Наклонные и водосточные трубы, высокоградиентные линии подачи

Проектные решения
Трубы этих типов должны иметь осевую фиксацию в верхней и нижней части трубопровода.
Насос опирается на землю. Вес насоса и водяного столба не поддерживается трубой.

Определение расчетной температуры
См. пункт 1 «Проектные решения для труб Pexgol»

Выбор трубы Pexgol для водосточных/поднимающихся труб

Пример конструкции:

• Требуемый расход: 150 кубических метров в час. Трубопровод идет с высоты 2100 м на высоту 2235 м.
• Длина трубопровода: 500 м
• Температуры окружающей среды: 40 °C
• Температура жидкости: 20 ºC
• Трубы можно устанавливать над землей или покрывать слоем грунта в 0,9 м

Давление трубопровода рассчитывается на основании расчета линии продольного уклона или любым другим приемлемым методом.
Статическое давление рассчитывается в самой низкой точке трубопровода с учетом плотности жидкости. Для воды, разность высот трубопровода (в метрах) умножается на 10.
Полученный результат измеряется в барах. Следует обратить внимание, что самая низкая точка трубопровода не всегда находится на его дне.
В данном примере:
2235 — 2100 = 135 м
135 = 13,5 бар
Выбрать соответствующий класс труб Pexgol по таблице 11.2 для расчетной температуры. Выбрать класс труб Pexgol с более высоким рабочим давлением, чем значение, рассчитанное в разделе 3.1. Для потерь гидравлического напора используется дополнительный запас по давлению.
Чтобы определить расчетную температуру для надземных линий см. «Определение расчетной температуры».
Выбранный класс труб для прокладки заглубленных труб:
Класс 19. Рабочее давление — 14,9 бар при 40 °C:
Выбранный класс труб для надземного монтажа:
Класс 24: Рабочее давление — 15 бар при 60 °C.
Альтернативный вариант трубы — класс 30. Рабочее давление —
18,9 бар при 60 °C. Расчетная температура для заглубленных
труб составляет 40 °C.

Пример конструкции с альтернативными трубами класса 24
Рассчитать запас по давлению и допустимый коэффициент потерь гидравлического напора J;
Запас по давлению для надземной прокладки составляет:
15 – 13,5 = 1,5 бар = 15 м
J = 15 x 100/500 = 3%
Запас по давлению для альтернативного варианта трубы при надземной прокладке составляет:
18,9 – 13,5 = 5,4 бар = 54 м
J = 54 x 100/500 = 10,8%
Запас по давлению для заглубленных труб:
14,9 – 13,5 = 1,4 бар = 14 м
J = 14 x 100/500 = 2,8%
Запас по давлению для альтернативного варианта трубы при заглублении:
18,7 – 13,5 = 52 бар = 52 м
J = 52 x 100/500 = 10,4%

Выбрать диаметр трубы согласно рассчитанному значению J и расходу.
Выбранный диаметр труб для надземной прокладки равен 200, класс 24.
Альтернативный диаметр труб для надземной прокладки равен 180, класс 30.
Выбранный диаметр труб для заглубленной прокладки труб равен 200, класс 19.
Альтернативный диаметр труб для заглубленной прокладки труб равен 160, класс 24.

Преимущества альтернативных вариантов труб:
Преимущества альтернативных вариантов труб:
Меньший диаметр допускает транспортировку более длинных участков труб, что удешевляет транспортировку.
Более дешевая стоимость трубы на метр длины.
Недостаток: более высокие потери гидравлического напора.
Проектировщик трубопровода должен включать в него все необходимые вспомогательные средства, включая воздуховыпускные и дренажные клапаны.
Если общая разность высот трубопровода намного выше максимальной допустимой разности высот H самого высокого доступного SDR труб Pexgol, трубопровод следует проектировать с использованием подпорных насосов.
Выбор трубы Pexgol для спускающегося трубопровода с использованием расчетного потока с полным заполнением поперечного сечения. В случае расчетного потока с полным заполнением поперечного сечения труба должна поддерживать полное статическое давление (столб жидкости) трубопровода.
Пример конструкции:

• • Трубопровод спускается с отметки 2250 м на отметку 2100 м.
  • Требуемый расход: 150 м³ в час m
  • Длина трубопровода: 1500 м
  • Температура жидкости: 20 ºC
  • Температуры окружающей среды: 40 °C.

Трубы можно устанавливать над землей или покрывать слоем грунта в 0,9 м.

Давление в трубопроводе рассчитывается на основании расчета линии продольного уклона или любым другим методом. Статическое давление рассчитывается в самой низкой точке трубопровода с учетом плотности жидкости. Для воды разность высот трубопровода (в метрах) делится на 10. Полученный результат измеряется в барах. Следует обратить внимание, что самая низкая точка трубопровода не всегда находится на его дне. В данном примере самая низкая точка трубопровода находится на его конце:
2250 — 2100 = 150 м = 15,0 бар
Выбрать подходящий класс труб Pexgol из таблицы 11.2: «Допустимое рабочее давление (бар) для транспортировки воды по трубам Pexgol» исходя из расчетной температуры. Выбрать класс труб Pexgol с таким же или чуть более высоким рабочим давлением, чем значение, рассчитанное в разделе.

Расчетная температура для надземных линий составляет 40 +20 °C. Выбранный класс труб для надземного монтажа:

В случае расчетного потока с полным заполнением поперечного сечения труба должна быть класса 24 Pexgol, чтобы обеспечить эксплуатацию при рабочем давлении в 15 бар при 60 °C.

Коэффициент допустимых потерь гидравлического напора J рассчитывается на основании разности высот трубопровода и его длины: Разность высот составляет: 150 м J = 150 x 100/1500 = 10%

Для расчетного потока с полным заполнением поперечного сечения выбирается соответствующая труба, которая может транспортировать необходимый поток с рассчитанным значением J. Выбранное SDR труб для надземного монтажа — 160, класс 24. Выбранный класс труб для заглубленной прокладки труб — 160, класс 19.

Проверить значение ожидаемого импульсного давления (гидравлического удара) и сравнить его с максимальным допустимым. Общее эпизодическое давление, которое составляет 2,5 рабочего давления при расчетной температуре.

Для 160 класса 24, скорость в трубопроводе V = 4 м/с. Согласно таблице №32.1: «Низкое импульсное давление, ожидаемое в трубах Pexgol», импульсное давление для класса 24 составляет 3 бар для V = 1 м/с, а для V = 4 м/с значение импульсного давления составит 4 × 3 = 12 бар.
Общее эпизодическое давление составит 15 + 12 = 27 бар. Максимальное допустимое эпизодическое давление в трубах класса 24 при 60 °C составляет 15 x 2,5 = 37,5 бар.
Заключение: 160, класс 24 подходит или 160, класс 19, скорость потока в трубопроводе V = 3,44 м/с.
Согласно таблице: «Низкое импульсное давление, ожидаемое в трубах Pexgol», импульсное давление для класса 24 составляет 3,2 бар для V = 1 м/с, поэтому для V = 3,44 м/с значение импульсного давления составит 3,44 × 3,2 = 11 бар. Общее эпизодическое давление составит 15 + 11 = 26 бар. Максимальное допустимое эпизодическое давление в трубах класса 19 при 40 °C составляет 14,9 x 2,5 = 37,25 бар. Вывод: 160, класс 19 подходит.

Воздуховыпускные клапаны
Воздуховыпускные клапаны требуются для труб из любых материалов, включая Pexgol.
Проектировщик трубопровода должен включать в него все необходимые вспомогательные средства, включая воздуховыпускные и дренажные клапаны.
В качестве услуги для наших заказчиков специалисты по применению Pexgol могут выполнить анализ трубопровода совместно с A.R.I. Israel и предоставить чертеж с расположением воздуховыпускных клапанов. Компания Golan поставляет воздуховыпускные клапаны и хомуты/фитинги, необходимые для соединения вспомогательных средств с трубами Pexgol.

Для анализа необходимы следующие данные:
1. Перечень основных точек по длине трубопровода в файле Excel или чертеж трубопровода в формате PDF/ DWG со следующими подробностями:
Название точки.
Местоположение точки: расстояние от начала трубопровода и высота над опорной точкой.
Тип и функции каждого фитинга: дренажный, отсекающий клапан, регулятор давления, выпускной патрубок к потребителю (указать расход) и т. д.
2. Рабочие условия:

• Направление потока
• Пропускная способность
• Давление на входе/выходе

SВыбор трубы Pexgol для спускающегося трубопровода с использованием расчетного потока с частичным заполнением поперечного сечения

Следует обратить внимание, что для данного вида конструкции необходим квалифицированный проектировщик, поэтому приведенную ниже информацию следует использовать только в качестве методических рекомендаций.
В случае расчетного потока с частичным заполнением поперечного сечения трубопровод проектируется таким образом, чтобы он находился под низким давлением (близким к атмосферному) по всей длине или ее большей части. Такая конструкция позволяет использовать трубы классом ниже с большим внешним диаметром, что может быть проблематичным для транспортировки.
Коэффициент допустимых потерь гидравлического напора J рассчитывается на основании разности высот трубопровода и его длины.
Рассчитать внутренний диаметр трубопровода (согласно коэффициенту Хазена-Вильямса C = 155 или любой другой формуле).
Чтобы убедиться, что режим потока будет с частично заполненным поперечным сечением, выбранный фактический внутренний диаметр трубопровода должен быть как минимум на 25% больше рассчитанного внутреннего диаметра трубы в соответствии с предыдущим примером проекта.
Выбор класса труб Pexgol: Хорошей практикой является проектирование с классом 15 для обеспечения полного вакуумного сопротивления и возможности транспортировки длинных секций труб. В этом случае следует избегать более низких классов труб. Более высокие классы труб могут проектироваться для транспортировки более длинных секций труб, сохраняя необходимый минимальный внутренний диаметр для частично заполненного поперечного сечения.

Трубы Pexgol для спускающегося трубопровода могут проектироваться с использованием расчетного потока с частичным заполнением поперечного сечения

Каждая верхняя точка трубопровода должна быть вентилируемой, чтобы давление в ней было равно атмосферному.
Каждое углубление является сифоном, чтобы высота столба жидкости над дном углубления рассчитывалась с предыдущей верхней точки трубопровода.
В некоторых случаях класс трубы может быть выше класса 15, в зависимости от локального статического давления.

Установка трубы Pexgol

Трубы Pexgol можно волочить вверх от дна трубопровода или скатывать вниз из высокой точки.
Пустые трубы Pexgol можно волочить вверх от дна трубопровода очень длинными секциями. В таблице 84.1 предоставлена максимальная допустимая длина пустых труб Pexgol, которые можно волочить к конечному положению, в зависимости от расчетной температуры.
Максимальная допустимая длина одинакова для всех классов труб Pexgol.
Необходимое тяговое усилие рассчитывается путем умножения веса трубы на коэффициент трения 0,5.
Если труба состоит из нескольких секций, во время волочения секции можно временно соединять.
Если секции труб уже соединены фитингами, они должны быть закреплены и защищены при помощи фиксирующих мостиков.

Закрепление наклонных трубопроводов Pexgol
Верхний и нижний концы трубопровода Pexgol должны быть зафиксированы неподвижной опорой (см. чертеж).
Трубопровод Pexgol может прокладываться вверх или вниз длинной сплошной секцией без неподвижной опоры между верхним и нижним концами.
Общая длина трубопровода не ограничена.
Рекомендуется проектировать трубопроводы с дополнительным провисанием в 1–2% для уменьшения потенциальных осевых сжимающих сил.
Вес трубопровода может увеличиваться в связи с накоплением грунта или снега сверху. Этот дополнительный вес балансируется путем увеличения трения между трубой и грунтом.

Ограничение фитингов по длине трубопровода
На уклонах менее 40° все механические соединители (раструбные концы, фланцевые соединители и пр.) должны фиксироваться подвижными фиксирующими устройствами, такими как фиксирующие мостики Golan (стр. 75). Электрофузионные соединители могут устанавливаться без подвижного фиксирующего устройства.
На уклонах более 40° фитинги всех типов (включая электрофузионные соединители) должны ограничиваться подвижными фиксирующими устройствами.
При установке ремонтного фитинга труба может закрепляться фиксирующим мостиком перед резкой.