Tubo in acciaio saldato a spirale di grande diametro da 48 pollici / Tubo di condotta elettrica

(1) Materiali preferiti per i tubi
Nella scelta dei materiali per le tubazioni, si considerano generalmente prima di tutto i materiali metallici. Qualora i materiali metallici non siano adatti, si prendono in considerazione i materiali non metallici. Tra i materiali metallici, si prediligono le tubazioni in acciaio, seguite da quelle in metalli non ferrosi. Per quanto riguarda le tubazioni in acciaio, si dovrebbe considerare prima l'acciaio al carbonio, e in caso contrario si dovrebbe optare per l'acciaio inossidabile. Tra i materiali in acciaio al carbonio, si dovrebbero considerare prima le tubazioni in acciaio saldato, e in caso contrario si dovrebbero scegliere le tubazioni in acciaio senza saldatura.
(2) L'influenza della pressione media
Maggiore è la pressione del fluido di trasporto, maggiore è lo spessore della parete del tubo e, di conseguenza, maggiori sono i requisiti per il materiale del tubo in generale.
Quando la pressione del fluido supera 1,6 MPa, si possono scegliere tubi in acciaio senza saldatura o tubi in metalli non ferrosi. Quando la pressione è molto elevata, come nella produzione di ammoniaca sintetica, urea e metanolo, alcuni tubi hanno una pressione del fluido fino a 32 MPa e si scelgono generalmente tubi in acciaio senza saldatura ad alta pressione con materiali 20# o 15CrMo. I tubi in rame e ottone sono generalmente utilizzati per le tubazioni delle apparecchiature a vuoto e per le tubazioni dell'ossigeno con una pressione superiore a 10 MPa.
Quando la pressione del fluido è inferiore a 1,6 MPa, si possono prendere in considerazione tubi in acciaio saldato, tubi in ghisa o tubi non metallici. Tuttavia, la pressione del fluido sopportata dai tubi in ghisa non deve essere superiore a 1,0 MPa. La pressione del fluido che i tubi non metallici possono sopportare è correlata alla varietà di materiali non metallici, come ad esempio i tubi in cloruro di polivinile rigido, con una pressione di esercizio inferiore o uguale a 1,6 MPa; i tubi in polipropilene rinforzato con una pressione di esercizio inferiore o uguale a 1,0 MPa; i tubi in ABS, con una pressione di esercizio inferiore o uguale a 0,6 MPa.
Per le tubature dell'acqua, quando la pressione dell'acqua è inferiore a 1,0 MPa, si utilizzano solitamente tubi in acciaio saldato Q235A; quando la pressione dell'acqua è superiore a 2,5 MPa, si utilizzano generalmente tubi in acciaio senza saldatura 20#.
(3) L'influenza della temperatura media
I tubi realizzati con materiali diversi sono adatti a intervalli di temperatura differenti. Quando la temperatura dell'idrogeno è inferiore a 350 °C, si utilizzano generalmente tubi in acciaio senza saldatura 20# per idrogeno con una pressione di 1,0 MPa. Quando la temperatura dell'idrogeno è compresa tra 351 e 400 °C, si utilizzano generalmente tubi in acciaio senza saldatura 15CrMo o 12CrMo.
(4) L'influenza delle proprietà chimiche del mezzo
Il trasporto di fluidi diversi richiede l'utilizzo di tubazioni diverse. Alcuni fluidi sono neutri e generalmente non richiedono materiali particolarmente resistenti. In questi casi si possono utilizzare normali tubi in acciaio al carbonio. Altri fluidi, invece, sono acidi o alcalini, quindi è necessario scegliere tubazioni resistenti agli acidi o agli alcali. I requisiti per l'utilizzo delle tubazioni variano a seconda che si tratti di acidi o basi forti o deboli. Anche lo stesso acido o base, a diverse concentrazioni, presenta requisiti diversi per il materiale delle tubazioni. Per il trasporto di acqua e vapore, sono sufficienti tubazioni in acciaio al carbonio. Negli impianti di produzione di urea, per il trasporto di anidride carbonica si utilizzano generalmente tubazioni in acciaio inossidabile, poiché l'anidride carbonica, a contatto con l'acqua, si trasforma in CO2, che ha un effetto corrosivo sulle normali tubazioni in acciaio. Per la produzione di acido solforico si possono utilizzare tubazioni in acciaio al carbonio, mentre per l'acido solforico diluito non sono adatte, in quanto l'acido solforico diluito e l'acciaio al carbonio possono reagire chimicamente e corrodere quest'ultimo. In questi casi, si possono utilizzare tubazioni in alluminio temprato.
(5) L'impatto della funzione del tubo stesso
Oltre alla funzione di trasporto del fluido, alcuni tubi svolgono anche la funzione di assorbimento degli urti e di coefficiente di dilatazione termica. In condizioni operative, possono essere soggetti a frequenti spostamenti, come nel caso del gas di petrolio liquefatto, dell'ossigeno e dell'acetilene per uso civile negli impianti di riempimento delle bombole. I tubi in gomma intrecciata con filo d'acciaio ad alta pressione sono spesso utilizzati al posto dei tubi in acciaio rigido, che risultano scomodi da movimentare.
(6) L'impatto della caduta di pressione
Dopo la selezione iniziale del materiale del tubo, è necessario calcolare anche la caduta di pressione per determinare il diametro interno del tubo. Calcolare la caduta di pressione permette di verificare se il materiale selezionato soddisfa i requisiti. Soprattutto nella scelta iniziale di tubi in plastica, è importante prestare maggiore attenzione alla valutazione della caduta di pressione.
Per il calcolo delle condotte in pressione, nella progettazione ingegneristica, il bilancio di massa, il bilancio energetico e il calcolo delle apparecchiature vengono generalmente eseguiti in base alla scala di produzione per determinare preliminarmente il flusso di materiale. Facendo riferimento ai dati pertinenti, si ipotizza una portata di materiale, si calcola il diametro interno del tubo, si consulta il manuale o lo standard e si seleziona il tubo standard. Il diametro interno del tubo standard selezionato dovrebbe essere solitamente uguale o leggermente superiore al diametro interno calcolato del tubo. Si calcola nuovamente la caduta di pressione della condotta.