Kako izbjeći oštećenje cijevi prilikom korištenja ekspanziva?

Kako toplinska ekspanzija utječe na integritet cijevi tijekom uporabe ekspandera

Fizika linearnog toplinskog širenja u uobičajenim materijalima za cijevi (čelični, bakar, PVC)

Svi materijali za cijevi imaju tendenciju širenja kada temperature rastu i smanjenja kada padaju, slijedeći osnovni princip opisan jednadžbom ΔL = αLΔT (što u osnovi znači da je promjena dužine jednaka koeficientu širenja pomnoženom s izvornom dužinom pomnoženom s promjenom temperature). Različiti materijali se ponašaju sasvim drugačije. Čelični rast oko 0,0000065 inča za svaki inč cijevi po stepenu Fahrenheita povećanje. Bakar nije daleko iza na oko 0,0000090 inča po inču po stupnju. Ali pogledajte PVC, on skače na otprilike 0,00003 inča po inču po stupnju, što ga čini gotovo pet puta elastičnijim od čelika. Da bismo to stavili u perspektivu, zamislite da se 100 metara dugačka čelična cijev zagrijava do 150 stupnjeva Fahrenheita. Zapravo bi narastao blizu 1,2 inča duže. Ista dužina PVC cijevi u sličnim uvjetima proširila bi se za više od 5,4 inča. Ove razlike stvaraju ozbiljne točke stresa gdje god se različiti materijali susreću. To postaje posebno problematično tijekom operacija koje uključuju ekspandere jer lokalno nakupljanje toplote pojačava ove pokrete. Napredne sile ponekad mogu doseći razine iznad 20.000 funti, što nije mala stvar za inženjere koji dizajniraju cijevi.

Zašto nekontrolirano širenje stvara stres, nepravilnost i propast zglobova u blizini zona širenja

Kad je toplinski pokret ograničen, cijevi vrše veliku snagu na sidra, flange i spoje. U blizini ekspanderau kojima se cikličko grijanje i hlađenje koncentrirati mehaničke i toplinske opterećenjapredvode tri načina kvarova:

• Koncentracija stresa s masenim udjelom od 0,15 mm ili većim
• Kutna neusklađenost od flange, što dovodi do izbijanja tesnica
• Odvođenje zvončane zglobne u sustavima za pritisak, uzrokuju curenje

Prema nedavnoj studiji Instituta Ponemon iz 2023. godine, oko dvije trećine svih kvarova cijevi u industrijskim objektima zapravo dolaze zbog lošeg upravljanja problemima toplinskog stresa. Kad cevi prolaze kroz ponavljajuće cikluse grijanja i hlađenja, to dovodi do bržeg razvoja umorstva. Problem se pogoršava u područjima gdje su cijevi ili previše čvrsto usidrene ili ne podupiru dovoljno. Na primjer, kada je previše sila kompresije na tanko zidane cijevi, oni imaju tendenciju da se spone. S druge strane, napona može uzrokovati rascjepove kroz krhke materijale poput PVC-a. Ako cevovod nije adekvatno podržan, naponi ne ostaju samo lokalni. Oni putuju ravno kroz druge komponente opreme kao što su ventili, pumpe i razni instrumenti. To stvara ozbiljne rizike za ono što inženjeri nazivaju katastrofalnim kvarovima flange. Čak i standardni sistemi mogu potpuno propasti na iznenađujuće niskim nivoima pritiska oko 740 psi kada su izloženi ovim nekontroliranim silama tijekom vremena.

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

U skladu s tipom i profilom snage ekspandera prema materijalu cijevi i debljini zida

Izbor odgovarajućeg ekspanzora zapravo se svodi na to da se podudara količina sile koju se primjenjuje s mehaničkim kapacitetom cijevi. Čelične cijevi imaju mnogo veću čvrstoću na vladanje u usporedbi s bakrom ili PVC materijalima, tako da mogu podnijeti veću snagu radijalne dilatacije. Ali ne zaboravite ni na debljinu zida jer ona igra veliku ulogu u svemu ovome. Za one tanko zidane HVAC sustave ili lakše industrijske cijevi primjene, mi obično moramo zadržati razmjere širenja nisko kako bi se spriječili problemi kao što su savijanje ili ovalizacije pitanja. Govoreći o materijalima, PVC postaje prilično krhko kada temperatura padne ispod 40 stupnjeva Fahrenheita (oko 4 stupnjeva Celzijusa). Upotreba pneumatskih ekspanzora preko 800 psi s PVC-om zapravo povećava mogućnost šire se pukotina kroz materijal. Bakar se ponaša drugačije jer je više fleksibilna, omogućavajući veće pomicanje bez oštećenja pri korištenju mehaničkih ekspanzera. Kad radite na bilo kojem projektu, provjerite nekoliko stvari zajedno: određenu vrstu materijala za cijevi koji se koristi, detalje o rasporedu zidova i bilo koji obrtni moment koji proizvođač preporučuje. To postaje posebno važno oko zavarivih spojeva gdje preostali napori od zavarivanja mogu učiniti da cevi lakše deformiraju pod pritiskom.

U slučaju da se ne primjenjuje standardni standard za ispitivanje, mora se utvrditi da je to u skladu s člankom 6. stavkom 1.

Prekomjerno širenje ostaje vodeći uzrok neuspjeha zglobova u sustavima pod pritiskom. U skladu s standardima ASME B31.1 (Power Piping) i B31.9 (Building Services Piping) utvrđena je maksimalna dopuštena ekspanzija na temelju materijala, temperature i geometrije. U slučaju da se u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju izloženosti u slučaju

U slučaju da se ne primjenjuje presjek, za svaki test treba se utvrditi da je ispitna metoda primjenjena na ispitne proizvode. U slučaju da se u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka ne primjenjuje, za svaku od tih vrsta vozila, potrebno je utvrditi razinu i razinu otpora.

Strategije za podršku i sidranje za zaštitu cijevi oko ekspanzivača

U slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti na temelju primjene iz stavka 1.

Dobri sustavi za podršku zapravo upravljaju toplinskim kretanjem tijekom cijelog procesa korištenja ekspandera, ne samo kao pasivne ograničenja, već aktivno distribuiraju sile diljem sustava. Ankre preuzimaju pritisak i zaustavljaju svaki osni pokret na tim fiksnim točkama. Vodiči ograničavaju bočno kretanje, a istovremeno dopuštaju određeno kretanje naprijed/natrag. Klizne podloge postoje kako bi se izbjeglo očekivano pomicanje kroz površine s niskim trenjem, obično postavljene na udaljenost od 4 do 10 dijametra cijevi od spojeva i područja širenja. Ove tri komponente prilično dobro rade zajedno kako bi riješile glavne probleme koje inženjeri vide na mjestu: nagomilavanje napora na točkama zavarivanja, spojevi koji se ne poravnavaju i cijevi koje se pod pritiskom sklope bočno.

Da bi se pravilno postavilo, potrebno je pogledati brzine toplinskog širenja zajedno s načinom postavljanja cijelog sustava umjesto da se koristi gruba procjena razmak. Osnovne podrske su tu da spriječe stvari od opuštanja i da sve drži u redu kada se radi o težini samih komponenti. Drugi podupire svoj dio tako što smanjuju vibracije i održavaju one uznemirujuće rezonančne frekvencije pod kontrolom. Izolacijske obloge unutar opreme za pričvršćivanje služe i stvarnoj svrsi. On spriječava metalne dijelove da se direktno trljaju jedni protiv drugih, što omogućava da se stvari slobodno kreću duž osi, a istovremeno kontroliraju sile koje stvaraju širenje. Za fiksne točke gdje apsolutno nema pokreta prihvatljiv kao što su ulazi pumpe ili ventil flange koristimo ne podešavajuće podloge koji zaključavaju sve čvrsto. No ponekad su potrebne prilagodbe na licu mjesta, pa proizvođači prave verzije koje se mogu prilagoditi bez ugrožavanja ukupne učinkovitosti. Iskustvo industrije pokazuje da se, kada svi ti elementi rade zajedno kako treba, mehanički i toplinski napori šire po cijeloj instalaciji. Za ovu vrstu inženjerskog pristupa dokazano je da značajno produžava životni vijek opreme, a zapisi o održavanju pokazuju poboljšanja od oko 70% tijekom vremena.

ČESTO POSTAVLJANA PITANJA

Koja je važnost toplinske ekspanzije u cijevnim sustavima?

Termalna ekspanzija igra ključnu ulogu u cijevnim sustavima, jer može uzrokovati da se cijevi značajno prošire ili se skupe s temperaturnim promjenama, što dovodi do stresnih točaka, nepravilnog poravnanja i potencijalnih strukturnih kvarova.

Zašto je PVC osjetljiviji na toplinsku ekspanziju u usporedbi s čelikom?

PVC ima veći koeficijent toplinske dilatacije u usporedbi s čelikom, što ga čini gotovo pet puta bržim dilatiranjem pri istoj promjeni temperature. U skladu s člankom 11. stavkom 1.

Koje su neke metode za ublažavanje učinaka toplinske ekspanzije u cijevima?

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji električne energije, za koje se primjenjuje točka (a) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (b) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (a) ovog članka, za koje se

Kako se može izbjeći prekomjerno širenje u sustavima pod pritiskom?

Ako se pridržavaju smjernica kao što su ASME B31.1/B31.9 i kalibriranje ekspanzora prema definiranim granicama materijala i temperature, može se izbjeći prekomjerno ekspanzija, osiguravajući da deformacija ostaje u elastičnom rasponu.