¿Cuáles son las ventajas de las tuberías aéreas de vapor prefabricadas?

Ventajas principales de las tuberías aéreas de vapor prefabricadas

Las tuberías aéreas de vapor prefabricadas reducen el tiempo de instalación en sitio entre un 40% y un 60% y minimizan los requisitos de soldadura en campo hasta en un 80%. en comparación con los sistemas tradicionales fabricados en el campo. Estos sistemas ofrecen un control de calidad superior a través de entornos de fabricación controlados en fábrica.

Beneficios clave de rendimiento

La prefabricación en fábrica garantiza un espesor y una densidad de aislamiento constantes. Para tuberías de vapor con camisa de acero, longitudes estándar de 6m, 9m y 12m se fabrican con espesores de aislamiento que van desde 30 mm a 150 mm y conductividad térmica ≤0,033 W/(m·K) para espuma de poliuretano a 20°C. Las temperaturas de funcionamiento pueden alcanzar ≤350°C (hasta 450°C para configuraciones de acero en acero) con presiones de trabajo de 1,6 MPa a 2,5 MPa .

La vida útil de los sistemas prefabricados correctamente instalados oscila entre 30 a 50 años . La eficiencia energética es aproximadamente 30%-100% más alto que las tuberías de aislamiento térmico tradicionales durante el período operativo de 3 a 30 años.

Ventajas de la garantía de calidad

• Todas las secciones rectas, accesorios, anclajes y accesorios se prefabrican en fábrica según las dimensiones del trabajo.
• Cálculos de tensión analizados por computadora realizados por el fabricante para determinar las tensiones de la tubería portadora y el movimiento térmico anticipado.
• Inspección por infrarrojos o rayos X de toda la longitud de la tubería para la detección de huecos antes de la aplicación de la camisa.
• Se requiere certificación escrita que verifique que no haya huecos en el aislamiento antes del envío.

Estándares obligatorios de la fase de diseño

ASME B31.1 (Código de tuberías de energía) es el principal estándar obligatorio para todos los sistemas de tuberías de vapor de alta presión que superan los 15 psig. . Para sistemas que funcionan a 15 psig o menos, se puede aplicar ASME B31.9 (Tuberías de servicios de construcción).

Requisitos esenciales del código

Estándares nacionales chinos (para proyectos nacionales)

Para proyectos dentro de China, se aplican los siguientes estándares:

• CJ/T 114-2000 : Tubería protectora exterior de polietileno de alta densidad para tuberías preaisladas
• GB/T 29047-2012 : Sistemas de tuberías preaisladas para redes de agua caliente directamente enterradas
• CJ/T 163-2008 : Especificación técnica para tuberías prefabricadas con aislamiento de vapor enterradas directamente
• ES 50264-2013 : Código para la construcción y aceptación de ingeniería de tuberías aisladas prefabricadas directamente enterradas

Requisitos de documentación de diseño

La fase de diseño debe incluir: compensadores de expansión con cargas calculadas, ubicaciones de anclaje con dimensiones de bloques de empuje, tamaños de tuberías con elevaciones y espacios libres entre tuberías. Todos los planos de taller deben estar firmados y sellados por un ingeniero profesional calificado que muestre los bucles de expansión, las guías y las tensiones calculadas.

Criterios de selección de soportes y suspensiones

El espaciado de los soportes sigue la regla general del "diámetro de tubería 10" : para una tubería de 1 pulgada, el espacio es de aproximadamente 11 pies (3,35 m); para una tubería de 6 pulgadas, el espacio es de aproximadamente 16 pies (4,88 m). ASME B31.1 Tabla 121.5 proporciona tramos máximos específicos según el tipo de servicio.

ASME B31.1 Espaciado máximo de soporte

Selección del tipo de percha por aplicación

Específicamente para tuberías de vapor:

• Tuberías de 2" y más pequeñas : Horquilla de acero ajustable con escudo de chapa galvanizada
• Tuberías de 2-1/2" y más gryes : Rollo de tubo de yugo de acero ajustable con soporte protector de cubierta de tubo o rollo de tubo con casquillos
• Tubería caliente de 6" y más grande : Soporte de rodillos ajustable con placa base (Serie B3117SL o B3118SL) o soporte de rodillos ajustable con soporte de acero

Reglas de colocación de soporte crítico

Se deben colocar soportes:

1. Lo más cerca posible de pesos concentrados (válvulas, bridas, elevadores verticales)
2. Cerca de las boquillas del equipo para reducir la tensión en la boca de la tubería
3. En ramales como codos, válvulas y tes.
4. En cambios de dirección o elevación.
5. A intervalos máximos que no excedan los 10 pies para tuberías dentro de carcasas exteriores.

Soportes y colgadores con resorte debe usarse cuando ocurre un desplazamiento de expansión en el punto de soporte. Soportes de resorte de fuerza constante son necesarios para aplicaciones de gran desplazamiento. Cuando la expansión térmica supera los 100 mm, se deben seleccionar soportes de tubería extendidos.

Soluciones de gestión de expansión térmica

La expansión térmica se aborda mediante dos métodos principales: bucles/curvas de expansión prefabricados (preferidos) y juntas de expansión en línea. . El espacio previsto para el movimiento lateral debe ser al menos 1,5 veces mayor que el movimiento de tubería calculado.

Requisitos de diseño del circuito de expansión

Los bucles de expansión y las curvas deben ser:

• Prefabricado en configuraciones de conductos de gran tamaño para adaptarse al movimiento lateral.
• Diseñado con flexibilidad de tubería portadora dentro de los límites de tensión de ASME B31.1
• Equipado con guías de soporte para facilitar la dirección adecuada del movimiento.
• Centrado en fábrica con soportes que no deben retirarse hasta la colocación final y el relleno.

Opciones de juntas de expansión mecánica

Métodos de compensación aceptables

Para la distribución de vapor sobre el suelo, sólo se consideran aceptables dos métodos: Bucles de expansión en U and compensadores mecánicos de fuelle metálico presurizados externamente . Todos los dispositivos de compensación de expansión deben detallarse en los planos del proyecto con ubicaciones, tamaños y tipos claramente indicados.

Requisitos de anclaje y guía

Los anclajes deben ser diseñados por el fabricante y prefabricados en fábrica para evitar el ingreso de humedad. Estarán soldados a la tubería, no utilizando anclajes preaislados para sistemas de vapor. Las guías deben comprarse de fabricantes especializados, soldarse a tuberías de vapor y diseñarse para permitir un movimiento controlado mientras soportan cargas verticales.

Todos los anclajes y curvas duras deben instalarse fuera de alcantarillas y edificios. , no dentro de bóvedas. Los bloques de empuje deben ser independientes y no depender de paredes de pozos adyacentes como soporte.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la vida útil típica de las tuberías de vapor prefabricadas?

Las tuberías de vapor prefabricadas aisladas tienen una vida útil diseñada de 30 a 50 años cuando se instala y mantiene adecuadamente. Esta longevidad se logra mediante la densidad del aislamiento controlada en fábrica, cubiertas exteriores resistentes a la corrosión (HDPE o FRP) y un análisis de tensión adecuado durante el diseño.

¿Cómo se manejan las juntas de campo en sistemas prefabricados?

Las juntas de campo deben aislarse, sellarse y protegerse de acuerdo con las instrucciones escritas del fabricante utilizando kits de juntas de campo que constan de aislamiento, revestimientos y materiales de envoltura. Las secciones rectas normalmente se suministran en Longitudes aleatorias de 40 pies con 6 pulgadas de tubería expuesta en cada extremo específicamente para la fabricación de juntas en campo.

¿Qué prueba de presión se requiere?

Los sistemas requieren prueba hidrostática para la tubería portadora y prueba de aire para el sistema de conductos. Las presiones de prueba suelen ser iguales a 1,5 veces la presión de diseño para las pruebas hidrostáticas. Para vapor a alta presión (diseño de 125 psig), la presión de prueba es 225 psig ; para presión baja/media (diseño de 100 psig), la presión de prueba es 100 psig .

¿Se pueden utilizar juntas de dilatación en lugar de bucles?

Sí, pero se prefieren los bucles de expansión. Un análisis de ingeniería debe determinar si los tramos rectos con juntas de expansión en los pozos de registro son más beneficiosos que los circuitos de expansión considerando el costo de construcción, las fases y la perturbación del terreno. Cuando se utilizan juntas de dilatación, éstas deben ser Clasificación de vapor de 150 psig , bridados y cumplen con los estándares de la Asociación de fabricantes de juntas de expansión.

¿Cuáles son los requisitos de aislamiento para diferentes tamaños de tuberías?

¿Existen restricciones sobre los materiales de hierro fundido?

Sí, no se permite el hierro fundido. para sistemas de presión de vapor y condensado. Todas las tuberías deben ser de acero; las tuberías y accesorios de acero galvanizado están específicamente prohibidos para las tuberías de descarga. Para presiones superiores a 100 psig, los accesorios deben ser de acero con un espesor no inferior a Schedule 80.

¿Cuál es el hundimiento máximo permitido entre soportes?

Las tablas de espaciado ASME B31.1 asumen un hundimiento de 0,1 pulgada (2,5 mm) entre soportes es permisible, basado en soporte de viga fija con tensión de flexión que no exceda 2300 psi (15,86 MPa).