Una varietà di sezioni di tubo metallico sono comuni nell'industria, edilizia, architettura, servizi urbani. Applicazione sono e in casa. La corretta scelta della sagoma e dimensioni di sezione trasversale circolare del tubo viene effettuata in due fasi. Inizialmente impostare la massa e le caratteristiche tecnologiche del noleggio. Poi tubi dalla stima gamma calcolata atteso della forza e resistenza alla corrosione del prodotto, date le condizioni del suo funzionamento.
Classificazione dei profili in acciaio a sezione circolare
Noleggio Visto che si distingue per i seguenti parametri:
- Secondo la tecnologia di produzione. Questi prodotti possono essere ottenuti su laminatoi (caldo e freddo), basandosi sui mandrini rotondi, compressione attraverso filiere rotonde e convoluzione di nastri metallici o bande seguite da elettrico o saldatura fiamma. Pertanto dico laminati, trafilati, estrusi e tubi saldati.
- Dalle dimensioni della sezione trasversale - con sezione costante o variabile (Raccordo svasato).
- Secondo il materiale sorgente.
- Per la precisione dimensionale.
Essi hanno la più grande forza di tubi senza saldatura. Essi, a loro volta, possono essere suddivisi in:
- Laminati a caldo senza soluzione di continuità.
- Trafilato a freddo (disegno a caldo non si applica nella produzione metallurgica moderna).
- A caldo e freddo.
- acciaio di precisione ad alta precisione.
Tubi di acciaio senza mostrano una buona performance in condotte forzate e linee gas pipeline tronco.
Tubi di acciaio saldati tecnologicamente più facile da produrre, e richiedono meno energia per la produzione.
Si distinguono:
- procedimento di saldatura (fiamma, elettrico, saldatura a resistenza).
- La direzione di movimento relativo della testa di saldatura (solo rispetto agli sbozzati elettrosaldati!) - diritto oa spirale.
Tubo di acciaio saldati formata saldando una piastra di acciaio arrotolato in forma tubolare per mezzo di una cucitura che si estende lungo l'intero prodotto. Tali profili sono usati nel mezzo acquoso pressione principale, interno condutture, sistemi di riscaldamento e condizionamento, nonché l'involucro recante reti elettriche.
Le seguenti norme sono per la produzione interna tubolare in acciaio laminato:
- GOST 8732-78, che fissa i requisiti tecnici per tubi senza saldatura di deformazione a caldo.
- GOST 10.705-91 riguardo tubi longitudinali saldatura elettrica.
- GOST 3262-75 definire assortimento e requisiti tecnici per tubi in acciaio rotonde per reti idriche di montaggio.
- GOST 10.704-91, le regole che si applicano ad una parete sottile prodotti tubolari (vedi. Fig. 8).
- GOST 20.295-85, che mostra i vari tubi tondi per condotte tronco.
Alcuni particolari tipi di profili, in particolare tubi di perforazione o in acciaio inox, sono prodotti secondo gli standard e le specifiche di settore. assortimento nazionale di tubi in acciaio tondo - metrico, un assortimento di stranieri - spesso pollici.
caratteristiche geometriche di base della sezione del metallo tubolare
Per valutare le prestazioni delle tubi tondi sono parametri importanti come una sezione trasversale circolare momento della resistenza, il momento di inerzia e raggio di girazione.
Sotto la coppia W resistenza, mm3Realizza un fattore di potenza che è causato da tensioni interne che si presentano in un tubo sottoposto a deformazioni elastiche esterne. La resistenza dei materiali, questo parametro dipende dal momento d'inerzia di un piano di sezione I, mm4E la distanza tra il diametro esterno del tubo esterno e l'asse e, mm
W = I / e
modulo caratterizza la capacità della sezione di resistere a fattori forza esterna. Per l'anello (figura piana definente una sezione, non il tubo circolare convenzionale a parete sottile,) coppia di trascinamento non dipende dalla direzione di coordinate ed è impostato a seconda
W = πD3/ 32 (1-c4),
dove:
- D - esterno profilo mm di diametro;
- c = d / D - d rapporto della sezione diametri interni ed esterni D.
tubo profilato caratterizzato da un elevato momento di resistenza. Ciò consente di far fronte a fattori esterni forza, per esempio, di un profilo continuo con la stessa sezione trasversale. Pertanto, tali tubi sono utilizzati in tali sistemi meccanici ed idraulici, che durante il funzionamento sottoposti a notevoli sollecitazioni di flessione. Spesso queste variazioni di tensione nel segno e nel tempo.
Momento di inerzia - un termine usato per misurare o quantificare quantità di massa situati nei punti più remoti dell'oggetto tra loro. Il momento d'inerzia viene calcolata simmetrico rispetto ad un ipotetico asse di rotazione, e quindi sarà lo stesso sia per l'asse xe l'asse y. In questo caso, selezionando l'asse di rotazione dell'anello, il suo momento in sezione trasversale di inerzia è uguale a
I = πD4/ 64 (1 - un4)
Il momento d'inerzia è considerato sezione energia della proprietà nel calcolo di quanta energia viene immagazzinata in un oggetto rotante, l'energia è proporzionale al momento d'inerzia. Quindi sempre provare a scegliere l'asse di rotazione e la forma dell'oggetto, che fornisce la più grande momento di inerzia massimo memorizzato energia. RING Questa condizione è soddisfatta automaticamente. Pertanto, dal punto di vista anello forza di inerzia è la resistenza massima dell'oggetto espanderla assialmente quando prova.
I raggio d'inerzia è la distanza dall'asse di rotazione della sezione anulare al punto in cui la massa concentrata del materiale dell'anello. Il raggio di girazione è definito da i = (I / F)0,5Dove F - area di sezione. Il raggio di girazione caratterizza la flessibilità e la resilienza del tubo sotto l'influenza di carichi esterni. Le caratteristiche di cui sopra sono presi in considerazione nei calcoli per rigidità torsionale. Le formule corrispondenti sono riassunti nella tabella:
La forma in sezione trasversale | Il momento di inerzia per torsione | modulo torsionale | Posizione del punto in cui si hanno le maggiori sollecitazioni torsionali |
L'unico pezzo di tubo a pareti spesse | iok = 0,1d4(1-c4) | Wk = 0.2d3(1-c4) | Il perimetro del contorno esterno del tubo |
L'unico pezzo del tubo a parete sottile | iok = πd3t / 4 (t - spessore della parete) | Wk = πd2t / 2 (t - spessore della parete) | Tutta la sezione della stessa tensione |
parete sottile tubo saldato | iok = πdt3/3 | Wk = πdt2/3 | La sollecitazione massima si verifica sulla linea opposta al cordone di saldatura |
NOTA! tubi a parete sottile sono considerati per cui il rapporto D / t> 40, o profili con spessore inferiore a 1,5 mm.
materiale
Per la produzione dei prodotti in questione sono utilizzati:
- acciaio al carbonio di alta qualità secondo GOST 1050-1090.
- acciaio strutturale legato secondo GOST 4543-91 (eccetto quelli contenenti una percentuale di zinco - un elemento che aumenta la fragilità).
- L'acciaio inossidabile secondo GOST 5632-89.
- Alcune marche di acciai da costruzione in conformità GOST 27772-2015.
La scelta del materiale è determinata dallo standard delle condizioni operative applicabili e conduttura. Ad esempio, quando si pompa ambienti chimicamente aggressivi, quando si opera in alta umidità o quando la posa di condotte comunicazioni sotterraneo deve essere sottoposta ad un trattamento anticorrosivo. A causa dei requisiti operativi crescenti misurare tubi in acciaio inossidabile, di sezione circolare è in continua evoluzione.
Con un aumento della percentuale di carbonio aumenta la resistenza del tubo, e la capacità di sopportare carichi dinamici cadute. Riducendo la percentuale di carbonio è ridotto costi di produzione, e migliorare le condizioni di deformazione plastica dei pezzi senza fessurazioni.
Tubi in normale acciaio al carbonio viene utilizzato per fornire acqua potabile, e quindi sono ampiamente utilizzati in articoli sanitari, dispositivi antincendio, riscaldamento, ventilazione e condizionamento. Tali tubi sono l'ideale per l'impiego in altri settori, se vernice pre-rivestito, vernice o altri metalli (in particolare nickel, cromo, zinco). Questo non solo aiuta a proteggere i profili contro la ruggine, ma anche rendere la vita al lavoro in condizioni critiche.
Elencare le principali caratteristiche positive di tubi in acciaio a basso carbonio:
- valori relativamente elevati di resistenza alla trazione / strappo;
- Plasticità, che è importante per la formazione di linee di tubazioni complessi;
- Basso costo;
- Buona cvarivaemost;
- Un vasto assortimento di gamma;
- Lunga durata (in superficie trattamento anti-corrosione - fino a 100 anni).
Poiché qualsiasi acciaio ha elevata conducibilità termica, il tubo di acciaio per il pompaggio di liquidi o gas caldi, richiedono isolamento termico. Inoltre, a temperature elevate, resistenza al rotolamento, di acciai convenzionali, si riduce drasticamente; in tali casi, i condotti sono fatti di tubi di acciaio inossidabile o di acciai resistenti al calore.
Di tubature di calcolo
Diviso in meccanico ed idraulico. Il primo legato alle alcune limitazioni di questo tipo di acciaio. In particolare, acciaio differisce aumento di peso per metro (in confronto con alluminio o in plastica profili della stessa sezione trasversale). Pertanto, nel processo di insediamento ed il lavoro di progettazione è richiesta sempre possibile impostare con precisione il peso della parte condotta, che agirà sugli elementi di sostegno delle strutture metalliche. Messa del prodotto può essere installato in diversi modi:
- Significativamente peso per metro di tubo (questa tabella è sempre dato nel testo della norma pertinente);
- Mediante il calcolo moltiplicando l'area della sezione trasversale F = ρπ (D2 - d2) / 4 lunghezza della tubazione;
- Secondo una massa calcolatore online, che in abbondanza su Internet.
La necessità di tubazioni idrauliche collegato alla modalità di calcolo variabilità movimento di ambienti operativi interni. Inoltre, la lunghezza L del diametro sezione trasversale e la disposizione del suo spessore e asse parete può variare. La forma in sezione trasversale di base di condotte:
- Il svasato.
- A gradini.
- Periodica.
- Soffietto (costine).
- Spirale.
- Con radiatore.
In fase di progettazione individuale incontrare altre opzioni. Per la tubazione complicata è necessaria per stabilire perdite di carico totali che idraulici contabilizzati cosiddetto numero di Reynolds.
Il numero di Reynolds è un parametro adimensionale, che è determinato dal rapporto di pressione dinamica ρu2 e sforzo di taglio uU / L (ρ - densità del fluido pompato, u - la sua velocità).
Il numero di Reynolds può essere utilizzato per determinare se un flusso laminare, di transizione o turbolento. Così, il flusso:
- Laminare quando Re <2.300;
- Il transitorio a 2300
- Turbolento quando Re> 4000.
Calcolo di questo parametro viene eseguito secondo la relazione:
Re = (ρu2) / (UU / L)
Per tubo o condotto è il numero di Reynolds
Re = ρuDa/μ,
dove Da - diametro idraulico del gasdotto sulla sezione insediamento.
Durante il montaggio più porzioni dissimili sono due opzioni principali: un pezzo e collegamento staccabile. Nel primo caso per applicare diversi raccordi (flange, connettori, prese), nel secondo - saldatura (fiamma elettrico oa gas).
raccordi e adattatori dovrebbero fornire una tenuta ermetica a tenuta di gas, conveniente per l'installazione, smontaggio, montaggio. I principali requisiti alla loro resistenza a fatica sono sufficienti, resistenza alle vibrazioni, durata in condizioni di alta pressione e temperature estreme.
Industrialmente giunzioni in acciaio, leghe di alluminio, ottone, rame, e più ottimizzata in termini di resistenza, resistenza alla corrosione, saldabilità, plasticità. Configurazione è suddivisa in manicotti, curve, tee, capsule, manicotto di transizione e le ghiere.
L'impiego di tubi di acciaio per ridurre il peso strutturale e risparmiare fino al 40% del metallo, nonché maggiore ricorso a tecniche di assemblaggio meccanizzate. Di conseguenza, la costruzione semplificata, riduzione degli investimenti e dei costi operativi.