Các kỹ sư thiết kế đường ống công nghiệp vốn là những người thận trọng. Họ muốn cảm thấy tự tin rằng hệ thống họ lắp đặt sẽ hoạt động an toàn và đáng tin cậy trong thời gian dài.

Các kỹ sư thiết kế đường ống thường có nhiều hơn một bộ điều kiện quy định về nhiệt độ và áp suất của hệ thống đường ống. Chúng có thể bao gồm các điều kiện vận hành tiêu chuẩn, điều kiện vận hành tối đa và điều kiện thiết kế. Nhiệt độ và áp suất cho các điều kiện thiết kế thường bao gồm một loạt các tình huống rất khắc nghiệt mà kỹ sư chọn để tạo ra một giới hạn an toàn nhằm đảm bảo hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động đáng tin cậy — bất kể điều gì xảy ra.

Người thiết kế có thể không biết rằng ống nhựa được chỉ định có hệ số an toàn đáng kể đã được tích hợp vào hệ thống đường ống. Bằng cách bổ sung thêm hệ số an toàn và có thể không cần thiết với các điều kiện thiết kế cực kỳ linh hoạt, hệ thống có thể yêu cầu các lựa chọn đắt tiền như hợp kim kỳ lạ hoặc gia cố FRP khi ống nhựa thông thường có thể đáp ứng các yêu cầu ứng dụng về an toàn và độ tin cậy.

Kịch bản ứng dụng hệ thống đường ống

Lubrizol gần đây đã được tiếp cận với một cuộc điều tra về khả năng kháng hóa chất liên quan đến việc liệu Corzan® CPVC có thể xử lý natri hypochlorite ở nồng độ tối đa 12% hay không. Điều kiện làm việc tối đa cho ứng dụng này là 106°F ở 188 psig (41°C ở 13 bar), với các điều kiện thiết kế được chỉ định là 130°F ở 226 psig (54°C ở 15,6 bar).

Đường ống Corzan CPVC có đủ khả năng kháng hóa chất cho trường hợp ứng dụng trên (vui lòng xem Biểu đồ kháng hóa chất của ống Corzan). Các kích thước ống sau đây được tính toán là có mức áp suất cần thiết:

Theo tiêu chuẩn ASTM F441 về điều kiện thiết kế:

Ống Schedule 80 chỉ có kích thước 2,5” (63,5 mm) và nhỏ hơn

Ống Schedule 40 chỉ có kích thước 1” (25 mm) và nhỏ hơn

Theo tiêu chuẩn ASTM F441 về điều kiện hoạt động:

Ống Schedule 80 có kích thước 8” (203,2 mm) và nhỏ hơn

Ống Schedule 40 có kích thước 3” (76,2 mm) và nhỏ hơn

Với cả hai lựa chọn, mức áp suất của đường ống đã bao gồm hệ số an toàn là 2,0. ASTM F441 không nêu cụ thể bất kỳ tuổi thọ thiết kế nào trong tiêu chuẩn của nó.

Kỹ sư thiết kế đường ống – để tiết kiệm chi phí – có thể sẽ muốn xem xét hệ số an toàn đã được tích hợp trong hệ thống đường ống theo các tiêu chuẩn khác nhau khi quyết định có nên tăng hệ số an toàn thông qua các yêu cầu thiết kế hay không. Câu hỏi phải được quyết định là liệu hệ số an toàn có trong định mức áp suất của đường ống có cung cấp đủ mức an toàn hay không, hay liệu có nên sử dụng các điều kiện thiết kế tích cực hơn để tăng hệ số an toàn hơn nữa hay không.

Hệ số an toàn tích hợp cho đường ống nhựa

Hệ thống đường ống nhựa được đánh giá áp suất dựa trên hàng nghìn giờ dữ liệu thử nghiệm. Thông tin chi tiết về cách hệ thống đường ống được xếp hạng áp suất có thể được tìm thấy trong sách trắng “ Cách tính xếp hạng áp suất ống CPVC ”, đề cập đến các yếu tố như phương pháp thử nghiệm, tính toán cường độ thủy tĩnh dài hạn, xác nhận dữ liệu, v.v.

Các tính toán để xác định mức áp suất của hệ thống đường ống nhựa đã bao gồm hệ số an toàn là 2 đối với các đường ống được xếp hạng theo tiêu chuẩn ASTM. Điều này có nghĩa là dữ liệu thực sự dự đoán rằng đường ống sẽ vẫn hoạt động với áp suất xấp xỉ gấp đôi áp suất định mức trong suốt thời gian tồn tại của nó.

Thử nghiệm nổ so sánh Corzan® CPVC dưới đây cho thấy áp suất tối thiểu cần thiết trước khi ống 1” lịch 80 bị hỏng so với Corzan CPVC.

Các kỹ sư thiết kế đường ống công nghiệp nên lưu ý đến hệ số an toàn bổ sung cho đường ống nhựa được đánh giá theo tiêu chuẩn ASTM và cân nhắc yếu tố này khi phân tích các điều kiện vận hành so với điều kiện thiết kế. Hệ số an toàn không được đưa vào định mức nhiệt độ cho đường ống nhựa. Nếu điều kiện vận hành tối đa hoặc điều kiện thiết kế thực sự yêu cầu hiệu suất ở nhiệt độ vượt quá nhiệt độ định mức của vật liệu thì kỹ sư thiết kế nên xem xét vật liệu thay thế.

Tìm Hiểu Về Yếu Tố An Toàn Được Tích Hợp Trong Hệ Thống Đường Ống Nhựa

Để biết chi tiết về hệ số an toàn đã được tích hợp trong hệ thống đường ống Corzan CPVC, hãy liên hệ với nhà sản xuất đối tác Lubrizol hoặc Nhà tư vấn hệ thống Corzan CPVC để được tư vấn kỹ thuật miễn phí. Hỗ trợ kỹ thuật và sản phẩm của Lubrizol được hỗ trợ bởi 60 năm kinh nghiệm về CPVC.

https://www.corzan.com/blog/are-you-overengineering-your-piping-system