate maržu už zabudovanú do zverejneného údaja.

Materiály nie sú zameniteľné v teplotných pásmach. PVC-U je bežne obmedzené na studené a teplé prevádzky, zatiaľ čo PVC-C, PPH a PVDF rozširujú použiteľný rozsah smerom nahor. Pre horúcu korozívnu prevádzku, CPVC rúrka vyrábaná vo veľkostiach GB od DN15 do DN600 pokrýva väčšinu požiadaviek závodu bez vlastného náradia.

Časová základňa čísla: HDB, ASTM D1598 a ISO 9080

Termoplastické potrubie nezlyhá pri jednom stálom tlaku. Zlyhá, keď sa vnútorné napätie, teplota a čas spoja a začnú pomaly praskať. Skúšobné domy to zachytia tak, že vzorky držia pod konštantným vnútorným tlakom, kým neprasknú, čo je metóda opísaná v ASTM D1598, a potom vynesú výsledný rozptyl bodov zlyhania pozdĺž krivky napätia a pretrhnutia. ASTM D2837 a ISO 9080 definujú, ako sa tieto údaje extrapolujú do dlhodobej hydrostatickej pevnosti, často uvádzanej ako 50-ročná hodnota. Publikované hodnotenie tlaku je zlomkom tejto dlhodobej sily, zvyčajne jej polovičnou hodnotou.

Hodnotenie je stres, ktorý možno prežiť pri referenčnej teplote a referenčnom čase. Zmeňte jednu a s ňou sa zmení aj číslo, takže skutočná otázka nikdy neznie, aké je hodnotenie, ale aké je hodnotenie vo vašich podmienkach.

Tlak v pracovnom potrubí pochádza aj z čerpadla, nielen zo statickej hlavy. Plastové odstredivé čerpadlo odolné voči korózii môže pridať niekoľko barov výtlačného tlaku a jeho uzatváracia výška je najvyššia hodnota, akú kedy potrubie po prúde uvidí, keď sa ventil zatvorí. Dimenzovanie tohto potrubia len z prevádzkového bodu ponecháva potrubie odkryté pri každom zablokovanom výboji, čo je presne vtedy, keď sa nárazové a tlakové špičky stretnú.

Kĺby, armatúry a ventily zvyčajne nastavujú skutočný limit

Rúrka zriedka prichádza ako jedna dĺžka. Rozpúšťadlom cementované objímky, tupé a hrdlové tavné spoje, závitové adaptéry a skrutkové príruby sú všetky umiestnené vo vnútri tlakového obalu a každý má svoju vlastnú účinnosť. Správne zváraný spoj v PPH alebo PVDF je normálne taký pevný ako základná rúra, ale studený zvar, prehriata pätka alebo slabo utiahnutá príruba sa stávajú najslabším miestom v priebehu. Rovnaká logika platí pre tvarovky: redukčné T-kus alebo zaslepovacia príruba rovnakej nominálnej triedy nemusia mať rovnakú hrúbku steny rúry, ktorú spája.

Ventily si zaslúžia samostatnú kontrolu, pretože v jednom tele sa nachádzajú dve hodnotenia. Hodnota plášťa pokrýva puzdro, zatiaľ čo hodnota sedadla alebo membrány pokrýva uzatvárací prvok a je zvyčajne nižšia. Membránové ventily sú bežnou voľbou pre kaly a kontaminované médiá, pretože médium sa dotýka iba obloženia karosérie a membrány, čo tiež robí z membrány komponent, ktorý nastavuje praktický tlakový strop. Teplota a tlak sa tu tiež vzájomne ovplyvňujú a stojí za to preskúmať, ako rozsah prevádzkových teplôt a tlaku ovplyvňuje výkon a životnosť chemického ventilu predtým, ako bude model stanovený v špecifikácii.

Vŕtanie do príruby je tichým miestom zlyhania. Príruba GB a príruba ANSI s rovnakým menovitým priemerom nie sú automaticky zameniteľné a vzor JIS sa opäť líši. Miešanie štandardných rodín v jednej línii alebo párovanie plastových potrubných armatúr z jednej normy s ventilmi z inej predstavuje nákupné riziko, ktoré sa objaví iba počas inštalácie. Držanie jednej štandardnej rodiny počas celého cyklu nestojí vo fáze návrhu nič a šetrí neskoršie odstavenie.

Praktický kontrolný zoznam pred schválením línie

Väčšina zlyhaní hodnotenia sú skôr chybami v dokumentácii ako chybami materiálu. Nasledujúca sekvencia trvá hodinu a zabraňuje väčšine z nich.

1. Zaznamenajte si maximálnu prevádzkovú teplotu vrátane cyklov čistenia a naparovania, nielen normálnu prevádzkovú hodnotu.
2. Zozbierajte krivku tlaku a teploty pre každý materiál v rade namiesto jedného katalógového čísla.
3. Znížte nominálny výkon pri tejto teplote a potom použite faktor návrhu zariadenia, ak ho používate.
4. Skontrolujte každý komponent samostatne: potrubie, fiting, tesnenie, plášť ventilu a sedlo ventilu.
5. Potvrďte spôsob spoja a kvalifikáciu zvárača alebo montéra, ktorý za ním stojí.
6. Pridajte rázovú rezervu pre uzavretie ventilu a vypnutie čerpadla a porovnajte to s krátkodobou pevnosťou materiálu.
7. Fixujte jednu štandardnú skupinu pre rozmery a vŕtanie prírub v rámci celého nákupu.

Chyby, ktoré sa prejavia až po uvedení do prevádzky

Tri vzory sa opakujú naprieč chemickými projektmi, pokovovaním a odpadovými vodami a všetkým trom sa dá vyhnúť skôr pri stole ako v závode.

• Použitie teploty 23 °C pre horúcu linku a potom obviňovanie materiálu, keď spoj začne plakať.
• Starostlivo špecifikujte potrubie a ponechajte ventily, tesnenia a armatúry na najnižšiu ponuku.
• Ignorovanie prepätia, takže vedenie, ktoré prejde testom statického tlaku, neskôr zlyhá na rýchlo zatváracom ventile.

Menovitý tlak je východiskovou podmienkou, nie pevnou vlastnosťou plastu. Vezmite nominálnu hodnotu, opravte ju na teplotu, ktorú bude vedenie skutočne vidieť, skontrolujte spoje a ventily, ktoré zdieľajú rovnakú obálku, a potom ponechajte priestor pre náraz. V tomto poradí sa výber materiálu stáva predvídateľným: PVC-U a CPVC pre stredný rozsah, PPH a FRPP, kde záleží na chemickej odolnosti a tuhosti, PVDF, kde teplota a agresívne médiá vylučujú všetko ostatné. Ak sa pracuje v inom poradí, porucha sa zvyčajne objaví na prírube, membráne alebo zvare, a nie v samotnej rúre a objaví sa dlho po zaplatení faktúry.