آرنج شعاع طولانی انتخابی برای برنامه هایی است که خواستار حداقل مقاومت در برابر جریان ، کاهش فرسایش و افت فشار کمتری هستند. درک مشخصات ، برنامه ها و مزایای آن در مورد گزینه های دیگر مانند آرنج شعاع کوتاه برای مهندسان ، طراحان و متخصصان تهیه کننده وظیفه طراحی سیستم های لوله کشی قابل اعتماد و کارآمد ضروری است.
آرنج شعاع طولانی چیست؟
آرنج شعاع طولانی یک لوله دقیقاً مهندسی شده است که برای تغییر جهت جریان در یک سیستم لوله کشی توسط 90 درجه یا 45 درجه طراحی شده است ، که با شعاع خط مرکزی انحنای آن برابر با 1.5 برابر اندازه لوله اسمی (NPS) مشخص شده است ، بیان شده به عنوان 1.5D است. این شعاع خم بزرگتر ویژگی تعیین کننده ای است که آن را از یک آرنج شعاع کوتاه متمایز می کند. هدف اساسی این هندسه تسهیل تغییر بسیار ملایم در جهت جریان در مقایسه با خم های واضح تر است.
این چرخش ملایم به طور قابل توجهی تلاطم در جریان سیال را کاهش می دهد ، جداسازی جریان را به حداقل می رساند و در نتیجه مقاومت اصطکاک و کاهش فشار را که به عنوان مایع در خم حرکت می کند ، کاهش می دهد. مسیر جریان نرم تر همچنین سرعت و تأثیر مواد جامد معلق یا ذرات را در برابر دیواره بیرونی آرنج کاهش می دهد و فرسایش را کاهش می دهد و عمر خدمات اتصالات را به ویژه در شرایط سرویس ساینده کاهش می دهد. آنامهای شعاع طولانی به استانداردهای دقیق ابعادی مانند ASME B16.9 یا ASME B16.11 تولید می شوند ، و از سازگاری و نشت-}}} در سیستم های لوله کشی استاندارد اطمینان می دهند.
ابعاد آرنج شعاع طولانی
ابعاد آنامهای شعاع طولانی به طور استاندارد استاندارد شده است ، که در درجه اول توسط ASME B16.9 برای انواع جوش - اداره می شود ، که اندازه های NPS 1/2 "تا NPS 48" را پوشش می دهد. ویژگی اصلی ابعاد اصلی مرکز - to {{7} فاصله است ، که مستقیماً با شعاع 1.5D ارتباط دارد.
برای یک آرنج شعاع طولانی 90 درجه ، این مرکز- to - End Dimension دقیقاً 1.5 برابر اندازه لوله اسمی است.
به عنوان مثال ، یک آرنج 4 "NPS 90 درجه LR دارای شعاع خط مرکزی 4" x 1.5=6 "است ، و در نتیجه ، مرکز آن-} to - بعد نیز 6" است. آرنج شعاع طولانی 45- درجه دارای یک مرکز-} end-end برابر با مماس 22.5 درجه ضرب شده توسط شعاع ، و در نتیجه تقریباً 0.625 برابر شعاع.
ضخامت دیوار یکی دیگر از ابعاد مهم است که به طور معمول برای مطابقت با برنامه لوله اتصال یا هر پروژه خاص مورد نیاز تعریف شده توسط استانداردهایی مانند ASME B36.10m یا B36.19m مشخص شده است. توجه به این نکته ضروری است که در حالی که ابعاد اسمی استاندارد شده است ، قطر واقعی خارج (OD) بسته به برنامه لوله متفاوت است ، اگرچه شعاع خط مرکزی همیشه بر اساس اندازه اسمی محاسبه می شود.
انواع آرنج شعاع طولانی
آرنج های شعاع طولانی در طیف متنوعی از مواد و تنظیمات متناسب با شرایط خدمات خاص ، رتبه بندی فشار و روش های اتصال ساخته می شوند. طبقه بندی اولیه توسط درجه مواد است که توسط مایعات منتقل شده و عوامل محیطی دیکته می شود.
مواد متداول شامل فولاد کربن ، فولاد ضد زنگ ، فولادهای آلیاژ ، فولادهای ضد زنگ دوبلکس و فوق العاده دوبلکس ، آلیاژ نیکل و آلیاژهای مس است. روشهای تولید یکی دیگر از تمایزان اصلی است: آرنج های یکپارچه و آرنج های جوش داده شده.
انواع اتصال نحوه ادغام آرنج در سیستم لوله کشی را تعریف می کند:
BUTT - جوش (BW) به پایان می رسد برای جوشکاری مستقیم به لوله ، به صورت قوی ترین ، نشت- اتصال اثبات برای سیستم های فشار/دما بالا- استفاده می شود.
انتهای سوکت -} جوش (SW) اجازه می دهد تا لوله در یک شکاف و فیله جوش داده شده ، مناسب برای اندازه های کوچکتر و فشارهای متوسط قرار گیرد.
Threaded (thd) به پایان می رسد از موضوعات NPT برای مونتاژ آسان در فشار کم - ، برنامه های مهم {{1} استفاده کنید. علاوه بر این ، آرنج ها را می توان با روکش های محافظ مختلف یا روکش ها تهیه کرد.
نحوه استفاده از آرنج شعاع طولانی
استقرار آنالوگهای شعاع طولانی با نیازهای هیدرولیک و مکانیکی سیستم لوله کشی دیکته می شود. کاربرد اصلی آنها در هر کجا تغییر مقاومت صاف و کم- در جهت جریان ضروری است.
این امر در سیستم هایی با سرعت زیاد جریان ، مایعات چسبناک ، دوغاب حاوی مواد جامد ساینده یا جایی که به حداقل رساندن مصرف انرژی پمپ اولویت است ، بسیار مهم است.
صنایع کلیدی که به شدت به آرنج LR تکیه می کنند شامل انتقال و پالایش نفت و گاز ، فرآوری شیمیایی و پتروشیمی ، تولید برق ، پالپ و کاغذ ، تصفیه آب و گیاهان دارویی است.
هنگام نصب یک لب به لب -} جوش آرنج LR ، تراز دقیق با لوله های مجاور برای جلوگیری از ایجاد استرس بیش از حد به سیستم بسیار مهم است. سوء استفاده می تواند منجر به خرابی یا نشت زودرس جوش شود. روشهای مناسب برای جوشکاری خاص برای مواد آرنج و مواد لوله ای باید به شدت رعایت شود ، از جمله گرمای و پست - عمل حرارت جوش در صورت نیاز توسط مشخصات مواد یا کد قابل اجرا.
جهت گیری جوش درز آرنج نسبت به جوش های لوله نیز باید در هنگام طرح در نظر گرفته شود. آرنج های LR به طور معمول در اجراهای افقی یا قطره های عمودی نصب می شوند که در آن فضا اجازه ردپای بزرگتر آنها را می دهد.
استفاده از آنها غالباً با مشخصات مهندسی برای خطوط مکش و تخلیه پمپ لازم است تا از جریان صاف به داخل و خارج از تجهیزات چرخشی ، به حداقل رساندن لرزش و پتانسیل کاویتاسیون اطمینان حاصل شود.
آرنج شعاع طولانی در مقابل آرنج شعاع کوتاه
انتخاب بین شعاع طولانی (LR) و یک شعاع کوتاه (SR) آرنج به تجارت اساسی - خاموش است: راندمان جریان و طول عمر در مقابل محدودیت های فضا و هزینه.
همانطور که تأسیس شد ، آرنج LR با شعاع 1.5D خود ، خم قابل توجهی را ارائه می دهد. این به طور مستقیم به عملکرد هیدرولیک برتر ترجمه می شود: افت فشار پایین تر ، کاهش قابل توجهی تلاطم ، جداسازی جریان به حداقل رساندن و میزان فرسایش به شدت پایین تر ، به ویژه برای دوغاب یا گازهای حامل ذرات بسیار مهم است.
جریان نرم تر همچنین لرزش و سر و صدا را کاهش می دهد. از نظر مکانیکی ، شعاع بزرگتر به طور کلی منجر به عوامل تشدید فشار کم تحت فشار و دوچرخه سواری حرارتی می شود و این امر به عمر بالقوه خستگی طولانی تر در سیستم های پویا کمک می کند.
در مقابل ، آرنج شعاع کوتاه ، با شعاع خط مرکزی تنها 1.0 برابر اندازه لوله اسمی (1D) ، چرخش درجه ای بسیار واضح تر 90- را فراهم می کند. مزیت اصلی آن فشرده سازی آن است - به فضای نصب قابل توجهی کمتر نیاز دارد. این امر باعث می شود که آرنج های SR در فضاهای تنگ مانند تجهیزات اسکید ، لوله کشی کشتی یا موقعیت های مقاوم سازی که در آن فضا به شدت محدود است ، با ارزش باشد. آنها همچنین به دلیل وزن کم مواد به طور کلی کمی ارزان تر هستند.
با این حال ، این مزایای فضا و هزینه در یک مجازات هیدرولیک قابل توجهی قرار می گیرد: افت فشار قابل توجهی بالاتر ، تلاطم شدید ، جداسازی جریان تلفظ شده و فرسایش موضعی شدید در دیواره بیرونی خم.
در نتیجه ، آرنج های SR به طور کلی به فشار کم - ، کم خدمات سرعت-} شامل مایعات ساینده غیر - محدود می شوند یا جایی که فضا محدودیت مطلق و ناکارآمدی جریان است قابل قبول است.
برای اکثر برنامه های فرآیند که شامل مایعات با ارزش یا حساس ، فشار/سرعت بالاتر یا اجزای ساینده است ، آرنج LR با وجود ردپای بزرگتر و هزینه اولیه کمی بالاتر ، از نظر فنی برتر و اغلب اقتصادی تر است.
پایان
آرنج شعاع طولانی یک مؤلفه ضروری در طراحی سیستم های لوله کشی ماندگار - است. شعاع خم 1.5D آن ، تعادل بهینه را فراهم می کند ، و در عین حال اثرات مضر آشفتگی ، کاهش فشار و فرسایش را که طاعون تیزتر را به حداقل می رساند ، باعث ایجاد تغییرات جهت دار قابل توجهی می شود.
درک ابعاد استاندارد شده آن ، انواع متنوع مواد و اتصال ، دستورالعمل های خاص برنامه و مزایای واضح در مورد گزینه های شعاع کوتاه ، مهندسین و طراحان را قادر می سازد تا تصمیمات آگاهانه بگیرند.
با مشخص کردن آنامهای شعاع طولانی که در آن عملکرد هیدرولیک ، کاهش نگهداری و طول عمر سیستم اولویت ها است ، صنایع می توانند از عملکرد مؤثر زیرساخت های حمل و نقل مایعات بحرانی خود برای سالها اطمینان حاصل کنند.
