El diseño de tuberías criogénicas es un proceso complejo e importante que requiere el cumplimiento de una serie de normas y especificaciones para garantizar la seguridad y estabilidad de las tuberías. He aquí algunas
directrices clave de diseño.
Selección del material de los tubos
La selección de materiales para las tuberías criogénicas es crucial. Entre los materiales habituales para bajas temperaturas se encuentran los aceros inoxidables austeníticos, que presentan excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión a bajas temperaturas. Al mismo tiempo, la dilatación lineal del material también es un factor a tener en cuenta para garantizar que la tubería pueda mantenerse estable en caso de cambios de temperatura.
Disposición y soporte de tuberías
Las tuberías deben disponerse de forma que sean lo suficientemente flexibles para reducir las vibraciones y las tensiones. En el diseño, debe aprovecharse al máximo la compensación natural de la tubería, y cuando la compensación natural sea insuficiente, debe instalarse un compensador. Al mismo tiempo, hay que evitar el impacto de las vibraciones de equipos como bombas, compresores y tubos de escape en la tubería, y adoptar medidas de reducción de las vibraciones si es necesario. El soporte de la tubería también debe cumplir las normas pertinentes para garantizar su estabilidad.
Evitar la retracción por frío
Dado que los tubos criogénicos pueden encogerse durante el enfriamiento, es necesario tomar medidas en el diseño para evitar la contracción por frío. Por ejemplo, establecer curvas de dilatación en tuberías o utilizar elementos elásticos, etc.
Drenaje y protección contra las heladas
En un entorno de bajas temperaturas, la humedad del interior de la tubería se congela con facilidad, lo que provoca su bloqueo y daños. Por lo tanto, en el diseño deben tenerse en cuenta medidas de drenaje y anticongelación, como la instalación de dispositivos de drenaje en el punto bajo de la tubería para garantizar que el agua del interior de la tubería se descargue a tiempo.
Control y estabilidad de la temperatura
La temperatura de trabajo de los tubos criogénicos suele estar en un rango muy bajo, y la temperatura de los tubos debe controlarse y estabilizarse estrictamente para garantizar el funcionamiento normal de los tubos y accesorios. Deben tomarse medidas en el diseño para controlar la temperatura de funcionamiento y garantizar que la distribución de la temperatura de la tubería sea uniforme y estable.
Cálculo de la resistencia y factor de seguridad
El diseño de la tubería criogénica debe cumplir los requisitos de resistencia, incluida la influencia de la presión interna, la carga externa y la tensión de temperatura, etc., para garantizar que la tubería tenga suficiente resistencia y rigidez bajo la acción de la baja temperatura y la fuerza externa.
Conexión y sellado de tuberías
La conexión y el sellado de las tuberías deben tenerse en cuenta en el diseño para garantizar la fiabilidad y estanqueidad de las juntas. Los métodos comunes de conexión incluyen soldadura, roscado y brida, etc., y el método de conexión debe seleccionarse razonablemente y deben tomarse las medidas de sellado correspondientes.
Además, la unidad de diseño de la tubería criogénica deberá obtener la correspondiente licencia de cualificación de diseño de tuberías a presión, y la unidad de construcción e instalación también deberá obtener la correspondiente licencia de cualificación de instalación.
Tenga en cuenta que éstas son sólo algunas directrices básicas para el diseño de tuberías criogénicas, y que el proceso de diseño específico requiere análisis y cálculos detallados basados en los requisitos específicos de ingeniería, las condiciones de funcionamiento de las tuberías, las condiciones ambientales y las normas y especificaciones pertinentes. En la práctica, se recomienda consultar a un ingeniero profesional de diseño de tuberías o a instituciones afines para garantizar la precisión y seguridad del diseño.
