Tub

tubulare cilindrice solid: tuburi

tub de secțiune pătrată

Țeavă de plumb, utilizat în epoca romană în interiorul băilor .

Din punct de vedere geometric, un tub este un solid închis tubular cu o secțiune constantă în formă și zona. Un tub poate fi de origine naturală (cum ar fi un tub neural ) sau artificiale. Deoarece în cele mai multe cazuri tubul este menționată ca un artefact , tuburi făcut-umane vor fi descrise aici.

Un tub a cărui axă descrie o spirală se numește o serpentină .

Istorie

Țevi obținute din bușteni, o dată folosit pentru transportul apei.

Dificultatea de a defini originea tubului. Nu este exclus ca în timpurile preistorice trunchiuri goale au fost folosite pentru a transmite fluide, dar acestea nu par să fie clasificate ca fiind conducte.

În Egiptul antic, țevi de cupru au fost folosite pentru apă potabilă de transport: un specimen, găsit în templul regelui Sa-Hu-Re în Abusir ^[1] și care datează din aproximativ 2750 î.Hr., este păstrat în Muzeul de Stat din Berlin. Tubul a fost obținut prin sertizarea o placă subțire de cupru, până când se obține un diametru de 75 mm; planta (aproximativ 100 de metri lungime) a constat dintr - o serie de aceste conducte, fiecare dintre care a masurat 75 cm ^[2] . În epoca romană existau conducte, de obicei, din metal (plumb), pentru transportul apei în orașe și în interiorul acestora.

În perioada istorică mai recentă, fabricarea sistemului țevilor, a avut loc prin utilizarea unui „dop“ (un fel de vârf ovoid) care a produs cavitatea interioară a tubului pentru împingerea giratoriu laminarea masa care urmează să fie format, cu moara la „pas Pilgrim lui“, tocmai împotriva și în jurul coloanei vertebrale.

Utilizare

Utilizarea principală a tuburilor este în mod evident pentru a transmite fluide. Caracteristicile geometrice ale conductei, cu toate acestea, îl caracterizează ca o structură de lumină (cum este cav) și cu un înalt moment de inerție , și , prin urmare , deosebit de adecvate pentru aplicații structurale, în special coloanele supuse sarcinii de vârf . Polii de lumină, picioarele scaunele metalice, catargele sunt tuburi, chiar dacă, strict vorbind, ei nu au neapărat o secțiune constantă. Ca structură, există aplicații bine cunoscute ale formei tubulare: a fuselajului unei aeronave, de exemplu.

Prin urmare, este bine să se facă o primă distincție între:

Țevi pentru aplicații hidraulice
Țevi pentru aplicații mecanice

Tipuri

furtunuri hidraulice

conductele hidraulice sunt definite ca cele potrivite pentru transportul fluidelor fără dispersie și constituie, așa cum sa menționat, marea majoritate a conductelor produse. Aproape toate acestea au o secțiune circulară.

Țevi cu diametrul nominal interior

Inițial, desemnarea tubului inch corespunde diametrului său intern. Având în vedere diametrul interior al tubului, pe baza tehnologiei originale de producție, ceea ce a dus la o anumită grosime a pereților de tub, a fost obținut un diametru exterior corespunzător, care poate fi calculată din suma diametrului interior plus dublul grosimii. Din nou , pe baza acestor dimensiuni, pentru fiecare diametru interior, o valoare corespunzătoare a filetului Whitworth standard a fost combinat pentru ștuțuri și pregătirea capetelor țevilor la joncțiunea ( filetare ), care , evident , este legată de diametrul exterior . De-a lungul timpului, îmbunătățirea producției și în calitatea și rezistența materialelor folosite au făcut posibilă reducerea grosimii peretelui țevii, materialul și greutatea țevii de economisire, cu aceeași viteză de curgere. Acest lucru a creat problema că, în cazul în care diametrul interior a fost menținută constantă, diametrul exterior al noii conducte ar fi fost reduse, creând necesitatea de a defini subiecte noi usor diferit de cel definit de standardul Whitworth și, prin urmare, o serie întreagă de noi accesorii. În schimb, alegerea a căzut pe menținerea staționare cu diametrul exterior, menținând astfel compatibilitatea cu accesoriile existente, dar dând astfel la corespondența între numele țevii și diametrul său intern reale. În consecință, diametrul interior a crescut și numele conductei nu mai este care corespunde diametrului său intern real.

În general, conducte pentru aplicații sanitare urmați standarde dimensionale precise; standardizarea utilizată inițial esteANSI B36, standardul a fost preluat din sistemul european ISO 6708-1995.

Țevile sunt clasificate în conformitate cu un diametru nominal , care se referă, numai îndrumare, cu diametrul interior al țevii.
Diametrele nominale constituie o serie de valori de neschimbat.

În utilizarea SUA (și , în general , în petrol industrie) a diametrele nominale (abreviat cu abrevierea NB , adică Bore nominal, alezaj nominal) sunt exprimate în „nominală“ inch , în timp ce în utilizarea europeană ISO 6708-1995 sunt exprimate în mod egal cu denumiri nominale. Valorile dimensionale ale conductelor sunt absolut corespunzătoare în cele două sisteme.

conducte din beton pentru canalizare.

NB	DN	Ø _și	NB	DN	Ø _și
[în]	[mm]	[mm]	[în]	[mm]	[mm]
⅛	6	10.3	3	80	88,9
¼	8	13.7	3½	90	101.6
⅜	10	17.2	4	100	114.3
½	15	21.3	5	125	141.3
¾	20	26.7	6	150	168.3
1	25	33.4	8	200	219.1
1¼	32	42.2	10	250	273.1
1½	40	48.3	12	300	323,9
2	50	60.3	16	400	406.4
2½	65	73.0	20	500	508

Peste 500 pe DN crește cu 100 cu 100mm (și NB de 4 de 4 inch). În link-uri externe, sunt indicate tabele mai mari decât aceasta.

Pe lângă definirea diametrele, standardul ANSI B36.10 stabilește, de asemenea, o serie de grosimi normalizate, în funcție de diametrul țevii. Această serie de grosimi este cunoscut sub numele de program, ( de multe ori abreviat cu Sch.), Prin asonanță cu limba engleză termenul Program, program, seria. Numerele Program sunt stabilite, multipli de 10, care determină aproximativ o rezistență constantă la presiune a conductelor cu diametre diferite, dar aceeași schemă. De exemplu, DN 50 (NB 2 „) țeavă este disponibil în comerț cu grosimi conform cu Program 40 (3.91mm) Program 80 (5.54mm) și 160 Program (8.74mm).

În cazul țevilor din oțel inoxidabil orarelor sunt multipli de 5 și cu sufixul S; DN 50 programul 5S conducta are o grosime de 1,65 mm, graficul 10S 2,77 mm, programul 40S și 80S la fel ca și 40 și, respectiv, 80 (dar acest lucru nu este întotdeauna cazul).

În practica rafinării, a " în paralel" standardul API 5L este utilizat pe scară largă, care definește grosimi ca un program standard (STD), extra puternic (XS - armat), dublu foarte puternic (XXS - dublu armat). Seriile ANSI și API sunt parțial corespunzătoare, deși API este limitată la doar trei serii grosime.

2 „țeavă STD este echivalent cu 40 Program (3,91 mm grosime); 2“ XS Program 80 (5,54 mm), în timp ce 2 „XXS (11,07 mm grosime) nu corespunde cu orice program ANSI.

Țevi cu diametrul nominal exterior

Odată cu dezvoltarea producției de tuburi prin tragere și extrudare , dar , de asemenea , pentru tuburile obținute din sudate electro tablă, procese care permit caracteristici dimensionale mult mai precise, sau o productivitate mai mare, au consolidat, în special în producția de tuburi din oțel carbon, sau aliaj ( de exemplu: inoxidabil) cu pereți subțiri, calibrate, sau în alte domenii decât oțel (materiale de cupru , polivinil , polietilenă , etc.), un standard de producție , cu un diametru exterior nominal, acest standard, care este utilizat atât pentru conducte cu anglo măsuri -Saxon (tuburi inch), ambele pentru tuburi metrice, se adoptă desemnarea ( în afara) , diametrul tubului, urmată de grosimea peretelui.

În timp ce termenul „conductă“ este preferată pentru desemnarea engleză tradițională pentru general desemnând „nominale interne“ conducte de diametre, termenul „tuburi“ este utilizat pentru tuburi cu diametrul nominal „externe“.

Clasificarea în funcție de comportamentul sub sarcină

Pe baza comportamentului în sarcinile exterioare care acționează, conductele subterane sunt împărțite în două categorii:

conducte rigide , cum ar fi: gresie, ciment si metal conducte ( în principal , din oțel și fontă cu grafit nodular) - rezista la sarcini externe (greutatea terasament, suprastructurilor rutier, traficul vehicular etc.) datorită rezistenței mecanice a materialului din care tubul este inventat. Prin urmare, o conductă rigidă, o dată stabilită, nu are nevoie de colaborarea șanțului de stabilire și contraforturile, în scopul de a rezista sarcinilor suprapuși;
conducte flexibile: această categorie include toate țevile din plastic , cum ar fi cele din PVC si polietilena , acestea au tendința de a se deforma în funcție de axe diametrale sub efectul propriei lor greutate și sarcini insistente. Prin urmare, pentru a garanta secțiunea de conductă neschimbată odată îngropat, nu este posibil să se bazeze doar pe rezistența mecanică a conductei, ci și pe acțiunile externe reprezentate de rezemarea conductei care trebuie să fie format cu materiale adecvate și compactat până la valori ridicate de compresie; Prin urmare, pentru aceste conducte și metodele de stabilire a rambleiere sunt fundamentale.

Clasificare după material

țevi din metal.

Tuburile sunt profile cilindrice care pot lua pe diferite dimensiuni și au caracteristici diferite, în funcție de funcțiile pe care sunt chemate să le îndeplinească. Alegerea unei conducte care urmează să fie utilizat într-o conductă ia în considerare:

materialul din care se formează țeava;
tipul de construcție a tubului;

Odată ce acești doi parametri au fost selectate, alegerea tubului implică identificarea diametrului (în raport cu debitul de fluid care urmează să fie transportat) și alegerea grosimii. În ceea ce privește acestea din urmă, rapoartele sunt adoptate care îi permit să fie calculate atât în faza operațională și în cazul testării hidraulice. Mai jos este o listă a tipurilor de țevi disting în funcție de materialul, care sunt frecvent utilizate în practica industrială și civilă.

Țevi din oțel

Există diferite modele de țevi din oțel care pot fi distinse în funcție de caracteristicile fluidului transportat, temperatura și presiunea și caracteristicile mediului în care conducta va fi plasat.

tuburi filetabile

Acestea sunt ușor de prelucrat țevi din oțel nealiat (Fe 330). Ele pot fi netede sau filetate se termină cu filet conice sau cilindrice. Dimensiuni variază de la DN 10 până la 150 și presiuni de până la PN 25.

tevi zincate

Tevi speciale care sunt utilizate în acele cazuri în care se dorește să se evite oxidarea materialului care ar conduce la poluarea. fluid transportat Tuburile respective sunt plasate în băi speciale de zinc, iar materialul în exces este eliminat cu o prelucrare ulterioară.

Țevi pentru recipiente sub presiune ( clasificarea PED )

Conductele metalice utilizate sub presiune „PED“ nu reprezintă un anumit tip de conducte pentru materiale sau dimensiuni, dar discrimineze, în funcție de tipul de lichid vehiculate (pericol), mărimea țevii (masa de fluid conținut) și operare presiune, sau nu cererea de norme suplimentare de certificare speciale pentru calitatea materialului utilizat pentru construcția conductei, certificarea documentară cu identitatea și calificarea operatorilor care au efectuat semnificative de prelucrare (de exemplu , sudură) a conductei și, pentru utilizare , orice alte inspecții certificate periodice ale produsului în timp (de exemplu: de detectare a coroziunii) în conformitate cu reglementările de aplicare.

In aceste conditii, conducta este complet asimilat unui „sistem presurizat“, cum ar fi un boiler sau un rezervor presurizat. Aplicarea legislației este dedicată în principal controlul țevilor cu diametru mare, la presiuni ridicate și cu fluide periculoase; prevede diferite niveluri (categorii sau clase) de certificare în funcție de fluid, diametrul și presiunea care se produce. Legislația stabilește, de asemenea, condițiile în care nu fac obiectul aplicării sale (tubulatura neclasificat).

Țevi pentru aplicații mecanice

Acestea sunt țevi de calitate nealiat sau oțel slab aliat, în general, utilizate pentru piese construi și componente ale plantelor și mașini (cuzinet, suporturi, distanțiere, nuci inel etc.)

Țevi pentru conducte

Același subiect în detaliu: Țeavă de conducte .

Această categorie include țevi din oțel carbon, care sunt în general utilizate în transportul de apă, produse petroliere sau gaze naturale.

Cele mai utilizate sunt cele sudate:

cu țevi sudate longitudinal;
cu sudură elicoidale (țevi sudate în spirală).

Sudate Procesul de fabricare tub din oțel a fost inventat în 1920 de englezi „James Russell și Cornelius Whitehouse în timpul dezvoltării depline a primei revoluții industriale anglo-saxon.

următorii pași în dezvoltarea tehnicii de fabricație tub de oțel sudate au fost:

brevetul de continuu de sudare procesul de Fretz-Moon (USA 1923);
dezvoltarea submersibil arc metoda de sudare pentru fabricarea țevilor cu diametru mare
introducerea de rezistență electrică și inducție sudură.

In 1864, țeava sudată a fost folosită de către Samuel van Syckel pentru construcția din Pennsylvania a primei conducte de petrol cu un diametru de 2 „și o lungime de 8 km.

De atunci, țevi din oțel au continuat să mențină poziția de lider în construcția de sisteme pentru transportul fluidelor pentru construcții civile și industriale.

conducte comerciale

Tevi otel nealiat (Fe 320) adecvate pentru transportul fluidelor pentru care este necesară integritatea etanșă și dimensiuni de până la DN 600.

conducte speciale

Acestea sunt țevi din aliaj de oțel inoxidabil potrivite pentru lucrul în condiții critice și, prin urmare, cu fluide care au o temperatură ridicată sau o agresivitate chimică ridicată, ele sunt produse fără sudură.

cupru tevi

Acestea sunt țevi din cupru și au caracteristici ridicate de conductivitate termică și o anumită lucrabilitate (stare fizică recoaptă). Ele sunt mici și mijlocii în mărime, datorită caracteristicilor lor sunt frecvent utilizate în sistemele interne pentru transportul apei (apă potabilă, încălzire tradițională și radiantă), gaz combustibil, motorina și fluide pentru sisteme solare. tevi de cupru sunt, de asemenea, utilizate în domeniul aerului condiționat și refrigerare, precum și pentru transportul gazelor medicale. Tevi din aliaje de cupru, alamă și cupru-nichel sunt, de asemenea, utilizate, în special în sectorul marin.

Țevi din fontă cu grafit nodular

Tuburile obținute din centrifugarea de magneziu din fontă cenușie. Ei au o rezistență bună la coroziune, dar pe de altă parte, au o greutate mare pe unitatea de lungime. Acest parametru trebuie să fie luate în considerare, de exemplu, atunci când dimensionarea suporturilor care vor trebui să suporte conducte. Ele pot rezista la presiuni de până la PN 10 și datorită caracteristicilor lor sunt utilizate în transportul apei, produse petroliere sau gaze naturale, în special în conducte subterane.

Normal și conducte din beton armat precomprimat

Același subiect în detaliu: conducte din beton .

tevi plastice

Scaun tub ( de asemenea , cunoscut sub numele de „Tubo“): scaun iconic de radical design italian obtinut prin combinarea PVC tuburi căptușit cu cauciuc spongios. ( Joe Colombo pentru Flexform , Italia, 1969)

Acestea sunt conducte care sunt folosite din ce în ce, datorită caracteristicilor luminozitate, flexibilitate, rezistenta la coroziune, proprietăți dielectrice, inerție față de cele mai multe fluide comune, cum ar fi gazul de joasă presiune sau apă. Limita acestor țevi constă în valorile scăzute ale presiunii și temperaturii pe care le pot rezista, o altă limită este aceea de a avea coeficienți mari de dilatare liniară, astfel încât dacă este supus unor variații mari de temperatură vor fi supuse alungire sau scurtare. Cele mai utilizate materiale în construcția acestor conducte speciale sunt:

PVC (clorură de polivinil)
PE (polietilenă)
PEX (polietilenă reticulabilă)
PP (polipropilenă)
PVDF (polivinilfluorură)

Trebuie avut în vedere faptul că aceste conducte sunt supuse în curs de îmbătrânire, atunci când sunt expuse la lumina soarelui. Datorită proprietăților lor, acestea sunt utilizate în transportul apei potabile sau reziduale, lichide alimentare, produse chimice.

Aceste furtunuri, atunci când acestea sunt fabricate din cauciuc și utilizate pe mijloacele de transport, pot fi de tip pânză sau cu un strat de panglica de metal, pentru a crește presiunea de funcționare maximă.

tuburi de sticlă

tuburi de sticlă sunt utilizate în aplicații speciale, de exemplu pentru manipularea substanțelor puternic acide.

Clasificarea bazată pe fluidul transportat

țeavă din polietilenă pentru manipularea gazului.

Țevile pot fi diferențiate în funcție de fluidul transportat. În acest caz, ne referim la culori distincte și indicații de cod de bază.

Indicațiile de cod constau în:

culori de siguranță
date indicând natura (compoziția chimică de exemplu) fluid.

Culorile distinctive de bază se găsesc pe tub în benzile de o grosime corespunzătoare și cele principale sunt prezentate în tabelul următor ^[3] :

Culoare	fluid transportat	Scris
verde (RAL 6032)	apă	alb
albastru deschis	aer comprimat	Negru
violet deschis	alcaliu	alb
portocaliu (RAL 2010)	acizi	alb
argintiu (RAL 9006)	apa supraincalzita sau abur	Negru
brun (RAL 8007)	uleiuri minerale e combustibili lichizi	alb
roșu (RAL 3000)	prevenire incendiu	alb
ocru galben (RAL 1024)	gaz (cu excepția aerului)	Negru
galben (RAL 1021)	fluide periculoase	Negru
negru	alte fluide	alb
galben	fluide periculoase	Negru
alb	Agenti oxidanti	Negru

dimensionarea Pipe

Calcularea greutății conductelor din oțel

Este posibil să se calculeze greutatea unei țevi de oțel pe metru linear; această operațiune este necesară pentru estimările de lucru, nu atât de mult pentru măsurile standard (există o disponibilitate largă de tabele în special pe broșuri comerciale), ci pe dimensiuni speciale sau pe produsele obținute prin tragere , calandrare sau forjare . care trebuie aplicate pentru calcularea formulei este următoarea:

P_{m}={\frac {(D_{e}-s)\cdot s}{40,549}}

{\ P_ displaystyle {m} = {\ frac {(D_ {e} -s) \ cdot s} {40549}}}

{\ P_ displaystyle {m} = {\ frac {(D_ {e} -s) \ cdot s} {40549}}}

unde Pm este greutatea pe metru, De diametrul exterior, e grosimea (în mm) și 40.549 este o constantă fixă; sau:

P_{m}={\frac {(D_{e}-s)\cdot s\cdot \pi \cdot 7,85}{1000}}

{\ P_ displaystyle {m} = {\ frac {(D_ {e} -s) \ cdot s \ cdot \ pi \ cdot 7,85} {1000}}}

{\ P_ displaystyle {m} = {\ frac {(D_ {e} -s) \ cdot s \ cdot \ pi \ cdot 7,85} {1000}}}

unde Pm este greutatea pe metru, De diametrul exterior, e grosimea (în mm) și 7,85 este greutatea specifică a oțelului.

Calcularea grosimii unui tub

Grosimea unui tub poate fi obținut din expresia următoare ^{[ fără sursă ]} :

s={\frac {PN\cdot d_{e}}{20\sigma _{am}+PN}}

{\ Displaystyle s = {\ frac {PN \ cdot D_ {e}} {20 \ sigma _ {am} + PN}}}

{\ Displaystyle s = {\ frac {PN \ cdot D_ {e}} {20 \ sigma _ {am} + PN}}}

unde s este grosimea în mm, PN este presiunea nominală în bari, ^[4] d _e este exterior diametrul țevii de în mm, $\sigma _{am}$ ${\ Displaystyle \ sigma _ {am}}$ ${\ Displaystyle \ sigma _ {am}}$ este tensiunea maximă admisibilă (care depinde de materialul țevii este fabricat din), exprimată în N / ^mm2.

Notă

^ Sahura Jurnal (PDF). Adus pe 12 martie 2017 .
^ G.Bearzi și V. Bearzi, arhitectura Plant. Dintr - o cercetare ilustrativ în trecut, o perspectivă pentru viitorul apropiat, tecniche Nuove, 1997, pp. 21, 384, ISBN 9788848101301 .
^ UNI 5634-97
^ Aceasta este presiunea de lucru maximă de așteptat.

Bibliografie

Giuseppe Bearzi și Vittorio Bearzi, arhitectura Plant. Dintr - o cercetare ilustrativ în trecut, o perspectivă pentru viitorul apropiat, tecniche Nuove, 1997, p. 384, ISBN 9788848101301 .
(RO) ASME B31.3 Procesul de conducte Ghid, Revizia 2 (PDF), la engstandards.lanl.gov, Los Alamos National Laboratory - Manual de Standarde de Inginerie OST220-03-01-ESM. Adus pe 12 martie 2017 .
(RO) seismice și modernizarea sistemelor de conducte (PDF), pe americanlifelinesalliance.org, site - ul american franghii Alliance. Adus de 12 martie 2017 (arhivate de original pe 26 februarie 2017).
(RO) Inginerie și proiectare, proces Conducte lichid. Inginer documente manual, întregul (PDF), pe publications.usace.army.mil (arhivate de original pe 22 februarie 2013).
(RO) Indicele de US Army Corps of Engineers, EM 1110-L-4008, mai 1999 , privind publications.usace.army.mil (depusă de „URL - ul original , 10 februarie 2013).
Los Alamos National Laboratory Engineering Standards Manual OST220-03-01-ESM
US Army Corps de ingineri , EM 1110-L-4008, mai 1999

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikționar conține dicționarul Lema « tub »
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere de pe tub

linkuri externe

echivalența dintre DN și NB , pe engineeringtoolbox.com.
Diametru si seria grosime conform ANSI , pe engineeringtoolbox.com.

Controlul autorității	Thesaurus BNCF 5476 · LCCN (RO) sh85102328 · GND (DE) 4050395-1 · NDL (RO, JA) 00569016

Portal de proiectare	Portal de inginerie
Portal mecanic	Portal de știință și tehnologie

[1] Sahura Jurnal (PDF). Adus pe 12 martie 2017 .

[2] G.Bearzi și V. Bearzi, arhitectura Plant. Dintr - o cercetare ilustrativ în trecut, o perspectivă pentru viitorul apropiat, tecniche Nuove, 1997, pp. 21, 384, ISBN 9788848101301 .

[3] UNI 5634-97

[4] Aceasta este presiunea de lucru maximă de așteptat.

[1]

[2]

[3]

[4]