Mengapa perhitungan seperti itu diperlukan?
Saat menyusun rencana pembangunan pondok besar dengan beberapa kamar mandi, hotel pribadi, atau mengatur sistem kebakaran, sangat penting untuk memiliki informasi yang kurang lebih akurat tentang kemampuan pengangkutan pipa yang ada, dengan mempertimbangkannya. diameter dan tekanan dalam sistem. Ini semua tentang fluktuasi tekanan selama puncak konsumsi air: fenomena seperti itu sangat mempengaruhi kualitas layanan yang diberikan.
Selain itu, jika pasokan air tidak dilengkapi dengan meteran air, maka ketika membayar layanan utilitas, yang disebut-sebut. "kepatenan pipa". Dalam hal ini, pertanyaan tentang tarif yang diterapkan dalam hal ini muncul cukup logis.
Penting untuk dipahami bahwa opsi kedua tidak berlaku untuk tempat pribadi (apartemen dan cottage), di mana, jika tidak ada meteran, standar sanitasi diperhitungkan saat menghitung pembayaran: biasanya mencapai 360 l/hari per orang .
Apa yang menentukan permeabilitas suatu pipa?
Apa yang menentukan laju aliran air dalam pipa bundar? Tampaknya menemukan jawabannya tidaklah sulit: semakin besar penampang pipa, semakin besar pula volume air yang dapat dilewatinya dalam waktu tertentu. Pada saat yang sama, tekanan juga diingat, karena semakin tinggi kolom air, semakin cepat air akan dipaksa masuk ke dalam komunikasi. Namun, praktik menunjukkan bahwa tidak semua faktor tersebut mempengaruhi konsumsi air.
Selain hal-hal tersebut, hal-hal berikut juga harus diperhatikan:
- Panjang pipa. Seiring bertambahnya panjangnya, air semakin bergesekan dengan dindingnya, yang menyebabkan alirannya melambat. Memang, pada awal sistem, air hanya dipengaruhi oleh tekanan, namun penting juga seberapa cepat bagian berikutnya memiliki kesempatan untuk memasuki komunikasi. Pengereman di dalam pipa seringkali mencapai nilai yang besar.
- Konsumsi air tergantung pada diameter ke tingkat yang jauh lebih kompleks daripada yang terlihat pada pandangan pertama. Jika diameter pipa kecil, dinding akan menahan aliran air lebih besar dibandingkan sistem yang lebih tebal. Akibatnya, dengan berkurangnya diameter pipa, manfaatnya dalam hal rasio kecepatan aliran air terhadap luas internal pada suatu bagian dengan panjang tetap berkurang. Sederhananya, pipa tebal mengalirkan air jauh lebih cepat dibandingkan pipa tipis.
- Bahan pembuatan. Poin penting lainnya yang secara langsung mempengaruhi kecepatan pergerakan air melalui pipa. Misalnya, propilena halus mendorong air meluncur jauh lebih besar dibandingkan dinding baja kasar.
- Durasi layanan. Seiring waktu, pipa air baja menimbulkan karat. Selain itu, baja, seperti besi tuang, biasanya secara bertahap mengakumulasi endapan kapur. Ketahanan terhadap aliran air pada pipa dengan endapan jauh lebih tinggi dibandingkan produk baja baru: perbedaan ini terkadang mencapai 200 kali lipat. Selain itu, pertumbuhan pipa yang berlebihan menyebabkan penurunan diameternya: bahkan jika kita tidak memperhitungkan peningkatan gesekan, permeabilitasnya jelas menurun. Penting juga untuk dicatat bahwa produk yang terbuat dari plastik dan logam-plastik tidak memiliki masalah seperti itu: bahkan setelah penggunaan intensif selama beberapa dekade, tingkat ketahanannya terhadap aliran air tetap pada tingkat semula.
- Ketersediaan belokan, fitting, adaptor, katup berkontribusi pada penghambatan tambahan aliran air.
Semua faktor di atas harus diperhitungkan, karena kita tidak berbicara tentang kesalahan kecil, tetapi perbedaan serius beberapa kali lipat. Sebagai kesimpulan, kita dapat mengatakan bahwa penentuan diameter pipa secara sederhana berdasarkan aliran air hampir tidak mungkin dilakukan.
Kemampuan baru untuk menghitung konsumsi air
Jika air digunakan melalui keran, ini sangat menyederhanakan tugas. Hal utama dalam hal ini adalah ukuran lubang keluar air jauh lebih kecil dari diameter pipa air. Dalam hal ini, rumus untuk menghitung air pada penampang pipa Torricelli v^2=2gh dapat diterapkan, dengan v adalah kecepatan aliran melalui lubang kecil, g adalah percepatan jatuh bebas, dan h adalah kecepatan aliran air melalui lubang kecil. ketinggian kolom air di atas keran (lubang yang mempunyai penampang s, per satuan waktu melewati volume air s*v). Penting untuk diingat bahwa istilah “bagian” digunakan bukan untuk menunjukkan diameter, tetapi untuk luasnya. Untuk menghitungnya gunakan rumus pi*r^2.
Jika kolom air mempunyai tinggi 10 meter dan lubang berdiameter 0,01 m, maka aliran air melalui pipa pada tekanan satu atmosfer dihitung sebagai berikut: v^2=2*9.78*10=195.6. Setelah mengambil akar kuadrat, kita mendapatkan v=13.98570698963767. Setelah dibulatkan untuk mendapatkan angka kecepatan yang lebih sederhana, hasilnya adalah 14m/s. Penampang lubang berdiameter 0,01 m dihitung sebagai berikut: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. Hasilnya, aliran air maksimum yang melalui pipa adalah 0,000314159265*14 = 0,00439822971 m3/s (kurang dari 4,5 liter air/detik). Seperti yang Anda lihat, dalam hal ini, menghitung air pada penampang pipa cukup sederhana. Ada juga tabel khusus yang tersedia secara gratis yang menunjukkan konsumsi air untuk produk pipa paling populer, dengan nilai diameter pipa air minimum.
Seperti yang sudah Anda pahami, tidak ada cara universal dan sederhana untuk menghitung diameter pipa tergantung pada aliran air. Namun, Anda masih dapat memperoleh indikator tertentu untuk diri Anda sendiri. Hal ini terutama berlaku jika sistemnya terbuat dari pipa plastik atau logam-plastik, dan konsumsi air dilakukan melalui keran dengan penampang saluran keluar yang kecil. Dalam beberapa kasus, metode perhitungan ini dapat diterapkan pada sistem baja, tetapi yang kita bicarakan terutama adalah pipa air baru yang belum tertutup endapan internal di dinding.
Kalkulator ini mudah digunakan – masukkan data dan dapatkan hasilnya. Namun terkadang ini tidak cukup - perhitungan diameter pipa yang akurat hanya dapat dilakukan dengan perhitungan manual menggunakan rumus dan koefisien yang dipilih dengan benar. Bagaimana cara menghitung diameter pipa berdasarkan aliran air? Bagaimana cara menentukan ukuran saluran gas?
Saat menghitung diameter pipa yang dibutuhkan, insinyur profesional paling sering menggunakan program khusus yang dapat menghitung dan memberikan hasil yang akurat berdasarkan parameter yang diketahui. Jauh lebih sulit bagi pembangun amatir untuk melakukan perhitungan secara mandiri untuk mengatur sistem pasokan air, pemanas, dan gasifikasi. Oleh karena itu, paling sering ketika membangun atau merekonstruksi rumah pribadi, ukuran pipa yang direkomendasikan digunakan. Namun tidak selalu saran standar dapat memperhitungkan semua nuansa konstruksi individu, jadi Anda perlu melakukan perhitungan hidrolik secara manual untuk memilih diameter pipa untuk pemanas dan pasokan air dengan benar.
Perhitungan diameter pipa untuk pasokan air dan pemanas
Kriteria utama untuk memilih pipa pemanas adalah diameternya. Indikator ini menentukan seberapa efektif pemanasan rumah dan masa pakai sistem secara keseluruhan. Dengan diameter yang kecil, peningkatan tekanan dapat terjadi pada saluran, yang akan menyebabkan kebocoran, peningkatan beban pada pipa dan logam, yang akan menyebabkan masalah dan perbaikan tanpa akhir. Dengan diameter yang besar, perpindahan panas sistem pemanas akan cenderung nol, dan air dingin akan keluar begitu saja dari keran.
Kapasitas pipa
Diameter pipa secara langsung mempengaruhi throughput sistem, yaitu dalam hal ini yang penting adalah jumlah air atau cairan pendingin yang melewati bagian tersebut per satuan waktu. Semakin banyak siklus (gerakan) dalam sistem selama periode waktu tertentu, semakin efisien pemanasannya. Untuk pipa pasokan air, diameter mempengaruhi tekanan air awal - ukuran yang sesuai hanya akan mempertahankan tekanan, dan ukuran yang lebih besar akan menguranginya.
Diameter sistem pasokan air dan pemanas, jumlah radiator dan bagiannya dipilih, dan panjang saluran optimal ditentukan.
Karena keluaran pipa merupakan faktor mendasar dalam pemilihan, Anda harus memutuskan apa yang, pada gilirannya, mempengaruhi keluaran air di saluran utama.
| Konsumsi | Bandwidth | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Du pipa | 15mm | 20mm | 25mm | 32mm | 40 mm | 50mm | 65mm | 80mm | 100mm |
| Pa/m - mbar/m | kurang dari 0,15 m/s | 0,15 m/s | 0,3 m/s | ||||||
| 90,0 - 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 |
| 92,5 - 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 |
| 95,0 - 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 |
| 97,5 - 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 |
| 100,0 - 1,000 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 |
| 120,0 - 1,200 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 |
| 140,0 - 1,400 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 |
| 160,0 - 1,600 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 |
| 180,0 - 1,800 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 |
| 200,0 - 2,000 | 266 | 619 | 1151 | 2486 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 |
| 220,0 - 2,200 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 |
| 240,0 - 2,400 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 |
| 260,0 - 2,600 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 |
| 280,0 - 2,800 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4356 | 8566 | 17338 | 26928 | 54360 |
| 300,0 - 3,000 | 331 | 767 | 1415 | 3076 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
Faktor-faktor yang mempengaruhi kelayakan jalan raya:
- Tekanan air atau cairan pendingin.
- Diameter dalam (bagian) pipa.
- Panjang total sistem.
- Bahan pipa.
- Ketebalan dinding pipa.
Pada sistem lama, permeabilitas pipa diperparah oleh kapur, endapan lumpur, dan efek korosi (pada produk logam). Semua ini bersama-sama mengurangi jumlah air yang melewati bagian tersebut seiring waktu, yaitu saluran bekas bekerja lebih buruk daripada saluran baru.
Patut dicatat bahwa indikator ini tidak berubah untuk pipa polimer - plastik jauh lebih kecil kemungkinannya dibandingkan logam untuk membiarkan terak menumpuk di dinding. Oleh karena itu, throughput pipa PVC tetap sama seperti pada hari pemasangannya.
Perhitungan diameter pipa berdasarkan aliran air
Menentukan aliran air yang benar
Untuk menentukan diameter pipa berdasarkan laju aliran cairan yang lewat, Anda memerlukan nilai konsumsi air sebenarnya, dengan mempertimbangkan semua perlengkapan pipa: bak mandi, keran dapur, mesin cuci, toilet. Setiap bagian pipa air dihitung menggunakan rumus:
qc = 5× q0 × α, l/s
dimana qc adalah nilai air yang dikonsumsi oleh setiap perangkat;
q0 adalah nilai standar yang ditentukan menurut SNiP. Kami mandi - 0,25, untuk keran dapur 0,12, untuk toilet -0,1;
a adalah koefisien yang memperhitungkan kemungkinan pengoperasian perlengkapan pipa di dalam ruangan secara simultan. Tergantung pada nilai probabilitas dan jumlah konsumen.
Pada bagian jalur utama dimana air mengalir untuk dapur dan kamar mandi, untuk toilet dan kamar mandi, dll. digabungkan, nilai probabilitas ditambahkan ke dalam rumus. Artinya, kemungkinan pengoperasian simultan keran dapur, keran kamar mandi, toilet dan peralatan lainnya.
Probabilitasnya ditentukan dengan rumus:
Р = qhr µ × u/q0 × 3600 × N,
dimana N adalah jumlah konsumen air (peralatan);
qhr µ adalah aliran air maksimum per jam yang dapat diterima menurut SNiP. Untuk air dingin kami memilih qhr µ =5,6 l/s, laju aliran total 15,6 l/s;
u – jumlah orang yang menggunakan perlengkapan pipa.
Contoh penghitungan konsumsi air:
Rumah dua lantai ini memiliki 1 kamar mandi, 1 dapur dengan mesin cuci dan mesin pencuci piring terpasang, shower, 1 toilet. Sebuah keluarga beranggotakan 5 orang tinggal di rumah tersebut. Algoritma perhitungan:
- Kami menghitung probabilitas P = 5,6 × 5/0,25 × 3600 × 6 = 0,00518.
- Maka konsumsi air untuk kamar mandi adalah qc = 5 × 0,25 × 0,00518 = 0,006475 l/s.
- Untuk dapur qc = 5 × 0,12 × 0,00518 = 0,0031 l/s.
- Untuk toilet, qc = 5 × 0,1 × 0,00518 = 0,00259 l/s.
Hitung diameter pipa
Ada hubungan langsung antara diameter dan volume zat cair yang mengalir, yang dinyatakan dengan rumus:
dimana Q adalah debit air, m3/s;
d – diameter pipa, m;
w – kecepatan aliran, m/s.
Dengan mengubah rumusnya, Anda dapat memilih nilai diameter pipa, yang sesuai dengan volume air yang dikonsumsi:
Yulia Petrichenko, ahli
d = √(4Q/πw), m
Laju aliran air dapat diambil dari Tabel 2. Ada metode yang lebih kompleks untuk menghitung laju aliran - dengan memperhitungkan kerugian dan koefisien gesekan hidrolik. Ini adalah perhitungan yang agak banyak, tetapi pada akhirnya memungkinkan Anda mendapatkan nilai yang akurat, tidak seperti metode tabel.
| Media yang dipompa | Kecepatan optimal dalam pipa, m/s | |
|---|---|---|
| CAIRAN | Gerakan gravitasi: | |
| Cairan kental | 0,1-0,5 | |
| Cairan dengan viskositas rendah | 0,5-1 | |
| Dapat dipompa: | ||
| Garis hisap | 0,8-2 | |
| Pipa pembuangan | 1,5-3 | |
| GAS | Keinginan alami | 2-4 |
| Tekanan rendah (kipas) | 4-15 | |
| Tekanan tinggi (kompresor) | 15-25 | |
| PASANGAN | Terlalu panas | 30-50 |
| Uap jenuh pada tekanan | ||
| Lebih dari 105 Pa | 15-25 | |
| (1-0,5)*105 Pa | 20-40 | |
| (0,5-0,2)*105Pa | 40-60 | |
| (0,2-0,05)*105 Pa | 60-75 | |
Contoh: Mari kita hitung diameter pipa kamar mandi, dapur dan toilet berdasarkan nilai konsumsi air yang diperoleh. Kami memilih dari Tabel 2 nilai kecepatan aliran air dalam pipa pasokan air bertekanan – 3 m/s.
Pipa yang menghubungkan berbagai peralatan pabrik kimia. Dengan bantuan mereka, zat ditransfer antar perangkat individu. Biasanya, beberapa pipa individu dihubungkan untuk membuat sistem perpipaan tunggal.
Pipa adalah suatu sistem pipa yang dihubungkan bersama menggunakan elemen penghubung, digunakan untuk mengangkut bahan kimia dan bahan lainnya. Di pabrik kimia, pipa tertutup biasanya digunakan untuk memindahkan zat. Jika kita berbicara tentang bagian instalasi yang tertutup dan terisolasi, maka mereka juga mengacu pada sistem atau jaringan perpipaan.
Sistem perpipaan tertutup dapat mencakup:
- Pipa.
- Elemen penghubung pipa.
- Segel penyegel menghubungkan dua bagian pipa yang dapat dilepas.
Semua elemen di atas diproduksi secara terpisah dan kemudian dihubungkan ke dalam satu sistem perpipaan. Selain itu, saluran pipa dapat dilengkapi dengan pemanas dan insulasi yang diperlukan yang terbuat dari berbagai bahan.
Pilihan ukuran pipa dan bahan untuk pembuatannya dilakukan berdasarkan persyaratan teknologi dan desain dalam setiap kasus tertentu. Namun untuk membakukan ukuran pipa dilakukan klasifikasi dan penyatuannya. Kriteria utamanya adalah tekanan yang diizinkan di mana pipa dapat dioperasikan.
Ukuran nominal DN
Diameter bersyarat DN (diameter nominal) adalah parameter yang digunakan dalam sistem perpipaan sebagai ciri ciri yang dengannya bagian-bagian pipa seperti pipa, fitting, fitting dan lain-lain disesuaikan.
Diameter nominal adalah nilai tanpa dimensi, tetapi secara numerik kira-kira sama dengan diameter dalam pipa. Contoh penunjukan diameter nominal: DN 125.
Selain itu, diameter nominal tidak ditunjukkan pada gambar dan tidak menggantikan diameter pipa sebenarnya. Ini kira-kira sesuai dengan diameter bersih bagian-bagian tertentu dari pipa (Gbr. 1.1). Jika kita berbicara tentang nilai numerik transisi bersyarat, maka mereka dipilih sedemikian rupa sehingga throughput pipa meningkat dalam kisaran 60 hingga 100% ketika berpindah dari satu jalur bersyarat ke jalur berikutnya.
Diameter nominal umum:
3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000.
Dimensi lintasan nominal ini diatur dengan harapan tidak akan ada masalah dalam pemasangan bagian-bagian tersebut satu sama lain. Penentuan diameter nominal didasarkan pada nilai diameter dalam pipa; dipilih nilai diameter nominal yang paling dekat dengan diameter bening pipa.
Tekanan nominal PN
Tekanan nominal PN adalah nilai yang sesuai dengan tekanan maksimum media yang dipompa pada 20 °C, yang memungkinkan pengoperasian pipa dengan dimensi tertentu dalam jangka panjang.
Tekanan nominal adalah nilai tak berdimensi.
Seperti diameter nominal, tekanan nominal dikalibrasi berdasarkan pengalaman operasional dan akumulasi pengalaman (Tabel 1.1).
Tekanan nominal untuk pipa tertentu dipilih berdasarkan tekanan sebenarnya yang tercipta di dalamnya, dengan memilih nilai terdekat yang lebih tinggi. Dalam hal ini, fitting dan fitting pada pipa ini juga harus sesuai dengan tingkat tekanan yang sama. Ketebalan dinding pipa dihitung berdasarkan tekanan nominal dan harus menjamin pengoperasian pipa pada nilai tekanan yang sama dengan tekanan nominal (Tabel 1.1).
Tekanan operasi berlebih yang diizinkan p e,zul
Tekanan nominal hanya digunakan untuk suhu pengoperasian 20°C. Dengan meningkatnya suhu, kapasitas beban pipa menurun. Pada saat yang sama, tekanan berlebih yang diizinkan juga berkurang. Nilai p e,zul menunjukkan tekanan berlebih maksimum yang dapat terjadi dalam sistem pipa ketika suhu operasi meningkat (Gbr. 1.2).
Bahan pipa
Saat memilih bahan yang akan digunakan untuk pembuatan pipa, indikator seperti karakteristik media yang akan diangkut melalui pipa dan tekanan operasi yang diharapkan dalam sistem ini diperhitungkan. Perlu juga mempertimbangkan kemungkinan efek korosif dari media yang dipompa pada material dinding pipa.
Hampir semua sistem perpipaan dan pabrik kimia terbuat dari baja. Untuk penggunaan umum tanpa adanya beban mekanis yang tinggi dan efek korosif, besi cor kelabu atau baja struktural murni digunakan untuk pembuatan pipa.
Dalam hal tekanan operasi yang lebih tinggi dan tidak adanya beban korosif, digunakan pipa yang terbuat dari baja temper atau menggunakan baja tuang.
Jika efek korosif lingkungan besar atau tuntutan tinggi ditempatkan pada kemurnian produk, maka pipa tersebut terbuat dari baja tahan karat.
Jika pipa harus tahan terhadap air laut, maka paduan tembaga-nikel digunakan untuk pembuatannya. Paduan aluminium dan logam seperti tantalum atau zirkonium juga dapat digunakan.
Berbagai jenis plastik menjadi semakin umum digunakan sebagai bahan pipa, karena ketahanannya terhadap korosi yang tinggi, bobot yang rendah, dan kemudahan pemrosesan. Bahan ini cocok untuk saluran pipa air limbah.
Perlengkapan pipa
Pipa yang terbuat dari bahan plastik yang cocok untuk pengelasan dipasang di lokasi pemasangan. Bahan-bahan tersebut termasuk baja, aluminium, termoplastik, tembaga, dll. Untuk menyambung bagian pipa lurus, digunakan elemen berbentuk yang dibuat khusus, misalnya siku, tikungan, katup, dan pengurang diameter (Gbr. 1.3). Perlengkapan ini dapat menjadi bagian dari pipa apa pun.
Sambungan pipa
Sambungan khusus digunakan untuk memasang bagian-bagian individual dari pipa dan perlengkapannya. Mereka juga digunakan untuk menghubungkan perlengkapan dan perangkat yang diperlukan ke pipa.
Koneksi dipilih (Gbr. 1.4) tergantung pada:
- bahan yang digunakan untuk pembuatan pipa dan fitting. Kriteria pemilihan utama adalah kemungkinan pengelasan.
- kondisi pengoperasian: tekanan rendah atau tinggi, serta suhu rendah atau tinggi.
- persyaratan produksi yang berlaku pada sistem perpipaan.
- adanya sambungan yang dapat dilepas atau permanen dalam sistem perpipaan.
Ekspansi linier pipa dan peralatannya
Bentuk geometris suatu benda dapat diubah baik dengan gaya yang bekerja pada benda tersebut maupun dengan mengubah suhunya. Fenomena fisik ini mengarah pada fakta bahwa pipa, yang dipasang dalam keadaan tanpa beban dan tanpa paparan suhu, mengalami ekspansi atau kontraksi linier selama operasi di bawah tekanan atau paparan suhu, yang berdampak buruk pada kinerjanya.
Ketika tidak mungkin untuk mengkompensasi ekspansi, terjadi deformasi sistem pipa. Dalam hal ini, kerusakan pada segel flensa dan tempat-tempat di mana pipa-pipa saling terhubung dapat terjadi.
Ekspansi linier termal
Saat memasang pipa, penting untuk memperhitungkan kemungkinan perubahan panjang sebagai akibat dari peningkatan suhu atau yang disebut ekspansi linier termal, dilambangkan dengan L. Nilai ini bergantung pada panjang pipa, yang diberi simbol L o dan perbedaan suhu Δϑ =ϑ2-ϑ1 (Gbr. 1.5).
Dalam rumus di atas, a adalah koefisien muai panas linier suatu bahan. Indikator ini sama dengan pemuaian linier pipa sepanjang 1 m dengan kenaikan suhu 1°C.
Elemen kompensasi ekspansi pipa
Tikungan pipa
Berkat tikungan khusus yang dilas ke dalam pipa, ekspansi linier alami pipa dapat dikompensasi. Untuk tujuan ini, kompensasi tikungan berbentuk U, berbentuk Z dan sudut, serta kompensator kecapi digunakan (Gbr. 1.6).
Mereka merasakan perluasan linier pipa karena deformasinya sendiri. Namun, metode ini hanya dapat dilakukan dengan batasan tertentu. Dalam pipa bertekanan tinggi, siku pada sudut berbeda digunakan untuk mengimbangi ekspansi. Karena tekanan yang bekerja pada tikungan tersebut, peningkatan korosi mungkin terjadi.
Sambungan ekspansi pipa bergelombang
Alat ini terdiri dari pipa bergelombang logam berdinding tipis, yang disebut bellow dan direntangkan searah dengan pipa (Gbr. 1.7).
Perangkat ini dipasang di dalam pipa. Preload digunakan sebagai kompensator ekspansi khusus.
Jika kita berbicara tentang sambungan ekspansi aksial, maka sambungan tersebut hanya mampu mengkompensasi ekspansi linier yang terjadi di sepanjang sumbu pipa. Untuk menghindari pergerakan lateral dan kontaminasi internal, cincin pemandu internal digunakan. Untuk melindungi pipa dari kerusakan eksternal, biasanya digunakan lapisan khusus. Sambungan ekspansi yang tidak memiliki cincin pemandu internal menyerap gerakan lateral serta getaran yang mungkin berasal dari pompa.
Isolasi pipa
Jika media bersuhu tinggi bergerak melalui pipa, maka harus diisolasi untuk menghindari kehilangan panas. Ketika media dengan suhu rendah bergerak melalui pipa, isolasi digunakan untuk mencegah pemanasan oleh lingkungan luar. Isolasi dalam kasus seperti itu dilakukan dengan menggunakan bahan isolasi khusus yang ditempatkan di sekitar pipa.
Bahan-bahan berikut biasanya digunakan:
- Pada suhu rendah hingga 100°C, busa kaku seperti polistiren atau poliuretan digunakan.
- Pada suhu rata-rata sekitar 600°C, digunakan selubung berbentuk atau serat mineral seperti wol batu atau kain kempa kaca.
- Pada suhu tinggi sekitar 1200°C - serat keramik, misalnya alumina.
Pipa dengan diameter nominal di bawah DN 80 dan ketebalan lapisan insulasi kurang dari 50 mm biasanya diisolasi dengan menggunakan alat kelengkapan insulasi. Untuk melakukan ini, dua cangkang ditempatkan di sekitar pipa dan diikat dengan pita logam, dan kemudian ditutup dengan selubung timah (Gbr. 1.8).
Pipa yang memiliki diameter nominal lebih besar dari DN 80 harus dilengkapi dengan insulasi termal dengan rangka yang lebih rendah (Gbr. 1.9). Rangka ini terdiri dari cincin penjepit, penjarak, dan lapisan logam yang terbuat dari baja ringan galvanis atau lembaran baja tahan karat. Ruang antara pipa dan selubung logam diisi dengan bahan isolasi.
Ketebalan insulasi dihitung dengan menentukan biaya pembuatannya, serta kerugian yang timbul akibat kehilangan panas, dan berkisar antara 50 hingga 250 mm.
Insulasi termal harus diterapkan di sepanjang sistem pipa, termasuk area tikungan dan siku. Sangat penting untuk memastikan bahwa tidak ada area yang tidak terlindungi yang dapat menyebabkan hilangnya panas. Sambungan dan perlengkapan flensa harus dilengkapi dengan elemen insulasi berbentuk (Gbr. 1.10). Hal ini memberikan akses tanpa hambatan ke titik sambungan tanpa perlu melepaskan bahan insulasi dari seluruh sistem perpipaan jika terjadi kebocoran.
Jika insulasi sistem perpipaan dipilih dengan benar, banyak masalah yang terpecahkan, seperti:
- Menghindari penurunan suhu yang kuat pada media yang mengalir dan, sebagai hasilnya, menghemat energi.
- Mencegah suhu dalam sistem pipa gas turun di bawah titik embun. Dengan demikian, pembentukan kondensasi dapat dihilangkan, yang dapat menyebabkan kerusakan korosi yang signifikan.
- Menghindari kondensasi pada saluran uap.
