विभिन्न व्यास के पाइपों में पानी का दबाव। पाइपलाइनों की हाइड्रोलिक गणना

पाइपलाइन में पानी के दबाव के नुकसान की गणनाबहुत सरलता से किया जाता है, आगे हम गणना विकल्पों पर विस्तार से विचार करेंगे।

पाइपलाइन की हाइड्रोलिक गणना के लिए, आप पाइपलाइन हाइड्रोलिक गणना कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं।

क्या आप भाग्यशाली हैं कि आपने अपने घर के ठीक बगल में एक कुआं खोद लिया? अद्भुत! अब आप अपने और अपने घर या कुटीर को साफ पानी उपलब्ध करा सकते हैं, जो केंद्रीय जल आपूर्ति पर निर्भर नहीं होगा। और इसका मतलब है कि पानी का कोई मौसमी बंद नहीं है और बाल्टी और बेसिन के साथ चल रहा है। आपको बस इतना करना है कि पंप स्थापित करें और आपका काम हो गया! इस लेख में हम आपकी मदद करेंगे पाइपलाइन में पानी के दबाव के नुकसान की गणना करें, और पहले से ही इन आंकड़ों के साथ, आप सुरक्षित रूप से एक पंप खरीद सकते हैं और अंत में कुएं से अपने पानी का आनंद ले सकते हैं।

स्कूली भौतिकी के पाठों से यह स्पष्ट है कि पाइपों से बहने वाला पानी किसी भी मामले में प्रतिरोध का अनुभव करता है। इस प्रतिरोध का मान प्रवाह वेग, पाइप के व्यास और इसकी आंतरिक सतह की चिकनाई पर निर्भर करता है। प्रतिरोध जितना छोटा होता है, प्रवाह का वेग उतना ही कम होता है और पाइप का व्यास और चिकनाई उतनी ही अधिक होती है। पाइप चिकनाईउस सामग्री पर निर्भर करता है जिससे इसे बनाया जाता है। पॉलिमर से बने पाइप स्टील पाइप की तुलना में चिकने होते हैं, और वे जंग भी नहीं लगाते हैं और महत्वपूर्ण रूप से, अन्य सामग्रियों की तुलना में सस्ते होते हैं, जबकि गुणवत्ता में नीच नहीं होते हैं। पानी पूरी तरह से क्षैतिज पाइप के साथ चलने पर भी प्रतिरोध का अनुभव करेगा। हालांकि, पाइप जितना लंबा होगा, दबाव का नुकसान उतना ही कम होगा। खैर, चलिए गणना शुरू करते हैं।

सीधे पाइप वर्गों में सिर का नुकसान।

पाइपों के सीधे वर्गों में पानी के दबाव के नुकसान की गणना करने के लिए, वह नीचे प्रस्तुत एक तैयार तालिका का उपयोग करता है। इस तालिका में मान पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीइथाइलीन और "पॉली" (पॉलिमर) से शुरू होने वाले अन्य शब्दों से बने पाइपों के लिए हैं। यदि आप स्टील पाइप स्थापित करने जा रहे हैं, तो आपको तालिका में दिए गए मानों को 1.5 के कारक से गुणा करना होगा।

100 मीटर पाइपलाइन के लिए डेटा दिया जाता है, पानी के कॉलम के मीटर में नुकसान का संकेत दिया जाता है।

उपभोग			पाइप आंतरिक व्यास, मिमी

तालिका का उपयोग कैसे करें: उदाहरण के लिए, 50 मिमी के पाइप व्यास और 7 मीटर 3 / एच की प्रवाह दर के साथ एक क्षैतिज पानी के पाइप में, नुकसान एक बहुलक पाइप के लिए 2.1 मीटर पानी के स्तंभ और स्टील के लिए 3.15 (2.1 * 1.5) होगा। पाइप। जैसा कि आप देख सकते हैं, सब कुछ काफी सरल और स्पष्ट है।

स्थानीय प्रतिरोधों के कारण सिर का नुकसान।

दुर्भाग्य से, केवल एक परी कथा में पाइप बिल्कुल सीधे हैं। वास्तविक जीवन में, हमेशा विभिन्न मोड़, डैम्पर्स और वाल्व होते हैं जिन्हें पाइपलाइन में पानी के दबाव के नुकसान की गणना करते समय अनदेखा नहीं किया जा सकता है। तालिका सबसे आम स्थानीय प्रतिरोधों के लिए सिर के नुकसान के मूल्यों को दिखाती है: 90 डिग्री कोहनी, गोल कोहनी और वाल्व।

स्थानीय प्रतिरोध की प्रति इकाई पानी के स्तंभ के सेंटीमीटर में नुकसान दिया जाता है।

प्रवाह वेग, एम / एस	कोहनी 90 डिग्री	गोल घुटना	वाल्व

वी निर्धारित करने के लिए - प्रवाह दरयह आवश्यक है क्यू - पानी की खपत (एम 3 / एस में) एस द्वारा विभाजित - क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र (एम 2 में)।

वे। 50 मिमी (π * आर 2 \u003d 3.14 * (50/2) 2 \u003d 1962.5 मिमी 2; एस \u003d 1962.5 / 1,000,000 \u003d 0.0019625 मीटर 2) के पाइप व्यास और 7 मीटर 3 / की जल प्रवाह दर के साथ ज (क्यू \u003d 7 / 3600 \u003d 0.00194 मीटर 3 / एस) प्रवाह दर
वी=क्यू/एस=0.00194/0.0019625=0.989 मी/से

जैसा कि उपरोक्त आंकड़ों से देखा जा सकता है, स्थानीय प्रतिरोधों पर दबाव में कमीकाफी महत्वहीन। मुख्य नुकसान अभी भी पाइप के क्षैतिज वर्गों में होते हैं, इसलिए उन्हें कम करने के लिए, आपको सावधानीपूर्वक पाइप सामग्री और उनके व्यास की पसंद पर विचार करना चाहिए। याद रखें कि नुकसान को कम करने के लिए, पॉलिमर से बने पाइप को अधिकतम व्यास और पाइप की आंतरिक सतह की चिकनाई के साथ चुनना आवश्यक है।

व्यवसाय, साथ ही अपार्टमेंट और घर सामान्य रूप से बड़ी मात्रा में पानी की खपत करते हैं। संख्या बहुत बड़ी है, लेकिन क्या वे एक निश्चित खर्च के तथ्य को छोड़कर कुछ और कह सकते हैं? हा वो कर सकते है। अर्थात्, जल प्रवाह पाइप के व्यास की गणना करने में मदद कर सकता है। ऐसा लगता है कि ये पैरामीटर एक दूसरे से संबंधित नहीं हैं, लेकिन वास्तव में संबंध स्पष्ट है।

आखिरकार, जल आपूर्ति प्रणाली का प्रवाह कई कारकों पर निर्भर करता है। इस सूची में एक महत्वपूर्ण स्थान ठीक पाइप का व्यास है, साथ ही सिस्टम में दबाव भी है। आइए इस मुद्दे में गहराई से उतरें।

पाइप के माध्यम से पानी की पारगम्यता को प्रभावित करने वाले कारक

एक छेद वाले वृत्ताकार पाइप के माध्यम से पानी की प्रवाह दर इस छेद के आकार पर निर्भर करती है। इस प्रकार, यह जितना बड़ा होगा, एक निश्चित अवधि में उतना ही अधिक पानी पाइप से गुजरेगा। हालांकि, दबाव के बारे में मत भूलना। आखिरकार, आप एक उदाहरण दे सकते हैं। एक मीटर का खंभा कई दसियों मीटर की ऊँचाई वाले स्तंभ की तुलना में प्रति इकाई समय में एक सेंटीमीटर छेद के माध्यम से पानी को धक्का देगा। यह स्प्षट है। इसलिए, पानी का प्रवाह उत्पाद के अधिकतम आंतरिक भाग के साथ-साथ अधिकतम दबाव पर अधिकतम तक पहुंच जाएगा।

व्यास गणना

यदि आपको जल आपूर्ति प्रणाली के आउटलेट पर एक निश्चित जल प्रवाह प्राप्त करने की आवश्यकता है, तो आप पाइप के व्यास की गणना किए बिना नहीं कर सकते। आखिरकार, यह सूचक, बाकी के साथ, थ्रूपुट दर को प्रभावित करता है।

बेशक, ऐसी विशेष तालिकाएँ हैं जो वेब पर और विशेष साहित्य में हैं जो आपको कुछ मापदंडों पर ध्यान केंद्रित करते हुए गणनाओं को बायपास करने की अनुमति देती हैं। हालांकि, किसी को ऐसे डेटा से उच्च सटीकता की उम्मीद नहीं करनी चाहिए, त्रुटि अभी भी मौजूद होगी, भले ही सभी कारकों को ध्यान में रखा जाए। इसलिए, सटीक परिणाम प्राप्त करने का सबसे अच्छा तरीका स्वतंत्र रूप से गणना करना है।

इसके लिए आपको निम्नलिखित डेटा की आवश्यकता होगी:

• पानी की खपत।
• शुरुआती बिंदु से खपत के बिंदु तक सिर का नुकसान।

पानी की खपत की गणना करना आवश्यक नहीं है - एक डिजिटल मानक है। आप मिक्सर पर डेटा ले सकते हैं, जो कहता है कि प्रति सेकंड लगभग 0.25 लीटर की खपत होती है। इस आंकड़े का उपयोग गणना के लिए किया जा सकता है।

सटीक डेटा प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर क्षेत्र में सिर का नुकसान है। जैसा कि आप जानते हैं, मानक जल आपूर्ति राइजर में सिर का दबाव 1 से 0.6 वायुमंडल की सीमा में होता है। औसत 1.5-3 एटीएम है। पैरामीटर घर में फर्श की संख्या पर निर्भर करता है। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि घर जितना ऊंचा होगा, सिस्टम में दबाव उतना ही ज्यादा होगा। बहुत ऊंची इमारतों (16 से अधिक मंजिलों) में, सिस्टम का फर्श में विभाजन कभी-कभी दबाव को सामान्य करने के लिए उपयोग किया जाता है।

सिर के नुकसान के संबंध में, इस आंकड़े की गणना शुरुआती बिंदु पर और खपत के बिंदु से पहले दबाव गेज का उपयोग करके की जा सकती है।

यदि, फिर भी, आत्म-गणना के लिए ज्ञान और धैर्य पर्याप्त नहीं है, तो आप सारणीबद्ध डेटा का उपयोग कर सकते हैं। और उन्हें कुछ त्रुटियां होने दें, कुछ शर्तों के लिए डेटा पर्याप्त सटीक होगा। और फिर, पानी की खपत के अनुसार, पाइप का व्यास प्राप्त करना बहुत आसान और त्वरित होगा। इसका मतलब है कि पानी की आपूर्ति प्रणाली की गणना सही ढंग से की जाएगी, जिससे इतनी मात्रा में तरल प्राप्त करना संभव होगा जो जरूरतों को पूरा करेगा।

विभिन्न तरल पदार्थों के परिवहन के लिए पाइपलाइन इकाइयों और प्रतिष्ठानों का एक अभिन्न अंग है जिसमें आवेदन के विभिन्न क्षेत्रों से संबंधित कार्य प्रक्रियाएं की जाती हैं। पाइप और पाइपिंग कॉन्फ़िगरेशन चुनते समय, दोनों पाइपों की लागत और पाइपलाइन फिटिंग का बहुत महत्व है। पाइपलाइन के माध्यम से माध्यम को पंप करने की अंतिम लागत काफी हद तक पाइप के आकार (व्यास और लंबाई) से निर्धारित होती है। इन मूल्यों की गणना कुछ प्रकार के संचालन के लिए विशेष रूप से विकसित सूत्रों का उपयोग करके की जाती है।

एक पाइप धातु, लकड़ी या अन्य सामग्री से बना एक खोखला सिलेंडर होता है जिसका उपयोग तरल, गैसीय और दानेदार मीडिया के परिवहन के लिए किया जाता है। परिवहन माध्यम पानी, प्राकृतिक गैस, भाप, तेल उत्पाद आदि हो सकता है। विभिन्न उद्योगों से लेकर घरेलू अनुप्रयोगों तक, हर जगह पाइप का उपयोग किया जाता है।

पाइप बनाने के लिए विभिन्न प्रकार की सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है, जैसे स्टील, कच्चा लोहा, तांबा, सीमेंट, प्लास्टिक जैसे ABS, पॉलीविनाइल क्लोराइड, क्लोरीनयुक्त पॉलीविनाइल क्लोराइड, पॉलीब्यूटिन, पॉलीइथाइलीन, आदि।

एक पाइप के मुख्य आयामी संकेतक इसका व्यास (बाहरी, आंतरिक, आदि) और दीवार की मोटाई है, जिसे मिलीमीटर या इंच में मापा जाता है। नाममात्र व्यास या नाममात्र बोर जैसे मूल्य का भी उपयोग किया जाता है - पाइप के आंतरिक व्यास का नाममात्र मूल्य, मिलीमीटर (ड्यू द्वारा इंगित) या इंच (डीएन द्वारा इंगित) में भी मापा जाता है। नाममात्र व्यास मानकीकृत हैं और पाइप और फिटिंग के चयन के लिए मुख्य मानदंड हैं।

मिमी और इंच में नाममात्र बोर मूल्यों का पत्राचार:

कई कारणों से एक परिपत्र क्रॉस सेक्शन वाला पाइप अन्य ज्यामितीय वर्गों पर पसंद किया जाता है:

• सर्कल में परिधि का क्षेत्रफल का न्यूनतम अनुपात होता है, और जब एक पाइप पर लागू किया जाता है, तो इसका मतलब है कि समान थ्रूपुट के साथ, एक अलग आकार के पाइप की तुलना में गोल पाइप की सामग्री की खपत न्यूनतम होगी। इसका तात्पर्य इन्सुलेशन और सुरक्षात्मक कोटिंग के लिए न्यूनतम संभव लागत भी है;
• एक हाइड्रोडायनामिक दृष्टिकोण से एक तरल या गैसीय माध्यम की गति के लिए एक गोलाकार क्रॉस सेक्शन सबसे अधिक फायदेमंद होता है। साथ ही, इसकी लंबाई की प्रति यूनिट पाइप के न्यूनतम संभव आंतरिक क्षेत्र के कारण, संप्रेषित माध्यम और पाइप के बीच घर्षण कम से कम होता है।
• गोल आकार आंतरिक और बाहरी दबावों के लिए सबसे प्रतिरोधी है;
• गोल पाइप बनाने की प्रक्रिया काफी सरल और लागू करने में आसान है।

उद्देश्य और अनुप्रयोग के आधार पर पाइप व्यास और विन्यास में बहुत भिन्न हो सकते हैं। इस प्रकार, चलती पानी या तेल उत्पादों के लिए मुख्य पाइपलाइन काफी सरल विन्यास के साथ लगभग आधा मीटर व्यास तक पहुंच सकती है, और हीटिंग कॉइल, जो पाइप भी हैं, एक छोटे व्यास के साथ कई मोड़ के साथ एक जटिल आकार है।

पाइपलाइनों के नेटवर्क के बिना किसी भी उद्योग की कल्पना करना असंभव है। ऐसे किसी भी नेटवर्क की गणना में पाइप सामग्री का चयन, एक विनिर्देश तैयार करना शामिल है, जो मोटाई, पाइप आकार, मार्ग आदि पर डेटा सूचीबद्ध करता है। कच्चे माल, मध्यवर्ती उत्पाद और/या तैयार उत्पाद उत्पादन चरणों से गुजरते हैं, विभिन्न उपकरणों और प्रतिष्ठानों के बीच चलते हैं, जो पाइपलाइनों और फिटिंग से जुड़े होते हैं। पूरी प्रक्रिया के विश्वसनीय कार्यान्वयन के लिए, मीडिया के सुरक्षित हस्तांतरण को सुनिश्चित करने के साथ-साथ सिस्टम को सील करने और पंप किए गए पदार्थ के वायुमंडल में रिसाव को रोकने के लिए उचित गणना, चयन और पाइपिंग सिस्टम की स्थापना आवश्यक है।

कोई एकल सूत्र और नियम नहीं है जिसका उपयोग हर संभव अनुप्रयोग और कार्य वातावरण के लिए पाइपलाइन का चयन करने के लिए किया जा सकता है। पाइपलाइनों के आवेदन के प्रत्येक व्यक्तिगत क्षेत्र में, कई कारक हैं जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए और पाइपलाइन की आवश्यकताओं पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, कीचड़ से निपटने के दौरान, एक बड़ी पाइपलाइन न केवल स्थापना की लागत में वृद्धि करेगी, बल्कि परिचालन संबंधी कठिनाइयां भी पैदा करेगी।

आमतौर पर, सामग्री और परिचालन लागत को अनुकूलित करने के बाद पाइप का चयन किया जाता है। पाइपलाइन का व्यास जितना बड़ा होगा, यानी प्रारंभिक निवेश जितना अधिक होगा, दबाव में गिरावट उतनी ही कम होगी और तदनुसार, परिचालन लागत कम होगी। इसके विपरीत, पाइपलाइन के छोटे आकार से पाइप और पाइप फिटिंग के लिए प्राथमिक लागत कम हो जाएगी, लेकिन गति में वृद्धि से नुकसान में वृद्धि होगी, जिससे माध्यम को पंप करने पर अतिरिक्त ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता होगी। विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए निर्धारित गति सीमा इष्टतम डिजाइन स्थितियों पर आधारित होती है। आवेदन के क्षेत्रों को ध्यान में रखते हुए, इन मानकों का उपयोग करके पाइपलाइनों के आकार की गणना की जाती है।

पाइपलाइन डिजाइन

पाइपलाइनों को डिजाइन करते समय, निम्नलिखित मुख्य डिजाइन मापदंडों को आधार के रूप में लिया जाता है:

• आवश्यक प्रदर्शन;
• पाइपलाइन का प्रवेश बिंदु और निकास बिंदु;
• मध्यम संरचना, चिपचिपाहट और विशिष्ट गुरुत्व सहित;
• पाइपलाइन मार्ग की स्थलाकृतिक स्थितियां;
• अधिकतम स्वीकार्य काम का दबाव;
• हाइड्रोलिक गणना;
• पाइपलाइन व्यास, दीवार की मोटाई, दीवार सामग्री की तन्यता उपज ताकत;
• पंपिंग स्टेशनों की संख्या, उनके बीच की दूरी और बिजली की खपत।

पाइपलाइन विश्वसनीयता

उचित डिजाइन मानकों का पालन करके पाइपिंग डिजाइन में विश्वसनीयता सुनिश्चित की जाती है। इसके अलावा, पाइपलाइन की लंबी सेवा जीवन और इसकी जकड़न और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए कार्मिक प्रशिक्षण एक महत्वपूर्ण कारक है। पाइपलाइन संचालन की निरंतर या आवधिक निगरानी निगरानी, ​​​​लेखांकन, नियंत्रण, विनियमन और स्वचालन प्रणाली, उत्पादन में व्यक्तिगत नियंत्रण उपकरणों और सुरक्षा उपकरणों द्वारा की जा सकती है।

अतिरिक्त पाइपलाइन कोटिंग

बाहरी वातावरण से जंग के हानिकारक प्रभावों को रोकने के लिए अधिकांश पाइपों के बाहर एक जंग प्रतिरोधी कोटिंग लागू की जाती है। संक्षारक मीडिया को पंप करने के मामले में, पाइप की आंतरिक सतह पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग भी लागू की जा सकती है। चालू करने से पहले, खतरनाक तरल पदार्थों के परिवहन के लिए डिज़ाइन किए गए सभी नए पाइपों का परीक्षण दोष और रिसाव के लिए किया जाता है।

पाइपलाइन में प्रवाह की गणना के लिए बुनियादी प्रावधान

पाइपलाइन में माध्यम के प्रवाह की प्रकृति और बाधाओं के चारों ओर बहने पर तरल से तरल में बहुत भिन्न हो सकते हैं। महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक माध्यम की चिपचिपाहट है, जो चिपचिपापन गुणांक जैसे पैरामीटर द्वारा विशेषता है। आयरिश इंजीनियर-भौतिक विज्ञानी ओसबोर्न रेनॉल्ड्स ने 1880 में प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की, जिसके परिणामों के अनुसार वह एक चिपचिपा तरल पदार्थ के प्रवाह की प्रकृति की विशेषता वाली एक आयामहीन मात्रा प्राप्त करने में कामयाब रहे, जिसे रेनॉल्ड्स मानदंड कहा जाता है और इसे रे द्वारा निरूपित किया जाता है।

रे = (वी एल ρ)/μ

कहाँ पे:
ρ तरल का घनत्व है;
v प्रवाह दर है;
एल प्रवाह तत्व की विशेषता लंबाई है;
μ - चिपचिपाहट का गतिशील गुणांक।

यही है, रेनॉल्ड्स मानदंड द्रव प्रवाह में चिपचिपा घर्षण की ताकतों के लिए जड़ता की ताकतों के अनुपात को दर्शाता है। इस मानदंड के मूल्य में परिवर्तन इस प्रकार के बलों के अनुपात में परिवर्तन को दर्शाता है, जो बदले में, द्रव प्रवाह की प्रकृति को प्रभावित करता है। इस संबंध में, रेनॉल्ड्स मानदंड के मूल्य के आधार पर तीन प्रवाह व्यवस्थाओं को अलग करने की प्रथा है। रे में<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000, एक स्थिर शासन मनाया जाता है, जो प्रत्येक व्यक्तिगत बिंदु पर प्रवाह की गति और दिशा में एक यादृच्छिक परिवर्तन की विशेषता है, जो कुल मात्रा में प्रवाह दर के बराबर देता है। ऐसी व्यवस्था को अशांत कहा जाता है। रेनॉल्ड्स संख्या पंप द्वारा आपूर्ति किए गए सिर, ऑपरेटिंग तापमान पर माध्यम की चिपचिपाहट और पाइप के आकार और आकार पर निर्भर करती है जिसके माध्यम से प्रवाह गुजरता है।

धारा में वेग प्रोफ़ाइल
लामिना का प्रवाह	संक्रमणकालीन शासन	अशांत शासन
प्रवाह की प्रकृति
लामिना का प्रवाह	संक्रमणकालीन शासन	अशांत शासन

रेनॉल्ड्स मानदंड एक चिपचिपा द्रव के प्रवाह के लिए एक समानता मानदंड है। यही है, इसकी मदद से, अध्ययन के लिए सुविधाजनक, कम आकार में एक वास्तविक प्रक्रिया का अनुकरण करना संभव है। यह अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि वास्तविक उपकरणों में उनके बड़े आकार के कारण द्रव प्रवाह की प्रकृति का अध्ययन करना अक्सर अत्यंत कठिन और कभी-कभी असंभव भी होता है।

पाइपलाइन गणना। पाइपलाइन व्यास की गणना

यदि पाइपलाइन थर्मल रूप से अछूता नहीं है, अर्थात परिवहन और पर्यावरण के बीच गर्मी का आदान-प्रदान संभव है, तो इसमें प्रवाह की प्रकृति स्थिर गति (प्रवाह दर) पर भी बदल सकती है। यह संभव है यदि पंप किए गए माध्यम में इनलेट पर पर्याप्त उच्च तापमान होता है और अशांत शासन में बहता है। पाइप की लंबाई के साथ, पर्यावरण को गर्मी के नुकसान के कारण परिवहन माध्यम का तापमान गिर जाएगा, जिससे प्रवाह व्यवस्था में लामिना या संक्रमणकालीन परिवर्तन हो सकता है। वह तापमान जिस पर मोड परिवर्तन होता है, क्रांतिक तापमान कहलाता है। तरल की चिपचिपाहट का मूल्य सीधे तापमान पर निर्भर करता है, इसलिए, ऐसे मामलों के लिए, महत्वपूर्ण चिपचिपाहट जैसे पैरामीटर का उपयोग किया जाता है, जो रेनॉल्ड्स मानदंड के महत्वपूर्ण मूल्य पर प्रवाह शासन में परिवर्तन के बिंदु से मेल खाता है:

v करोड़ = (v D)/Re करोड़ = (4 Q)/(π D Re करोड़)

कहाँ पे:
kr - महत्वपूर्ण गतिज चिपचिपाहट;
पुन करोड़ - रेनॉल्ड्स मानदंड का महत्वपूर्ण मूल्य;
डी - पाइप व्यास;
v प्रवाह दर है;
क्यू - खर्च।

एक अन्य महत्वपूर्ण कारक घर्षण है जो पाइप की दीवारों और चलती धारा के बीच होता है। इस मामले में, घर्षण का गुणांक काफी हद तक पाइप की दीवारों की खुरदरापन पर निर्भर करता है। घर्षण के गुणांक, रेनॉल्ड्स मानदंड और खुरदरापन के बीच संबंध मूडी आरेख द्वारा स्थापित किया गया है, जो आपको अन्य दो को जानकर, एक पैरामीटर को निर्धारित करने की अनुमति देता है।

कोलब्रुक-व्हाइट सूत्र का उपयोग अशांत प्रवाह के लिए घर्षण के गुणांक की गणना के लिए भी किया जाता है। इस सूत्र के आधार पर, ऐसे आलेखों को आलेखित करना संभव है जिनके द्वारा घर्षण का गुणांक स्थापित किया जाता है।

(√λ ) -1 = -2 लॉग(2.51/(Re ) + k/(3.71 डी))

कहाँ पे:
के - पाइप खुरदरापन गुणांक;
घर्षण का गुणांक है।

पाइप में तरल के दबाव प्रवाह के दौरान घर्षण नुकसान की अनुमानित गणना के लिए अन्य सूत्र भी हैं। इस मामले में सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले समीकरणों में से एक डार्सी-वीसबैक समीकरण है। यह अनुभवजन्य डेटा पर आधारित है और मुख्य रूप से सिस्टम मॉडलिंग में उपयोग किया जाता है। घर्षण हानि द्रव वेग और पाइप के द्रव गति के प्रतिरोध का एक कार्य है, जिसे पाइप की दीवार खुरदरापन मान के रूप में व्यक्त किया जाता है।

H = λ एल/डी वी²/(2 ग्राम)

कहाँ पे:
H - सिर का नुकसान;
- घर्षण का गुणांक;
एल पाइप अनुभाग की लंबाई है;
डी - पाइप व्यास;
v प्रवाह दर है;
जी मुक्त गिरावट त्वरण है।

पानी के लिए घर्षण के कारण दबाव हानि की गणना हेज़ेन-विलियम्स सूत्र का उपयोग करके की जाती है।

एच = 11.23 एल 1/सी 1.85 क्यू 1.85/डी 4.87

कहाँ पे:
H - सिर का नुकसान;
एल पाइप अनुभाग की लंबाई है;
सी हैज़ेन-विलियम्स खुरदरापन गुणांक है;
क्यू - खपत;
डी - पाइप व्यास।

दबाव

पाइपलाइन का कार्य दबाव उच्चतम अतिरिक्त दबाव है जो पाइपलाइन के संचालन के निर्दिष्ट मोड को प्रदान करता है। पाइप लाइन के आकार और पंपिंग स्टेशनों की संख्या पर निर्णय आमतौर पर पाइप के काम के दबाव, पंपिंग क्षमता और लागत के आधार पर किया जाता है। पाइपलाइन का अधिकतम और न्यूनतम दबाव, साथ ही साथ काम करने वाले माध्यम के गुण, पंपिंग स्टेशनों और आवश्यक शक्ति के बीच की दूरी निर्धारित करते हैं।

नाममात्र दबाव पीएन - 20 डिग्री सेल्सियस पर काम करने वाले माध्यम के अधिकतम दबाव के अनुरूप नाममात्र मूल्य, जिस पर दिए गए आयामों के साथ पाइपलाइन का निरंतर संचालन संभव है।

जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, पाइप की भार क्षमता कम हो जाती है, जैसा कि परिणामस्वरूप स्वीकार्य अधिक दबाव होता है। पीई, ज़ूल मान पाइपिंग सिस्टम में अधिकतम दबाव (जी) को इंगित करता है क्योंकि ऑपरेटिंग तापमान बढ़ता है।

अनुमेय अधिक दबाव अनुसूची:

पाइपलाइन में दबाव ड्रॉप की गणना

पाइपलाइन में दबाव ड्रॉप की गणना सूत्र के अनुसार की जाती है:

p = λ एल/डी ρ/2 v²

कहाँ पे:
p - पाइप सेक्शन में प्रेशर ड्रॉप;
एल पाइप अनुभाग की लंबाई है;
- घर्षण का गुणांक;
डी - पाइप व्यास;
ρ पंप किए गए माध्यम का घनत्व है;
v प्रवाह दर है।

परिवहन योग्य मीडिया

अक्सर, पाइप का उपयोग पानी के परिवहन के लिए किया जाता है, लेकिन उनका उपयोग कीचड़, घोल, भाप आदि को स्थानांतरित करने के लिए भी किया जा सकता है। तेल उद्योग में, पाइपलाइनों का उपयोग हाइड्रोकार्बन और उनके मिश्रणों की एक विस्तृत श्रृंखला को पंप करने के लिए किया जाता है, जो रासायनिक और भौतिक गुणों में बहुत भिन्न होते हैं। कच्चे तेल को तटवर्ती क्षेत्रों या अपतटीय तेल रिसावों से टर्मिनलों, मार्ग बिंदुओं और रिफाइनरियों तक लंबी दूरी तक पहुँचाया जा सकता है।

पाइपलाइनें भी संचारित करती हैं:

• परिष्कृत पेट्रोलियम उत्पाद जैसे गैसोलीन, विमानन ईंधन, मिट्टी का तेल, डीजल ईंधन, ईंधन तेल, आदि;
• पेट्रोकेमिकल कच्चे माल: बेंजीन, स्टाइरीन, प्रोपलीन, आदि;
• सुगंधित हाइड्रोकार्बन: xylene, टोल्यूनि, कमीन, आदि;
• तरलीकृत पेट्रोलियम ईंधन जैसे तरलीकृत प्राकृतिक गैस, तरलीकृत पेट्रोलियम गैस, प्रोपेन (मानक तापमान और दबाव पर गैसें लेकिन दबाव से तरलीकृत);
• कार्बन डाइऑक्साइड, तरल अमोनिया (दबाव में तरल पदार्थ के रूप में ले जाया जाता है);
• बिटुमेन और चिपचिपा ईंधन पाइपलाइनों के माध्यम से ले जाने के लिए बहुत चिपचिपा होता है, इसलिए इन कच्चे माल को पतला करने के लिए तेल के आसुत अंशों का उपयोग किया जाता है और परिणामस्वरूप एक मिश्रण होता है जिसे एक पाइपलाइन के माध्यम से ले जाया जा सकता है;
• हाइड्रोजन (छोटी दूरी के लिए)।

परिवहन माध्यम की गुणवत्ता

परिवहन किए गए मीडिया के भौतिक गुण और पैरामीटर बड़े पैमाने पर पाइपलाइन के डिजाइन और संचालन मानकों को निर्धारित करते हैं। विशिष्ट गुरुत्व, संपीड़ितता, तापमान, चिपचिपाहट, डालना बिंदु और वाष्प दबाव विचार करने के लिए मुख्य मीडिया पैरामीटर हैं।

किसी द्रव का विशिष्ट गुरुत्व उसका भार प्रति इकाई आयतन होता है। कई गैसों को बढ़े हुए दबाव में पाइपलाइनों के माध्यम से ले जाया जाता है, और जब एक निश्चित दबाव तक पहुँच जाता है, तो कुछ गैसें द्रवीकरण से भी गुजर सकती हैं। इसलिए, पाइपलाइनों के डिजाइन और थ्रूपुट क्षमता के निर्धारण के लिए माध्यम के संपीड़न की डिग्री एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

पाइपलाइन के प्रदर्शन पर तापमान का अप्रत्यक्ष और प्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है। यह इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि तापमान में वृद्धि के बाद तरल मात्रा में बढ़ जाता है, बशर्ते कि दबाव स्थिर रहे। तापमान कम करने से प्रदर्शन और समग्र प्रणाली दक्षता दोनों पर भी प्रभाव पड़ सकता है। आमतौर पर, जब किसी तरल का तापमान कम होता है, तो इसकी चिपचिपाहट में वृद्धि होती है, जो पाइप की आंतरिक दीवार के साथ अतिरिक्त घर्षण प्रतिरोध पैदा करती है, जिससे समान मात्रा में तरल को पंप करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। बहुत चिपचिपा मीडिया तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील होते हैं। श्यानता प्रवाह के लिए एक माध्यम का प्रतिरोध है और इसे सेंटीस्टोक cSt में मापा जाता है। चिपचिपापन न केवल पंप की पसंद को निर्धारित करता है, बल्कि पंपिंग स्टेशनों के बीच की दूरी भी निर्धारित करता है।

जैसे ही माध्यम का तापमान डालना बिंदु से नीचे चला जाता है, पाइपलाइन का संचालन असंभव हो जाता है, और इसके संचालन को फिर से शुरू करने के लिए कुछ विकल्प लिए जाते हैं:

• माध्यम के ऑपरेटिंग तापमान को उसके डालने के बिंदु से ऊपर बनाए रखने के लिए माध्यम या इन्सुलेट पाइप को गर्म करना;
• पाइपलाइन में प्रवेश करने से पहले माध्यम की रासायनिक संरचना में परिवर्तन;
• पानी के साथ संवहन माध्यम का कमजोर पड़ना।

मुख्य पाइप के प्रकार

मुख्य पाइपों को वेल्डेड या सीमलेस बनाया जाता है। निर्बाध स्टील पाइप वांछित आकार और गुणों को प्राप्त करने के लिए गर्मी उपचार के साथ स्टील अनुभागों द्वारा अनुदैर्ध्य वेल्ड के बिना बनाए जाते हैं। कई विनिर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करके वेल्डेड पाइप का निर्माण किया जाता है। ये दो प्रकार पाइप में अनुदैर्ध्य सीम की संख्या और उपयोग किए जाने वाले वेल्डिंग उपकरण के प्रकार में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। पेट्रोकेमिकल अनुप्रयोगों में स्टील वेल्डेड पाइप सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार है।

पाइप लाइन बनाने के लिए प्रत्येक पाइप सेक्शन को एक साथ वेल्ड किया जाता है। इसके अलावा, मुख्य पाइपलाइनों में, आवेदन के आधार पर, फाइबरग्लास से बने पाइप, विभिन्न प्लास्टिक, एस्बेस्टस सीमेंट, आदि का उपयोग किया जाता है।

पाइप के सीधे वर्गों को जोड़ने के लिए, साथ ही विभिन्न व्यास के पाइपलाइन वर्गों के बीच संक्रमण के लिए, विशेष रूप से निर्मित कनेक्टिंग तत्व (कोहनी, झुकता, द्वार) का उपयोग किया जाता है।

कोहनी 90°	कोहनी 90°	संक्रमण शाखा	शाखाओं में
कोहनी 180°	कोहनी 30°	अनुकूलक	बख्शीश

पाइपलाइनों और फिटिंग के अलग-अलग हिस्सों की स्थापना के लिए, विशेष कनेक्शन का उपयोग किया जाता है।

वेल्डेड	निकला हुआ किनारा	लड़ी पिरोया हुआ	युग्मन

पाइपलाइन का थर्मल विस्तार

जब पाइपलाइन दबाव में होती है, तो इसकी पूरी आंतरिक सतह एक समान रूप से वितरित भार के अधीन होती है, जिससे पाइप में अनुदैर्ध्य आंतरिक बल और अंत समर्थन पर अतिरिक्त भार होता है। तापमान में उतार-चढ़ाव भी पाइपलाइन को प्रभावित करता है, जिससे पाइप के आयामों में परिवर्तन होता है। तापमान में उतार-चढ़ाव के दौरान एक निश्चित पाइपलाइन में बल अनुमेय मूल्य से अधिक हो सकते हैं और अत्यधिक तनाव पैदा कर सकते हैं, जो पाइप सामग्री और फ्लैंग्ड कनेक्शन दोनों में पाइपलाइन की ताकत के लिए खतरनाक है। पंप किए गए माध्यम के तापमान में उतार-चढ़ाव भी पाइपलाइन में एक तापमान तनाव पैदा करता है, जिसे वाल्व, पंपिंग स्टेशनों आदि में स्थानांतरित किया जा सकता है। इससे पाइपलाइन जोड़ों का अवसादन, वाल्व या अन्य तत्वों की विफलता हो सकती है।

तापमान परिवर्तन के साथ पाइपलाइन आयामों की गणना

तापमान में परिवर्तन के साथ पाइपलाइन के रैखिक आयामों में परिवर्तन की गणना सूत्र के अनुसार की जाती है:

एल = एक एल t

ए - थर्मल बढ़ाव का गुणांक, मिमी/(एम डिग्री सेल्सियस) (नीचे तालिका देखें);
एल - पाइपलाइन की लंबाई (निश्चित समर्थन के बीच की दूरी), मी;
t - अधिकतम के बीच का अंतर। और मि. पंप किए गए माध्यम का तापमान, डिग्री सेल्सियस।

विभिन्न सामग्रियों से पाइपों के रैखिक विस्तार की तालिका

सूचीबद्ध सामग्री के लिए दिए गए नंबर औसत हैं और अन्य सामग्रियों से पाइपलाइनों की गणना के लिए, इस तालिका के डेटा को आधार के रूप में नहीं लिया जाना चाहिए। पाइपलाइन की गणना करते समय, तकनीकी विनिर्देश या डेटा शीट के साथ पाइप निर्माता द्वारा इंगित रैखिक बढ़ाव के गुणांक का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

पाइपलाइनों के थर्मल विस्तार को पाइपलाइन के विशेष विस्तार अनुभागों का उपयोग करके और क्षतिपूर्ति करने वालों का उपयोग करके समाप्त किया जाता है, जिसमें लोचदार या चलती भागों शामिल हो सकते हैं।

मुआवजा वर्गों में पाइपलाइन के लोचदार सीधे हिस्से होते हैं, जो एक दूसरे के लंबवत स्थित होते हैं और झुकते हैं। थर्मल बढ़ाव के साथ, एक हिस्से में वृद्धि की भरपाई विमान पर दूसरे हिस्से के झुकने की विकृति या अंतरिक्ष में झुकने और मरोड़ की विकृति से होती है। यदि पाइपलाइन स्वयं थर्मल विस्तार की भरपाई करती है, तो इसे स्व-क्षतिपूर्ति कहा जाता है।

लोचदार मोड़ के कारण मुआवजा भी होता है। बढ़ाव के हिस्से को मोड़ की लोच द्वारा मुआवजा दिया जाता है, दूसरे भाग को मोड़ के पीछे अनुभाग की सामग्री के लोचदार गुणों के कारण समाप्त कर दिया जाता है। कम्पेसाटर स्थापित किए जाते हैं जहां क्षतिपूर्ति वर्गों का उपयोग करना संभव नहीं होता है या जब पाइपलाइन का स्व-मुआवजा अपर्याप्त होता है।

ऑपरेशन के डिजाइन और सिद्धांत के अनुसार, कम्पेसाटर चार प्रकार के होते हैं: यू-आकार, लेंस, लहरदार, स्टफिंग बॉक्स। व्यवहार में, एल-, जेड- या यू-आकार वाले फ्लैट विस्तार जोड़ों का अक्सर उपयोग किया जाता है। स्थानिक प्रतिपूरक के मामले में, वे आम तौर पर 2 फ्लैट परस्पर लंबवत खंड होते हैं और एक सामान्य कंधे होते हैं। लोचदार विस्तार जोड़ पाइप या लोचदार डिस्क, या धौंकनी से बने होते हैं।

पाइपलाइन व्यास के इष्टतम आकार का निर्धारण

पाइपलाइन का इष्टतम व्यास तकनीकी और आर्थिक गणनाओं के आधार पर पाया जा सकता है। पाइपलाइन के आयाम, विभिन्न घटकों के आयाम और कार्यक्षमता सहित, साथ ही जिन शर्तों के तहत पाइपलाइन को संचालित करना चाहिए, सिस्टम की परिवहन क्षमता निर्धारित करते हैं। बड़े पाइप उच्च द्रव्यमान प्रवाह के लिए उपयुक्त हैं, बशर्ते सिस्टम में अन्य घटकों को इन स्थितियों के लिए ठीक से चुना और आकार दिया गया हो। आमतौर पर, पंपिंग स्टेशनों के बीच मुख्य पाइप की लंबाई जितनी लंबी होती है, पाइपलाइन में उतना ही अधिक दबाव ड्रॉप की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, पंप किए गए माध्यम (चिपचिपापन, आदि) की भौतिक विशेषताओं में बदलाव का भी लाइन में दबाव पर बहुत प्रभाव पड़ सकता है।

इष्टतम आकार - किसी विशेष अनुप्रयोग के लिए सबसे छोटा उपयुक्त पाइप आकार जो सिस्टम के जीवनकाल में लागत प्रभावी है।

पाइप प्रदर्शन की गणना के लिए सूत्र:

क्यू = (π डी²) / 4 वी

क्यू पंप तरल की प्रवाह दर है;
डी - पाइपलाइन व्यास;
v प्रवाह दर है।

व्यवहार में, पाइपलाइन के इष्टतम व्यास की गणना करने के लिए, पंप किए गए माध्यम की इष्टतम गति के मूल्यों का उपयोग किया जाता है, प्रयोगात्मक डेटा के आधार पर संकलित संदर्भ सामग्री से लिया जाता है:

पंप किया हुआ माध्यम		पाइपलाइन में इष्टतम गति की सीमा, मी/से
तरल पदार्थ	गुरुत्वाकर्षण आंदोलन:
	चिपचिपा तरल पदार्थ	0,1 - 0,5
	कम चिपचिपापन तरल पदार्थ	0,5 - 1
	पम्पिंग:
	चूषण पक्ष	0,8 - 2
	निर्वहन पक्ष	1,5 - 3
गैसों	प्राकृतिक कर्षण	2 - 4
	छोटा दबाव	4 - 15
	बड़ा दबाव	15 - 25
युगल	अतितापित भाप	30 - 50
	संतृप्त दबाव वाली भाप:
	105 Pa . से अधिक	15 - 25
	(1 - 0.5) 105 पा	20 - 40
	(0.5 - 0.2) 105 पा	40 - 60
	(0.2 - 0.05) 105 पा	60 - 75

यहां से हमें इष्टतम पाइप व्यास की गणना के लिए सूत्र मिलता है:

डी ओ = √ ((4 क्यू) / (π वी ओ))

क्यू - पंप किए गए तरल की प्रवाह दर दी गई;
डी - पाइपलाइन का इष्टतम व्यास;
v इष्टतम प्रवाह दर है।

उच्च प्रवाह दर पर, आमतौर पर एक छोटे व्यास के पाइप का उपयोग किया जाता है, जिसका अर्थ है कि पाइपलाइन की खरीद, इसके रखरखाव और स्थापना कार्य (के 1 द्वारा चिह्नित) के लिए कम लागत। गति में वृद्धि के साथ, घर्षण और स्थानीय प्रतिरोधों के कारण दबाव के नुकसान में वृद्धि होती है, जिससे पंपिंग तरल की लागत में वृद्धि होती है (हम K 2 को दर्शाते हैं)।

बड़े व्यास की पाइपलाइनों के लिए, K 1 की लागत अधिक होगी, और K 2 के संचालन के दौरान लागत कम होगी। यदि हम K 1 और K 2 के मान जोड़ते हैं, तो हमें कुल न्यूनतम लागत K और पाइपलाइन का इष्टतम व्यास मिलता है। इस मामले में लागत K 1 और K 2 एक ही समय अवधि में दिए गए हैं।

पाइपलाइन के लिए पूंजीगत लागत की गणना (सूत्र)

के 1 = (एम सी एम के एम)/एन

मी पाइपलाइन का द्रव्यमान है, टी;
सी एम - 1 टन की लागत, रगड़ / टी;
के एम - गुणांक जो स्थापना कार्य की लागत को बढ़ाता है, उदाहरण के लिए 1.8;
n - सेवा जीवन, वर्ष।

ऊर्जा खपत से जुड़ी संकेतित परिचालन लागत:

के 2 \u003d 24 एन एन दिन सी ई रगड़ / वर्ष

एन - शक्ति, किलोवाट;
एन डीएन - प्रति वर्ष कार्य दिवसों की संख्या;
सी ई - प्रति किलोवाट ऊर्जा की लागत, रगड़/किलोवाट*एच।

पाइपलाइन के आकार का निर्धारण करने के लिए सूत्र

संभावित अतिरिक्त कारकों जैसे कटाव, निलंबित ठोस, आदि को ध्यान में रखे बिना पाइप के आकार को निर्धारित करने के लिए सामान्य सूत्रों का एक उदाहरण:

नाम	समीकरण	संभावित प्रतिबंध
दबाव में तरल और गैस का प्रवाह
घर्षण सिर का नुकसान डार्सी-Weisbach	डी = 12 [(0.0311 एफ एल क्यू 2)/(एच एफ)] 0.2	क्यू - मात्रा प्रवाह, गैल / मिनट; d पाइप का भीतरी व्यास है; एचएफ - घर्षण सिर का नुकसान; एल पाइपलाइन की लंबाई है, पैर; f घर्षण का गुणांक है; वी प्रवाह दर है।
कुल द्रव प्रवाह के लिए समीकरण	डी = 0.64 (क्यू/वी)	क्यू - मात्रा प्रवाह, जीपीएम
घर्षण सिर के नुकसान को सीमित करने के लिए पंप सक्शन लाइन का आकार	डी = (0.0744 क्यू)	क्यू - मात्रा प्रवाह, जीपीएम
कुल गैस प्रवाह समीकरण	डी = 0.29 ((क्यू टी)/(पी वी))	Q - आयतन प्रवाह, ft³/min टी - तापमान, के पी - दबाव साई (पेट); वी - गति
गुरुत्वाकर्षण प्रवाह
अधिकतम प्रवाह के लिए पाइप व्यास की गणना के लिए मैनिंग समीकरण	डी = 0.375	क्यू - मात्रा प्रवाह; एन - खुरदरापन गुणांक; एस - पूर्वाग्रह।
फ्राउड संख्या जड़ता के बल और गुरुत्वाकर्षण बल का अनुपात है	फादर = वी / [(डी/12) जी]	जी - मुक्त गिरावट त्वरण; वी - प्रवाह वेग; एल - पाइप की लंबाई या व्यास।
भाप और वाष्पीकरण
भाप पाइप व्यास समीकरण	डी = 1.75 [(डब्ल्यू वी_जी एक्स) / वी]	डब्ल्यू - द्रव्यमान प्रवाह; वीजी - संतृप्त भाप की विशिष्ट मात्रा; एक्स - भाप की गुणवत्ता; वी - गति।

विभिन्न पाइपिंग प्रणालियों के लिए इष्टतम प्रवाह दर

पाइप लाइन के माध्यम से माध्यम को पंप करने और पाइप की लागत के लिए न्यूनतम लागत की शर्त से इष्टतम पाइप आकार का चयन किया जाता है। हालांकि, गति सीमा को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। कभी-कभी, पाइपलाइन लाइन का आकार प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। अक्सर की तरह, पाइपलाइन का आकार दबाव ड्रॉप से ​​संबंधित होता है। प्रारंभिक डिजाइन गणना में, जहां दबाव के नुकसान को ध्यान में नहीं रखा जाता है, प्रक्रिया पाइपलाइन का आकार स्वीकार्य गति से निर्धारित होता है।

यदि पाइपलाइन में प्रवाह की दिशा में परिवर्तन होते हैं, तो इससे प्रवाह की दिशा के लंबवत सतह पर स्थानीय दबाव में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। इस प्रकार की वृद्धि द्रव वेग, घनत्व और प्रारंभिक दबाव का एक कार्य है। क्योंकि वेग व्यास के व्युत्क्रमानुपाती होता है, पाइपलाइनों को आकार देने और कॉन्फ़िगर करते समय उच्च वेग वाले तरल पदार्थों पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है। इष्टतम पाइप आकार, उदाहरण के लिए सल्फ्यूरिक एसिड के लिए, माध्यम के वेग को उस मान तक सीमित करता है जो पाइप के झुकाव में दीवार के क्षरण को रोकता है, इस प्रकार पाइप संरचना को नुकसान को रोकता है।

गुरुत्वाकर्षण द्वारा द्रव प्रवाह

गुरुत्वाकर्षण द्वारा प्रवाहित होने वाले प्रवाह के मामले में पाइपलाइन के आकार की गणना करना काफी जटिल है। पाइप में प्रवाह के इस रूप के साथ आंदोलन की प्रकृति एकल-चरण (पूर्ण पाइप) और दो-चरण (आंशिक भरने) हो सकती है। पाइप में तरल और गैस दोनों मौजूद होने पर दो-चरण प्रवाह बनता है।

तरल और गैस के अनुपात के साथ-साथ उनके वेगों के आधार पर, दो-चरण प्रवाह व्यवस्था चुलबुली से छितरी हुई हो सकती है।

बुलबुला प्रवाह (क्षैतिज)	प्रक्षेप्य प्रवाह (क्षैतिज)	लहर प्रवाह	बिखरा हुआ प्रवाह

गुरुत्वाकर्षण द्वारा चलते समय तरल के लिए प्रेरक शक्ति प्रारंभ और अंत बिंदुओं की ऊंचाई में अंतर द्वारा प्रदान की जाती है, और पूर्वापेक्षा अंत बिंदु के ऊपर प्रारंभ बिंदु का स्थान है। दूसरे शब्दों में, ऊँचाई का अंतर इन स्थितियों में तरल की स्थितिज ऊर्जा में अंतर को निर्धारित करता है। पाइपलाइन का चयन करते समय इस पैरामीटर को भी ध्यान में रखा जाता है। इसके अलावा, ड्राइविंग बल का परिमाण प्रारंभ और अंत बिंदुओं पर दबाव से प्रभावित होता है। दबाव ड्रॉप में वृद्धि से द्रव प्रवाह दर में वृद्धि होती है, जो बदले में एक छोटे व्यास की पाइपलाइन के चयन की अनुमति देती है, और इसके विपरीत।

इस घटना में कि अंत बिंदु एक दबाव प्रणाली से जुड़ा हुआ है, जैसे कि आसवन स्तंभ, उत्पन्न वास्तविक प्रभावी अंतर दबाव का अनुमान लगाने के लिए बराबर दबाव को ऊंचाई के अंतर से घटाया जाना चाहिए। इसके अलावा, यदि पाइपलाइन का प्रारंभिक बिंदु वैक्यूम के तहत होगा, तो पाइपलाइन का चयन करते समय कुल अंतर दबाव पर इसके प्रभाव को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। उपरोक्त सभी कारकों को ध्यान में रखते हुए, अंतर दबाव का उपयोग करके पाइप का अंतिम चयन किया जाता है, न कि केवल प्रारंभ और अंत बिंदुओं की ऊंचाई में अंतर के आधार पर।

गर्म तरल प्रवाह

प्रक्रिया संयंत्रों में, गर्म या उबलते मीडिया के साथ काम करते समय आमतौर पर विभिन्न समस्याओं का सामना करना पड़ता है। मुख्य कारण गर्म तरल प्रवाह के हिस्से का वाष्पीकरण है, अर्थात, पाइपलाइन या उपकरण के अंदर तरल का वाष्प में चरण परिवर्तन। एक विशिष्ट उदाहरण एक केन्द्रापसारक पंप की गुहिकायन घटना है, जिसमें एक तरल के बिंदु उबलते हुए, वाष्प बुलबुले (भाप गुहिकायन) के गठन या बुलबुले (गैस पोकेशन) में भंग गैसों की रिहाई के बाद होता है।

निरंतर प्रवाह पर छोटे व्यास पाइपिंग की तुलना में कम प्रवाह दर के कारण बड़ी पाइपिंग को प्राथमिकता दी जाती है, जिसके परिणामस्वरूप पंप सक्शन लाइन पर उच्च एनपीएसएच होता है। प्रवाह की दिशा में अचानक परिवर्तन या पाइपलाइन के आकार में कमी के बिंदु भी दबाव हानि के कारण गुहिकायन का कारण बन सकते हैं। परिणामस्वरूप गैस-वाष्प मिश्रण प्रवाह के मार्ग में बाधा उत्पन्न करता है और पाइपलाइन को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे पाइपलाइन के संचालन के दौरान गुहिकायन की घटना बेहद अवांछनीय हो जाती है।

उपकरण/उपकरणों के लिए बाईपास पाइपलाइन

उपकरण और उपकरण, विशेष रूप से वे जो महत्वपूर्ण दबाव ड्रॉप बना सकते हैं, अर्थात्, हीट एक्सचेंजर्स, नियंत्रण वाल्व आदि, बाईपास पाइपलाइनों से सुसज्जित हैं (रखरखाव कार्य के दौरान भी प्रक्रिया को बाधित नहीं करने में सक्षम होने के लिए)। ऐसी पाइपलाइनों में आमतौर पर स्थापना के अनुरूप 2 शट-ऑफ वाल्व स्थापित होते हैं और इस स्थापना के समानांतर एक प्रवाह नियंत्रण वाल्व होता है।

सामान्य ऑपरेशन के दौरान, उपकरण के मुख्य घटकों से गुजरने वाला द्रव प्रवाह एक अतिरिक्त दबाव ड्रॉप का अनुभव करता है। इसके अनुसार, एक केन्द्रापसारक पंप जैसे जुड़े उपकरणों द्वारा बनाए गए इसके लिए निर्वहन दबाव की गणना की जाती है। पूरे इंस्टालेशन में कुल दबाव ड्रॉप के आधार पर पंप का चयन किया जाता है। बाईपास पाइपलाइन के माध्यम से आवाजाही के दौरान, यह अतिरिक्त दबाव ड्रॉप अनुपस्थित है, जबकि ऑपरेटिंग पंप अपनी परिचालन विशेषताओं के अनुसार उसी बल के प्रवाह को पंप करता है। उपकरण और बाईपास लाइन के बीच प्रवाह विशेषताओं में अंतर से बचने के लिए, मुख्य स्थापना के बराबर दबाव बनाने के लिए एक नियंत्रण वाल्व के साथ एक छोटी बाईपास लाइन का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

नमूना लाइन

आमतौर पर इसकी संरचना का निर्धारण करने के लिए विश्लेषण के लिए द्रव की एक छोटी मात्रा का नमूना लिया जाता है। कच्चे माल, एक मध्यवर्ती उत्पाद, एक तैयार उत्पाद, या बस एक परिवहन पदार्थ जैसे अपशिष्ट जल, गर्मी हस्तांतरण द्रव, आदि की संरचना निर्धारित करने के लिए प्रक्रिया के किसी भी चरण में नमूनाकरण किया जा सकता है। पाइपलाइन के खंड का आकार जिस पर नमूना लिया जाता है, आमतौर पर विश्लेषण किए जा रहे द्रव के प्रकार और नमूना बिंदु के स्थान पर निर्भर करता है।

उदाहरण के लिए, ऊंचे दबाव में गैसों के लिए, आवश्यक संख्या में नमूने लेने के लिए वाल्व वाली छोटी पाइपलाइन पर्याप्त हैं। सैंपलिंग लाइन का व्यास बढ़ाने से विश्लेषण के लिए सैंपल लिए गए मीडिया का अनुपात कम हो जाएगा, लेकिन ऐसे सैंपलिंग को नियंत्रित करना अधिक कठिन हो जाता है। साथ ही, एक छोटी नमूना रेखा विभिन्न निलंबनों के विश्लेषण के लिए उपयुक्त नहीं है जिसमें ठोस कण प्रवाह पथ को रोक सकते हैं। इस प्रकार, निलंबन के विश्लेषण के लिए नमूना रेखा का आकार ठोस कणों के आकार और माध्यम की विशेषताओं पर अत्यधिक निर्भर है। इसी तरह के निष्कर्ष चिपचिपा तरल पदार्थों पर लागू होते हैं।

सैम्पलिंग लाइन साइज़िंग आमतौर पर इस पर विचार करती है:

• चयन के लिए इच्छित तरल की विशेषताएं;
• चयन के दौरान काम के माहौल का नुकसान;
• चयन के दौरान सुरक्षा आवश्यकताएं;
• काम में आसानी;
• चयन बिंदु स्थान।

शीतलक परिसंचरण

परिसंचारी शीतलक वाली पाइपलाइनों के लिए, उच्च वेगों को प्राथमिकता दी जाती है। यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि कूलिंग टॉवर में ठंडा तरल सूर्य के प्रकाश के संपर्क में है, जो शैवाल युक्त परत के गठन के लिए स्थितियां बनाता है। इस शैवाल युक्त मात्रा का एक हिस्सा परिसंचारी शीतलक में प्रवेश करता है। कम प्रवाह दर पर, शैवाल पाइपलाइन में बढ़ने लगते हैं और थोड़ी देर बाद शीतलक के संचलन या हीट एक्सचेंजर के लिए इसके मार्ग के लिए कठिनाइयाँ पैदा करते हैं। इस मामले में, पाइपलाइन में शैवाल अवरोधों के गठन से बचने के लिए उच्च परिसंचरण दर की सिफारिश की जाती है। आमतौर पर, एक उच्च परिसंचरण शीतलक का उपयोग रासायनिक उद्योग में पाया जाता है, जिसके लिए विभिन्न ताप विनिमायकों को शक्ति प्रदान करने के लिए बड़ी पाइपलाइनों और लंबाई की आवश्यकता होती है।

टैंक ओवरफ्लो

निम्नलिखित कारणों से टैंक अतिप्रवाह पाइप से सुसज्जित हैं:

• द्रव हानि से बचाव (अतिरिक्त द्रव मूल जलाशय से बाहर निकलने के बजाय दूसरे जलाशय में प्रवेश करता है);
• टैंक के बाहर अवांछित तरल पदार्थों के रिसाव को रोकना;
• टैंकों में तरल स्तर को बनाए रखना।

उपरोक्त सभी मामलों में, ओवरफ्लो पाइप को टैंक में प्रवेश करने वाले तरल के अधिकतम स्वीकार्य प्रवाह के लिए डिज़ाइन किया गया है, तरल छोड़ने की प्रवाह दर की परवाह किए बिना। अन्य पाइपिंग सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण पाइपिंग के समान हैं, अर्थात अतिप्रवाह पाइपिंग के प्रारंभ और अंत बिंदुओं के बीच उपलब्ध ऊर्ध्वाधर ऊंचाई के अनुसार।

ओवरफ्लो पाइप का उच्चतम बिंदु, जो इसका शुरुआती बिंदु भी है, आमतौर पर बहुत ऊपर के पास टैंक (टैंक ओवरफ्लो पाइप) के कनेक्शन पर होता है, और सबसे निचला अंत बिंदु जमीन के पास नाली की ढलान के पास हो सकता है। हालाँकि, अतिप्रवाह रेखा अधिक ऊँचाई पर भी समाप्त हो सकती है। इस मामले में, उपलब्ध अंतर सिर कम होगा।

कीचड़ प्रवाह

खनन के मामले में, अयस्क को आमतौर पर दुर्गम क्षेत्रों में खनन किया जाता है। ऐसे स्थानों में, एक नियम के रूप में, कोई रेल या सड़क कनेक्शन नहीं है। ऐसी स्थितियों के लिए, ठोस कणों के साथ मीडिया का हाइड्रोलिक परिवहन सबसे उपयुक्त माना जाता है, जिसमें पर्याप्त दूरी पर खनन संयंत्रों के स्थान के मामले में भी शामिल है। तरल के साथ-साथ कुचले हुए ठोस पदार्थों को लाने के लिए विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में स्लरी पाइपलाइनों का उपयोग किया जाता है। बड़ी मात्रा में ठोस मीडिया के परिवहन के अन्य तरीकों की तुलना में ऐसी पाइपलाइनें सबसे अधिक लागत प्रभावी साबित हुई हैं। इसके अलावा, उनके फायदे में कई प्रकार के परिवहन और पर्यावरण मित्रता की कमी के कारण पर्याप्त सुरक्षा शामिल है।

एकरूपता बनाए रखने के लिए तरल पदार्थों में निलंबित ठोस पदार्थों के निलंबन और मिश्रण को आवधिक मिश्रण की स्थिति में संग्रहीत किया जाता है। अन्यथा, एक पृथक्करण प्रक्रिया होती है, जिसमें निलंबित कण, उनके भौतिक गुणों के आधार पर, तरल की सतह पर तैरते हैं या नीचे तक बस जाते हैं। एक उत्तेजित टैंक जैसे उपकरण द्वारा आंदोलन प्रदान किया जाता है, जबकि पाइपलाइनों में, यह अशांत प्रवाह की स्थिति को बनाए रखने के द्वारा प्राप्त किया जाता है।

तरल में निलंबित कणों को परिवहन करते समय प्रवाह दर को कम करना वांछनीय नहीं है, क्योंकि प्रवाह में चरण पृथक्करण की प्रक्रिया शुरू हो सकती है। इससे पाइपलाइन में रुकावट आ सकती है और धारा में परिवहन किए गए ठोस पदार्थों की सांद्रता में बदलाव हो सकता है। प्रवाह की मात्रा में तीव्र मिश्रण को अशांत प्रवाह शासन द्वारा बढ़ावा दिया जाता है।

दूसरी ओर, पाइपलाइन के आकार में अत्यधिक कमी भी अक्सर रुकावट का कारण बनती है। इसलिए, पाइपलाइन के आकार का चुनाव एक महत्वपूर्ण और जिम्मेदार कदम है जिसके लिए प्रारंभिक विश्लेषण और गणना की आवश्यकता होती है। प्रत्येक मामले को अलग-अलग माना जाना चाहिए क्योंकि अलग-अलग द्रव वेगों पर अलग-अलग घोल अलग-अलग व्यवहार करते हैं।

पाइपलाइन की मरम्मत

पाइपलाइन के संचालन के दौरान, इसमें विभिन्न प्रकार के रिसाव हो सकते हैं, जिससे सिस्टम के प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए तत्काल उन्मूलन की आवश्यकता होती है। मुख्य पाइपलाइन की मरम्मत कई तरीकों से की जा सकती है। यह पूरे पाइप खंड या लीक होने वाले छोटे खंड को बदलने या मौजूदा पाइप को पैच करने जितना हो सकता है। लेकिन मरम्मत का कोई भी तरीका चुनने से पहले, रिसाव के कारण का गहन अध्ययन करना आवश्यक है। कुछ मामलों में, न केवल मरम्मत करना आवश्यक हो सकता है, बल्कि इसके पुन: नुकसान को रोकने के लिए पाइप के मार्ग को बदलना भी आवश्यक हो सकता है।

मरम्मत कार्य का पहला चरण हस्तक्षेप की आवश्यकता वाले पाइप अनुभाग के स्थान का निर्धारण करना है। इसके अलावा, पाइपलाइन के प्रकार के आधार पर, रिसाव को खत्म करने के लिए आवश्यक आवश्यक उपकरणों और उपायों की एक सूची निर्धारित की जाती है, और आवश्यक दस्तावेज और परमिट एकत्र किए जाते हैं यदि मरम्मत के लिए पाइप अनुभाग किसी अन्य मालिक के क्षेत्र में स्थित है। चूंकि अधिकांश पाइप भूमिगत स्थित हैं, इसलिए पाइप के हिस्से को निकालना आवश्यक हो सकता है। अगला, सामान्य स्थिति के लिए पाइपलाइन की कोटिंग की जाँच की जाती है, जिसके बाद कोटिंग के हिस्से को सीधे पाइप के साथ मरम्मत कार्य के लिए हटा दिया जाता है। मरम्मत के बाद, विभिन्न सत्यापन गतिविधियों को अंजाम दिया जा सकता है: अल्ट्रासोनिक परीक्षण, रंग दोष का पता लगाना, चुंबकीय कण दोष का पता लगाना, आदि।

जबकि कुछ मरम्मत के लिए पाइपलाइन को पूरी तरह से बंद करने की आवश्यकता होती है, अक्सर मरम्मत किए गए क्षेत्र को अलग करने या बाईपास तैयार करने के लिए केवल एक अस्थायी शटडाउन पर्याप्त होता है। हालांकि, ज्यादातर मामलों में, पाइपलाइन के पूर्ण बंद के साथ मरम्मत कार्य किया जाता है। पाइपलाइन के एक हिस्से का अलगाव प्लग या शट-ऑफ वाल्व का उपयोग करके किया जा सकता है। अगला, आवश्यक उपकरण स्थापित करें और सीधे मरम्मत करें। क्षतिग्रस्त क्षेत्र पर, माध्यम से और बिना दबाव के मरम्मत कार्य किया जाता है। मरम्मत के अंत में, प्लग खोले जाते हैं और पाइपलाइन की अखंडता बहाल हो जाती है।

रासायनिक संयंत्रों के विभिन्न उपकरणों को जोड़ने वाले पाइप। उनकी मदद से, पदार्थों को अलग-अलग उपकरणों के बीच स्थानांतरित किया जाता है। एक नियम के रूप में, कनेक्शन की मदद से कई अलग-अलग पाइप एकल पाइपिंग सिस्टम बनाते हैं।

पाइपलाइन रसायनों और अन्य सामग्रियों के परिवहन के लिए उपयोग की जाने वाली फिटिंग के माध्यम से एक साथ जुड़े पाइपों की एक प्रणाली है। रासायनिक प्रतिष्ठानों में, बंद पाइपलाइनों का उपयोग आमतौर पर पदार्थों को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। यदि हम स्थापना के बंद और पृथक भागों के बारे में बात कर रहे हैं, तो वे पाइपलाइन सिस्टम या नेटवर्क पर भी लागू होते हैं।

एक बंद पाइपलाइन प्रणाली की संरचना में शामिल हो सकते हैं:

1. पाइप।
2. पाइप फिटिंग।
3. पाइपलाइन के दो वियोज्य वर्गों को जोड़ने वाली सीलिंग सील।

उपरोक्त सभी तत्व अलग-अलग निर्मित होते हैं, जिसके बाद वे एक एकल पाइपलाइन प्रणाली में जुड़ जाते हैं। इसके अलावा, पाइपलाइनों को विभिन्न सामग्रियों से बने हीटिंग और आवश्यक इन्सुलेशन से सुसज्जित किया जा सकता है।

प्रत्येक विशिष्ट मामले के लिए तकनीकी और डिजाइन आवश्यकताओं के आधार पर निर्माण के लिए पाइप के आकार और सामग्री का चुनाव किया जाता है। लेकिन पाइपों के आयामों को मानकीकृत करने के लिए, उनका वर्गीकरण और एकीकरण किया गया। मुख्य मानदंड स्वीकार्य दबाव था जिस पर पाइप संचालित किया जा सकता है।

नाममात्र व्यास डीएन

नाममात्र मार्ग डीएन (नाममात्र व्यास) एक पैरामीटर है जिसका उपयोग पाइपिंग सिस्टम में एक विशेषता विशेषता के रूप में किया जाता है, जिसकी सहायता से पाइप, फिटिंग, फिटिंग और अन्य जैसे पाइपलाइन भागों की फिटिंग होती है।

नाममात्र व्यास एक आयाम रहित मूल्य है, लेकिन संख्यात्मक रूप से लगभग पाइप के आंतरिक व्यास के बराबर है। सशर्त बोर के पदनाम का उदाहरण: डीएन 125।

इसके अलावा, नाममात्र बोर को चित्र पर इंगित नहीं किया गया है और यह पाइप के वास्तविक व्यास को प्रतिस्थापित नहीं करता है। यह मोटे तौर पर पाइपलाइन के कुछ हिस्सों के स्पष्ट व्यास से मेल खाता है (चित्र 1.1)। यदि हम सशर्त संक्रमणों के संख्यात्मक मूल्यों के बारे में बात करते हैं, तो उन्हें इस तरह से चुना जाता है कि एक सशर्त मार्ग से दूसरे में जाने पर पाइपलाइन की थ्रूपुट सीमा में 60 से 100% तक बढ़ जाती है।

सामान्य नाममात्र व्यास:

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.

इन सशर्त परिच्छेदों के आयाम इस अपेक्षा के साथ निर्धारित किए गए हैं कि भागों को एक-दूसरे से जोड़ने में कोई समस्या नहीं है। पाइपलाइन के आंतरिक व्यास के मूल्य के आधार पर नाममात्र व्यास का निर्धारण, सशर्त मार्ग के मूल्य का चयन किया जाता है, जो स्पष्ट में पाइप के व्यास के सबसे करीब है।

नाममात्र का दबाव PN

नाममात्र दबाव पीएन - 20 डिग्री सेल्सियस पर पंप किए गए माध्यम के अधिकतम दबाव के अनुरूप मूल्य, जिस पर निर्दिष्ट आयाम वाले पाइपलाइन का दीर्घकालिक संचालन संभव है।

नाममात्र का दबाव एक आयाम रहित मात्रा है।

नाममात्र व्यास के साथ-साथ, संचित अनुभव (तालिका 1.1) के संचालन के अभ्यास के आधार पर नाममात्र दबाव को स्नातक किया गया था।

किसी विशेष पाइपलाइन के लिए नाममात्र का दबाव निकटतम उच्च मूल्य का चयन करके, वास्तव में उसमें उत्पन्न दबाव के आधार पर चुना जाता है। इसी समय, इस पाइपलाइन में फिटिंग और फिटिंग भी समान दबाव स्तर के अनुरूप होनी चाहिए। पाइप की दीवार की मोटाई की गणना नाममात्र दबाव के आधार पर की जाती है और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पाइप का प्रदर्शन नाममात्र के बराबर दबाव मूल्य पर हो (तालिका 1.1)।

अनुमेय अधिक दबाव पी ई, ज़ुल्

नाममात्र का दबाव केवल 20 डिग्री सेल्सियस के ऑपरेटिंग तापमान के लिए उपयोग किया जाता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, पाइप की भार क्षमता कम होती जाती है। इसी समय, अनुमेय अतिरिक्त दबाव तदनुसार कम हो जाता है। पी ई, ज़ुल का मान अधिकतम ओवरप्रेशर दिखाता है जो ऑपरेटिंग तापमान में वृद्धि के साथ पाइपलाइन सिस्टम में हो सकता है (चित्र 1.2)।

पाइपलाइनों के लिए सामग्री

पाइपलाइनों के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों का चयन करते समय, संकेतक जैसे कि माध्यम की विशेषताओं को पाइपलाइन के माध्यम से ले जाया जाएगा और इस प्रणाली में अपेक्षित परिचालन दबाव को ध्यान में रखा जाता है। पाइप की दीवारों की सामग्री पर पंप किए गए माध्यम की ओर से संक्षारक प्रभाव की संभावना को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।

लगभग सभी पाइपिंग सिस्टम और रासायनिक संयंत्र स्टील से बने होते हैं। उच्च यांत्रिक भार और संक्षारक क्रिया की अनुपस्थिति में सामान्य अनुप्रयोगों के लिए, पाइपलाइनों के निर्माण के लिए ग्रे कास्ट आयरन या अनलॉयड स्ट्रक्चरल स्टील्स का उपयोग किया जाता है।

उच्च परिचालन दबाव और संक्षारक भार के लिए, टेम्पर्ड स्टील या कास्ट स्टील पाइपिंग का उपयोग किया जाता है।

यदि माध्यम का संक्षारक प्रभाव उच्च या उच्च आवश्यकताओं को उत्पाद की शुद्धता पर रखा जाता है, तो पाइपलाइन स्टेनलेस स्टील से बनी होती है।

यदि पाइपलाइन समुद्र के पानी के लिए प्रतिरोधी होनी चाहिए, तो इसके निर्माण के लिए तांबे-निकल मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। एल्यूमीनियम मिश्र और धातुओं जैसे टैंटलम या ज़िरकोनियम का भी उपयोग किया जा सकता है।

जंग के लिए उनके उच्च प्रतिरोध, कम वजन और प्रसंस्करण में आसानी के कारण, विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक पाइपलाइन सामग्री के रूप में अधिक से अधिक आम होते जा रहे हैं। यह सामग्री सीवेज पाइपलाइनों के लिए उपयुक्त है।

पाइपलाइन की फिटिंग

वेल्डिंग के लिए उपयुक्त प्लास्टिक सामग्री से बनी पाइपलाइनों को स्थापना स्थल पर इकट्ठा किया जाता है। ऐसी सामग्रियों में स्टील, एल्यूमीनियम, थर्मोप्लास्टिक्स, तांबा आदि शामिल हैं। पाइप के सीधे वर्गों को जोड़ने के लिए, विशेष रूप से निर्मित फिटिंग का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, कोहनी, मोड़, गेट और व्यास में कमी (चित्र। 1.3)। ये फिटिंग किसी भी पाइपलाइन का हिस्सा हो सकती है।

पाइप कनेक्शन

पाइपलाइन और फिटिंग के अलग-अलग हिस्सों को माउंट करने के लिए विशेष कनेक्शन का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग आवश्यक फिटिंग और उपकरणों को पाइपलाइन से जोड़ने के लिए भी किया जाता है।

कनेक्शनों का चयन किया जाता है (चित्र। 1.4) इसके आधार पर:

1. पाइप और फिटिंग के निर्माण के लिए प्रयुक्त सामग्री। मुख्य चयन मानदंड वेल्डिंग की संभावना है।
2. काम करने की स्थिति: कम या उच्च दबाव, साथ ही कम या उच्च तापमान।
3. उत्पादन आवश्यकताएं जो पाइपलाइन प्रणाली पर लागू होती हैं।
4. पाइपलाइन प्रणाली में वियोज्य या स्थायी कनेक्शन की उपस्थिति।

चावल। 1.4 पाइप कनेक्शन प्रकार

पाइप और उसके उपकरणों का रैखिक विस्तार

वस्तुओं के ज्यामितीय आकार को उन पर बल लगाकर और उनके तापमान को बदलकर दोनों तरह से बदला जा सकता है। ये भौतिक घटनाएं इस तथ्य की ओर ले जाती हैं कि पाइपलाइन, जो एक अनलोड स्थिति में और तापमान प्रभाव के बिना स्थापित होती है, दबाव या तापमान के तहत ऑपरेशन के दौरान कुछ रैखिक विस्तार या संकुचन से गुजरती है, जो इसके प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है।

मामले में जब विस्तार की भरपाई करना संभव नहीं होता है, तो पाइपलाइन प्रणाली का विरूपण होता है। इस मामले में, निकला हुआ किनारा सील और उन जगहों को नुकसान हो सकता है जहां पाइप एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

थर्मल रैखिक विस्तार

पाइपलाइनों की व्यवस्था करते समय, तापमान में वृद्धि या तथाकथित थर्मल रैखिक विस्तार, जिसे L कहा जाता है, के कारण लंबाई में संभावित परिवर्तन को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है। यह मान पाइप की लंबाई पर निर्भर करता है, जिसे एल ओ और तापमान अंतर Δϑ \u003d ϑ2-ϑ1 (चित्र। 1.5) द्वारा दर्शाया गया है।

उपरोक्त सूत्र में, a दी गई सामग्री के थर्मल रैखिक विस्तार का गुणांक है। यह सूचक 1 डिग्री सेल्सियस के तापमान में वृद्धि के साथ 1 मीटर लंबे पाइप के रैखिक विस्तार के बराबर है।

पाइप विस्तार मुआवजा तत्व

पाइप झुकता है

पाइप लाइन में वेल्डेड विशेष बेंड्स के लिए धन्यवाद, पाइप के प्राकृतिक रैखिक विस्तार के लिए क्षतिपूर्ति करना संभव है। इसके लिए, यू-आकार, जेड-आकार और कोने के मोड़ के साथ-साथ लियर कम्पेसाटर का उपयोग किया जाता है (चित्र। 1.6)।

चावल। 1.6 क्षतिपूर्ति पाइप झुकता है

वे अपने स्वयं के विरूपण के कारण पाइप के रैखिक विस्तार का अनुभव करते हैं। हालाँकि, यह विधि कुछ सीमाओं के साथ ही संभव है। उच्च दबाव वाली पाइपलाइनों में, विस्तार के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए विभिन्न कोणों पर कोहनी का उपयोग किया जाता है। इस तरह के मोड़ में काम करने वाले दबाव के कारण जंग में वृद्धि संभव है।

लहराती पाइप विस्तार जोड़ों

इस उपकरण में एक पतली दीवार वाली धातु का नालीदार पाइप होता है, जिसे धौंकनी कहा जाता है और इसे पाइप लाइन की दिशा में खींचा जाता है (चित्र 1.7)।

इन उपकरणों को पाइपलाइन में स्थापित किया गया है। प्रीलोड का उपयोग विशेष विस्तार संयुक्त के रूप में किया जाता है।

यदि हम अक्षीय विस्तार जोड़ों के बारे में बात करते हैं, तो वे केवल उन रैखिक विस्तारों की भरपाई करने में सक्षम होते हैं जो पाइप की धुरी के साथ होते हैं। पार्श्व गति और आंतरिक संदूषण से बचने के लिए एक आंतरिक गाइड रिंग का उपयोग किया जाता है। पाइपलाइन को बाहरी क्षति से बचाने के लिए, एक नियम के रूप में, एक विशेष अस्तर का उपयोग किया जाता है। विस्तार जोड़ जिनमें आंतरिक गाइड रिंग नहीं होती है, पार्श्व गति के साथ-साथ कंपन को अवशोषित करते हैं जो पंपों से आ सकते हैं।

पाइप इन्सुलेशन

यदि उच्च तापमान वाला माध्यम पाइपलाइन से होकर जाता है, तो गर्मी के नुकसान को रोकने के लिए इसे अछूता होना चाहिए। एक पाइपलाइन के माध्यम से चलने वाले कम तापमान वाले माध्यम के मामले में, बाहरी वातावरण द्वारा इसके ताप को रोकने के लिए इन्सुलेशन का उपयोग किया जाता है। ऐसे मामलों में इन्सुलेशन विशेष इन्सुलेट सामग्री का उपयोग करके किया जाता है जिसे पाइप के चारों ओर रखा जाता है।

ऐसी सामग्री के रूप में, एक नियम के रूप में, उपयोग किया जाता है:

1. 100 डिग्री सेल्सियस तक के कम तापमान पर, पॉलीस्टाइनिन या पॉलीयुरेथेन जैसे कठोर फोम का उपयोग किया जाता है।
2. मध्यम तापमान पर लगभग 600 डिग्री सेल्सियस, आकार के आवरण या खनिज फाइबर जैसे पत्थर की ऊन या कांच का महसूस किया जाता है।
3. 1200 डिग्री सेल्सियस के क्षेत्र में उच्च तापमान पर - सिरेमिक फाइबर, उदाहरण के लिए, एल्यूमिना।

डीएन 80 के नीचे नाममात्र व्यास वाले पाइप और 50 मिमी से कम की इन्सुलेशन परत मोटाई आमतौर पर इन्सुलेटिंग फिटिंग के साथ इन्सुलेट की जाती है। ऐसा करने के लिए, पाइप के चारों ओर दो गोले रखे जाते हैं और एक धातु टेप के साथ बांधा जाता है, और फिर एक टिन आवरण (चित्र। 1.8) के साथ बंद कर दिया जाता है।

डीएन 80 से अधिक नाममात्र व्यास वाली पाइपलाइनों को नीचे के फ्रेम के साथ थर्मल इन्सुलेशन प्रदान किया जाना चाहिए (चित्र। 1.9)। इस फ्रेम में क्लैम्पिंग रिंग, स्पेसर और गैल्वनाइज्ड माइल्ड स्टील या स्टेनलेस स्टील शीट से बना मेटल क्लैडिंग होता है। पाइपलाइन और धातु आवरण के बीच, जगह इन्सुलेट सामग्री से भर जाती है।

इन्सुलेशन की मोटाई की गणना इसके निर्माण की लागतों के साथ-साथ गर्मी के नुकसान के कारण होने वाले नुकसान और 50 से 250 मिमी तक की गणना करके की जाती है।

थर्मल इन्सुलेशन को पाइपिंग सिस्टम की पूरी लंबाई के साथ लागू किया जाना चाहिए, जिसमें झुकाव और कोहनी के क्षेत्र शामिल हैं। यह सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है कि कोई असुरक्षित स्थान नहीं है जो गर्मी के नुकसान का कारण बन सकता है। निकला हुआ किनारा कनेक्शन और फिटिंग आकार के इन्सुलेट तत्वों (चित्र। 1.10) से सुसज्जित होना चाहिए। यह रिसाव होने की स्थिति में पूरे पाइपिंग सिस्टम से इन्सुलेशन सामग्री को हटाने की आवश्यकता के बिना कनेक्शन बिंदु तक अबाधित पहुंच प्रदान करता है।

इस घटना में कि पाइपलाइन प्रणाली का इन्सुलेशन सही ढंग से चुना गया है, कई समस्याएं हल हो जाती हैं, जैसे:

1. बहने वाले माध्यम में एक मजबूत तापमान गिरावट से बचाव और, परिणामस्वरूप, ऊर्जा की बचत।
2. ओस बिंदु से नीचे गैस पाइपलाइन सिस्टम में तापमान में गिरावट की रोकथाम। इस प्रकार, घनीभूत के गठन को बाहर करना संभव है, जिससे महत्वपूर्ण जंग क्षति हो सकती है।
3. भाप पाइपलाइनों में घनीभूत की रिहाई से बचना।

शेवलेव तालिका सैद्धांतिक हाइड्रोलिक्स एसएनआईपी 2.04.02-84 . की गणना के लिए विधि

आरंभिक डेटा

पाइप सामग्री:आंतरिक सुरक्षात्मक कोटिंग के बिना या बिटुमेन सुरक्षात्मक कोटिंग के साथ नया स्टील आंतरिक सुरक्षात्मक कोटिंग के बिना या बिटुमेन सुरक्षात्मक कोटिंग के साथ नया कच्चा लोहा आंतरिक सुरक्षात्मक कोटिंग के बिना या बिटुमेन सुरक्षात्मक कोटिंग के बिना गैर-नया स्टील और कच्चा लोहा स्पिन-लागू प्लास्टिक या बहुलक-सीमेंट कोटिंग स्टील और कच्चा लोहा, एक आंतरिक स्प्रे-लागू सीमेंट-रेत कोटिंग के साथ स्टील और कच्चा लोहा, एक आंतरिक स्पिन-लागू सीमेंट-रेत कोटिंग के साथ बहुलक सामग्री (प्लास्टिक) ग्लास से बना

अनुमानित खपत

एल / एस एम 3 / एच

घेरे के बाहर मिमी

दीवार की मोटाई मिमी

पाइपलाइन की लंबाई एम

औसत पानी का तापमान डिग्री सेल्सियस

समीकरण अंदर खुरदरापन। पाइप सतह:भारी जंग लगा हुआ या भारी जमा स्टील या कच्चा लोहा पुराना जंग लगा स्टील गैल्व। कई वर्षों के बाद स्टील कई वर्षों के बाद कच्चा लोहा नया जस्ती स्टील नया वेल्डेड स्टील नया सीमलेस स्टील नया पीतल, सीसा, तांबे के गिलास से खींचा गया

स्थानीय प्रतिरोधों के सेट का योग

हिसाब

पाइप व्यास पर दबाव हानि की निर्भरता

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पानी की आपूर्ति या हीटिंग सिस्टम की गणना करते समय, आपको पाइपलाइन के व्यास का चयन करने के कार्य का सामना करना पड़ता है। ऐसी समस्या को हल करने के लिए, आपको अपने सिस्टम की हाइड्रोलिक गणना करने की आवश्यकता है, और इससे भी सरल समाधान के लिए, आप इसका उपयोग कर सकते हैं हाइड्रोलिक गणना ऑनलाइनजो अब हम करेंगे।
परिचालन प्रक्रिया:
1. उपयुक्त गणना पद्धति का चयन करें (शेवलेव टेबल, सैद्धांतिक हाइड्रोलिक्स या एसएनआईपी 2.04.02-84 के अनुसार गणना)
2. पाइपिंग सामग्री का चयन करें
3. पाइपलाइन में अनुमानित जल प्रवाह सेट करें
4. पाइपलाइन के बाहरी व्यास और दीवार की मोटाई निर्धारित करें
5. पाइपिंग की लंबाई निर्धारित करें
6. औसत पानी का तापमान सेट करें
गणना का परिणाम ग्राफ और निम्नलिखित हाइड्रोलिक गणना मान होंगे।
ग्राफ में दो मान होते हैं (1 - पानी की कमी, 2 - पानी की गति)। इष्टतम पाइप व्यास मान ग्राफ़ के नीचे हरे रंग में लिखा जाएगा।

वे। आपको व्यास सेट करना होगा ताकि ग्राफ़ पर बिंदु पाइपलाइन व्यास के लिए आपके हरे रंग के मूल्यों से सख्ती से ऊपर हो, क्योंकि केवल ऐसे मूल्यों पर ही पानी का वेग और सिर का नुकसान इष्टतम होगा।

पाइप लाइन में प्रेशर लॉस पाइपलाइन के किसी दिए गए सेक्शन में प्रेशर लॉस को दर्शाता है। नुकसान जितना अधिक होगा, पानी को सही जगह पहुंचाने के लिए उतना ही अधिक काम करना होगा।
हाइड्रोलिक प्रतिरोध विशेषता से पता चलता है कि दबाव के नुकसान के आधार पर पाइप व्यास को कितनी प्रभावी ढंग से चुना जाता है।
सन्दर्भ के लिए:
- यदि आपको विभिन्न वर्गों की पाइपलाइन में तरल/वायु/गैस के वेग का पता लगाने की आवश्यकता है, तो उपयोग करें