Три способа использования рифленых муфт для компенсации тепловых перемещений в стояках

May 13, 2023

Цели обучения

Под воздействием изменений температуры трубопровод будет испытывать линейное расширение или сжатие. Ключом к эффективному устранению этого теплового движения в вертикальном трубопроводе здания является обеспечение предсказуемого и контролируемого движения трубопровода.

Существуют и другие методы приспособления к этому типу движения. Однако компоненты трубопровода с канавками предлагают три различных способа компенсации теплового движения трубы, что позволяет разработчику системы выбрать метод, который лучше всего подходит для каждого конкретного применения.

С канавками для вертикального трубопровода

При установке с учетом конструктивных особенностей рифленые механические муфты способны компенсировать тепловые перемещения трубопровода. Это означает, что для достижения этого дополнительного преимущества проектировщики систем должны учитывать эту важнейшую характеристику при выборе систем соединения труб с пазами. Рифленые механические муфты выпускаются в жестком и гибком исполнении:

В гибкой трубной муфте размеры соединительной шпонки уже канавки в трубе, что обеспечивает пространство для перемещения соединительной шпонки внутри канавки трубы. Кроме того, ширина гибкого корпуса трубной муфты позволяет разделить концы труб, оставляя место для контролируемого линейного и углового перемещения. Гибкая трубная муфта остается самоудерживающимся соединением, а конструкция прокладки, реагирующей на давление, обеспечивает надежную герметизацию даже во время движения трубопроводной системы.

Существует три стандартных метода использования механических муфт с пазами для компенсации теплового движения трубопровода (расширения и сжатия) в стояке здания:

Метод 1: Используйте возможность углового отклонения гибких трубных муфт, чтобы компенсировать перемещение верхней части стояка.

Метод 2. Используйте возможность линейного перемещения гибких трубных муфт, чтобы учесть перемещение каждого соединения.

Метод 3: Используйте возможность линейного перемещения, чтобы учесть перемещение линейного компенсатора расширения с канавками.

Выбор конкретной методологии будет зависеть от параметров проекта, а также предпочтений проектировщика.

Метод 1: Свободно плавающий

Первый метод компенсации теплового расширения или сжатия стояка с рифлеными муфтами заключается в создании свободно плавающей системы, в которой движение направляется к вершине стояка с помощью базового анкера и направляющих. Муфты труб с пазами, соединяющие секции стояка, являются жесткими, а муфты наверху первой горизонтальной трубы — гибкими, как показано на рисунке 2. В этой жесткой и гибкой конструкции соединения используются возможности углового отклонения гибких трубных муфт. в верхней части стояка. Чтобы вычислить необходимую длину горизонтальной трубы, разделите ожидаемую величину теплового перемещения на способность муфты отклоняться от центральной линии, принимая во внимание все необходимые расчетные факторы.

Помимо гибких рифленых муфт в верхней части стояка, на ответвленных трубопроводах также необходимо использовать гибкие муфты, чтобы обеспечить возможность отклонения соединений ответвлений при расширении или сжатии стояка. На каждом ответвлении необходимо как минимум два гибких трубных соединения с пазами, чтобы компенсировать вертикальное смещение. Длина трубы между гибкими муфтами труб в местах ответвлений должна быть достаточно большой, чтобы никогда не превышалось максимальное угловое отклонение муфт и чтобы они выдерживали ожидаемое движение стояка. При этом методе интенсивность перемещения ответвлений трубопроводов увеличивается от первого этажа к верхнему.

Пример: стояк длиной 200 футов, построенный из 6-дюймовых труб. труба из углеродистой стали (значение расширения: 0,75 дюйма на 100 футов на 100°F ΔT). Стояк устанавливается при температуре 60°F, что также является самой низкой температурой, а максимальная рабочая температура составляет 180°F.

0,172 дюйма на фут трубы Отклонение муфты от центральной линии на трубе с накатанными канавками, включая расчетный коэффициент уменьшения

Тепловое перемещение трубы диаметром 1,8 дюйма основано на ΔT 120°F.