Uma variedade de secções de tubo de metal são comuns na indústria, construção, arquitectura, utilitários urbanos. Aplicação são eles e em casa. A escolha correcta do calibre e dimensões da secção transversal circular do tubo é levada a cabo em duas fases. Inicialmente definir a massa e as características tecnológicas do aluguer. Em seguida, tubos da distância calculada estimativa esperado da força e resistência à corrosão do produto, tendo em conta as condições do seu funcionamento.
A classificação de perfis de aço de secção transversal circular
aluguer visto distinguidos pelos seguintes parâmetros:
- De acordo com a tecnologia de produção. Estes produtos podem ser obtidos sobre os laminadores (quente e fria), baseando-se nos mandris redondos, compressão por meio de fieiras redondas e convolução de tiras de metal ou de bandas, seguido de eléctrico ou soldagem chama. Consequentemente dizer laminado, estirado, extrudido e tubos soldados.
- Pelo tamanho da secção transversal - com secção constante ou variável (ligação do queimador).
- De acordo com o material de origem.
- Para maior precisão dimensional.
Eles têm o maior tubos sem costura força. Eles, por sua vez, podem ser divididos em:
- Laminadas a quente sem costura.
- Trefilados (desenho quente não se aplica na produção metalúrgica moderna).
- A quente ea frio.
- de aço de precisão de alta precisão.
tubos de aço sem costura mostram um bom desempenho em tubagens de pressão e as linhas de condutas de gás tronco.
tubos de aço soldados tecnologicamente mais fáceis de fabricar, e requerem menos energia para produzir.
Eles diferem:
- Processo de soldadura (chama, eléctrica, a resistência de soldadura).
- A direção do movimento relativo da cabeça de soldadura (apenas com relação aos espaços em branco soldados electricamente!) - em linha reta ou em espiral.
tubos de aço soldados formado por soldagem de uma placa de aço enrolada em forma tubular por meio de uma costura que se estende ao longo de todo o produto. Tais perfis são utilizados no meio de pressão principal de água, Interno oleodutos, sistemas de aquecimento e de ar condicionado, bem como a habitação que estabelece redes elétricas.
As seguintes normas são para a produção nacional de aço tubular enrolado:
- GOST 8732-78, que estabelece requisitos técnicos para tubos sem costura de deformação a quente.
- GOST 10705-91 sobre tubos longitudinais soldados-eléctricos.
- GOST 3262-75 definição de variedade e requisitos técnicos para tubos de aço redondas para sistemas de abastecimento de água de montagem.
- GOST 10704-91, as regras que se aplicam a uma produtos tubulares de paredes finas (veja. Fig. 8).
- GOST 20295-85, que mostra os vários tubos redondos para oleodutos tronco.
Alguns tipos especiais de perfis, em particular de tubos de perfuração ou de aço inoxidável, são fabricados por normas e especificações da indústria. variedade doméstica de tubos de aço redondas - métricas, uma variedade de estrangeiros - frequentemente polegadas.
características geométricas básicas da secção de metal tubular de
Para avaliar as capacidades de tubos redondos de desempenho são parâmetros importantes, como um momento de secção circular de resistência, o momento de inércia e raio de rotação.
Sob o binário W resistência, milímetro3Realiza um factor de potência que é causada por tensões internas que surgem num tubo submetido a deformações elásticas externas. A resistência dos materiais, este parâmetro depende do momento de inércia de uma secção plana que, milímetro4E a distância entre o diâmetro exterior do tubo exterior e o eixo e, milímetro
W = I / E
módulo caracteriza a capacidade da secção de resistir a factores de força externa. Para o anel (forma plana que define uma secção, e não o tubo circular convencional de parede fina,) Binário de arrasto não dependem da direcção de coordenadas e é definido em função
W = πD3/ 32 (1-C4),
onde:
- D - diâmetro do lado de fora do perfil mm;
- c = d / D - d proporção da secção de diâmetros internos e externos D.
perfil de tubo caracterizado por um elevado momento de resistência. Isto permite que a lidar com os factores da força externa, por exemplo, de um perfil contínuo com a mesma área de secção transversal. Assim, tais tubos são usadas em tais sistemas mecânicos e hidráulicos, os quais durante o funcionamento são submetidos a esforços de flexão consideráveis. Muitas vezes, essas variações de tensão no sinal e hora.
Momento de inércia - um termo usado para medir ou quantificar quantidades de massa localizados nos pontos mais remotos do objeto entre eles. O momento de inércia é calculado simétrica em relação a um eixo hipotético de rotação, e, por conseguinte, será a mesma tanto para o eixo X e um eixo y. Neste caso, escolhendo o eixo de rotação do anel, o seu momento em corte transversal de inércia é igual
I = πD4/ 64 (1 - um4)
O momento de inércia é considerado a secção de energia da propriedade no cálculo da quantidade de energia será armazenada em um objeto em rotação, a energia é proporcional ao momento de inércia. Assim sempre tentar escolher o eixo de rotação ea forma do objeto, o que proporcionaria o maior momento de inércia na máxima energia armazenada. Tocar essa condição é satisfeita automaticamente. Portanto, do ponto de vista do anel Força inércia é a resistência máxima do objeto expandi-lo de modo axial ao tentar.
I o raio de rotação é a distância entre o eixo de articulação da secção anular para o ponto em que a massa concentrada do material do anel. O raio de rotação está definida por i = (I / F)0,5Onde F - área seccional. O raio de giração caracteriza a flexibilidade e resiliência do tubo sob a influência de cargas externas. As características acima são tidos em conta nos cálculos para rigidez de torção. As fórmulas correspondentes estão resumidos na tabela:
A forma da secção transversal | O momento de inércia para torsão | módulo torcional | Posição do ponto em que existem os maiores esforços de torção |
O tubo de uma peça de paredes espessas | Euk = 0,1d4(1-C4) | Wk = 0.2d3(1-C4) | O perímetro do contorno exterior do tubo |
O tubo de uma peça de parede fina | Euk = πd3t / 4 (t - espessura da parede) | Wk = πd2t / 2 (t - espessura da parede) | Ao longo da secção a mesma tensão |
Soldadas tubo de parede fina | Euk = πdt3/3 | Wk = πdt2/3 | A tensão máxima ocorre na linha de frente a costura de solda |
NOTA! tubos de paredes finas são considerados para os quais a relação D / t> 40, ou perfis com espessura de parede inferior a 1,5 mm.
materiais
Para a produção dos produtos em questão são usados:
- aço carbono de alta qualidade de acordo com GOST 1050-90.
- liga de aço estrutural de acordo com o GOST 4543-91 (excepto os que contêm uma percentagem mais elevada de zinco - um elemento que aumenta a fragilidade).
- Aço inoxidável de acordo com GOST 5632-89.
- Algumas marcas de aços de construção, de acordo com GOST 27772-2015.
A escolha de material é determinada pelo padrão de condições de operação aplicáveis e oleoduto. Por exemplo, quando se bombeia ambientes quimicamente agressivos, quando operando em humidade elevada ou quando colocação de tubos subterrâneos comunicações devem ser submetidos a um tratamento anti-corrosivo. Devido aos requisitos cada vez mais agentes avaliar tubos de aço inoxidável de secção transversal circular está constantemente a mudar.
Com um aumento na percentagem de carbono aumenta a resistência do tubo, e a capacidade para resistir a cargas dinâmicas cai. Ao reduzir a percentagem de carbono é reduzido os custos de produção, e melhorar as condições de deformação plástica de peças de trabalho, sem rachaduras.
Tubos feitos de aço carbono normal é utilizada para o fornecimento de água potável, e, portanto, são largamente utilizados em artigos sanitários, dispositivos de extinção de incêndios, de aquecimento, ventilação e ar condicionado. Tais tubos são também idealmente adequada para utilização em outras indústrias, se a pintura de pré-revestido, verniz ou outros metais (em particular, o níquel, o crómio, o zinco). Isso não só ajuda a proteger os perfis contra a ferrugem, mas também tornar a vida no trabalho em condições críticas.
Liste as principais características positivas de tubos de aço de baixo carbono:
- Relativamente elevados valores de resistência à tracção / lágrima;
- Plasticidade, o que é importante para a formação de linhas de tubagens complexas;
- Baixo custo;
- Boa cvarivaemost;
- Uma ampla variedade de gama de produtos;
- longa vida útil (com o tratamento anti-corrosão superfície - até 100 anos).
Uma vez que qualquer aço tem elevada condutividade de calor, o tubo de aço para bombear líquidos quentes ou gases, requerem isolamento térmico. Além disso, a temperaturas elevadas, a resistência ao rolamento, feitas de aço convencionais, é drasticamente reduzida; em tais casos, as condutas são feitas de tubos de aço inoxidável ou de aço resistente ao calor.
computing Pipeline Engineering
Dividida em mecânico e hidráulico. A primeira relacionada com os certas limitações deste tipo de aço. Em particular, o aço difere aumento de peso por metro (em comparação com os perfis de alumínio ou de plástico da mesma secção transversal). Por conseguinte, no processo de liquidação e o trabalho de concepção é necessária sempre possível ajustar com precisão o peso da secção de tubo, o qual irá actuar sobre os elementos de suporte de construções de metal. Massa de produto pode ser instalado de várias maneiras:
- Significativamente peso por tubo de metro (esta tabela é sempre dada no texto da norma);
- Pelo cálculo multiplicando a área da secção transversal F = ρπ (D2 - d2) / 4 extensão de tubagem;
- De acordo com uma massa calculadora online, que em abundância na Internet.
A necessidade de tubulação hidráulica ligada ao movimento variabilidade modo de cálculo de ambientes operacionais dentro. Além disso, o comprimento L do diâmetro da secção transversal e disposição da sua espessura eixo e a parede pode variar. A forma da secção transversal básica das condutas:
- A queimado.
- Escalonado.
- Periódica.
- Fole (nervuras).
- Espiral.
- Com radiador.
No design individual conhecer outras opções. Para tubulação complicado é necessário para estabelecer perdas de carga hidráulicos totais que sejam contabilizados os chamados número de Reynolds.
O número de Reynolds é um parâmetro adimensional, o que é determinado pela razão ρu pressão dinâmica2 e cisalhamento mu estresse / L (ρ - densidade do líquido bombeado, u - a sua velocidade).
O número de Reynolds pode ser utilizado para determinar se um fluxo laminar, de transição ou turbulento. Assim, o fluxo de:
- Laminar quando Re <2,300;
- O transiente em 2300
- Turbulento, quando Re> 4000.
Cálculo deste parâmetro é executada de acordo com a relação:
Re = (ρu2) / (MU / L)
Para tubo ou conduta é o número de Reynolds
Re = ρuDem/μ,
em que Dem - diâmetro hidráulico do gasoduto na seção de liquidação.
Quando a montagem de várias porções diferentes são duas opções principais: de uma peça de ligação e destacável. No primeiro caso, para aplicar diferentes encaixes de ligação (flanges, conectores, tomadas), no segundo - soldadura (chama eléctrica ou de gás).
acessórios para tubos e adaptadores deve proporcionar uma vedação hermética, à prova de gás, conveniente para a instalação, a desmontagem, a montagem. Os principais requisitos para eles são resistência à fadiga suficiente, a resistência à vibração, a durabilidade, em condições de alta pressão e temperaturas extremas.
Industrialmente fabricados dispositivos de montagem feitos de aço, ligas de alumínio, latão, de cobre, e mais optimizado em termos de resistência, resistência à corrosão, soldabilidade, plasticidade. Configuração subdivide-se em mangas, curvas, em camisetas, bonés, manga de transição e as ponteiras.
O uso de tubos de aço estrutural para reduzir o peso e poupar até 40% do metal, bem como um aumento da utilização de técnicas de montagem mecanizada. Como resultado, a construção simplificada, redução do investimento e dos custos operacionais.