Hora de publicación: 2023-05-24 Origen: Sitio
El proceso de tuberías transporta grandes volúmenes de aire caliente y polvoriento desde equipos de procesamiento hasta molinos, casas de bolsa y otros equipos de proceso. La tubería de proceso puede ser redonda o rectangular. conducto circular es más costoso de fabricar que los conductos rectangulares, requiere menos refuerzos y se prefiere sobre los conductos rectangulares en muchas aplicaciones.La tubería en el proceso del aire puede estar en condiciones ambientales o puede estar funcionando a temperaturas de hasta 900 ° F (482 ° C). Los sistemas de tuberías de procesos pueden variar en tamaño de 2 'de diámetro a 20' de diámetro, o tal vez un 20 'x 40 ' rectángulo.Los grandes sistemas de tuberías de procesos se pueden llenar con polvo, dependiendo de la pendiente, hasta el 30% de la sección transversal, con un peso de 2 a 4 toneladas por pie.Los conductos circulares son propensos al colapso de succión del conducto y requiere refuerzos para minimizar esto, pero es más eficiente en términos de materiales que los conductos rectangulares.No existe una referencia de diseño integral para el diseño de trabajo de tuberías de procesos. La referencia de ASCE al diseño de tuberías para las plantas de energía proporciona alguna orientación general sobre el diseño de tuberías, pero no proporciona específicamente a los diseñadores información suficiente para diseñar el trabajo de tuberías de procesos.
Los sistemas de tuberías de procesos estructurales transportan grandes volúmenes de aire caliente y polvoriento entre los equipos de proceso. El diseño de este sistema de tuberías requiere una comprensión de la interacción del ablandamiento del calor del metal, el efecto potencial de la acumulación de polvo en los grandes sistemas de tuberías y los principios de diseño estructural. Los sistemas de tuberías de procesos estructurales vienen en dos formas básicas: rectangular y circular. Los sistemas de tuberías rectangulares están cubiertos en ASCE "Diseño estructural de conductos de aire y gas para centrales eléctricas de procesos y aplicaciones industriales. "En el diseño real de los principales sistemas de tuberías de procesos estructurales circulares en las industrias de cemento, cal y de plomo, están involucradas tamaños de tuberías que van desde 18 pulgadas (45 cm) a 30 pies (10 metros). F (515 ° C). Los sistemas de tuberías de procesos experimentan cargas significativas debido a la acumulación de polvo, la presión de succión del ventilador, el viento y las fuerzas sísmicas. A partir de 2009, un sistema de tuberías de proceso de 30 pies de diámetro podría costar $ 7,000 por tonelada. El fracaso para integrar adecuadamente las fuerzas de diseño podría dar como resultado un colapso catastrófico de tuberías.
Diseño de estructuras de conductos circulares y rectangulares
El diseño estructural de la placa del sistema de tuberías se basa en el pandeo de los elementos de la placa. El diseño de la placa del sistema de tuberías del circular se basa en la relación de diámetro hasta el grosor de la placa de tubería y las tensiones permitidas están cubiertas en varias referencias, como la placa de acero de EE. UU., ASME, ASME /ANSI STS-1, SMNACA, estructuras de acero tubular y otras. De hecho, un sistema de tubería circular curva es aproximadamente un 30% más fuerte en flexión que una forma similar en la compresión, pero utiliza las mismas tensiones permitidas en la flexión que en la compresión.Los conductos circulares requieren rigidores típicos espaciados en aproximadamente 3 diámetros, o aproximadamente 20 pies de O.C. para el viento elipse y los requisitos de fabricación y transporte. Diámetros de tubería ruidos Las tuberías de diámetro del simpatizante pueden no requerir refuerzos de anillo de soporte, pero pueden diseñarse con soportes de silla de montar. Cuando se requieren anillos reforzados. Se basan tradicionalmente en el diseño "Roark ", aunque esta referencia es bastante conservadora.La tensión permitida de los codos de tubería circular es menor que la de las tuberías rectas K Factor = 1.65/(H 2/3Power), donde H =t (tubería)*r (codo)/(r (tubería)*r (tubería). Esta ecuación, o una similar, se puede encontrar en la sección 9.9 para la construcción de tubos de acero.Las propiedades de diseño del sistema de tuberías rectangulares se basan en la relación de aspecto. Esto generalmente se simplifica desde los elementos de la esquina o los refuerzos de la esquina hasta el ancho = t/16, aunque en la práctica se participan todas las placas de la parte superior y lateral del conducto, afectando las propiedades de la sección del conducto hasta cierto punto.
Lógica de tuberías
La lógica del conducto es el proceso de planificación del movimiento térmico de los conductos, combinado con la planificación de minimizar la pérdida de polvo del conducto.Las tuberías se mueven a medida que cambia la temperatura interna. Asumir la tubería está a la misma temperatura que el gas dentro de él, hasta 900 ° F. Si las temperaturas internas de la tubería exceden 1000 ° F, use un revestimiento refractario para minimizar las temperaturas de la superficie de la tubería. A 1000 ° F, la tubería puede crecer aproximadamente 5/8 pulgadas por 10 pies de longitud. Este movimiento debe planificarse cuidadosamente, utilizando juntas de expansión de tela (o metal) en cada brida del equipo, y una junta para cada sección recta de cada tubería sistema.Los conductos inclinados en o por encima del reposo del polvo del conducto minimizarán la acumulación de polvo. Como resultado, muchas tuberías que transportan cargas de polvo altas están inclinadas 30 grados o más empinadas.