Rury do transportu pneumatycznego materiałów sypkich

Dobór rur do instalacji transportu pneumatycznego

W instalacji transportu pneumatycznego rura nie jest wyłącznie prostym odcinkiem łączącym kolana, trójniki i urządzenia. Jej średnica zewnętrzna decyduje o dopasowaniu do pozostałych elementów systemu, natomiast średnica wewnętrzna określa rzeczywisty przekrój dostępny dla przepływu powietrza i transportowanego produktu.

Dlatego przy projektowaniu lub modernizacji rurociągu warto rozpatrywać jednocześnie trzy parametry: średnicę zewnętrzną, grubość ścianki i wynikającą z nich średnicę wewnętrzną.

Ta sama średnica zewnętrzna nie oznacza tego samego przekroju rury

To szczególnie istotne w katalogu obejmującym kilka grubości ścianek dla tej samej średnicy zewnętrznej. Przykładowo dla rur nierdzewnych Ø60.3 mm dostępne są wykonania ze ściankami 1.5; 2.0; 2.6 i 3.0 mm. Wariant Ø60.3×3,0 mm ma średnicę wewnętrzną 54.3 mm.

Z punktu widzenia połączenia obejmowego wszystkie takie rury zachowują tę samą średnicę zewnętrzną Ø60.3 mm. Z punktu widzenia przepływu nie są jednak geometrycznie identyczne, ponieważ zmiana grubości ścianki zmienia światło przewodu.

Ma to znaczenie szczególnie podczas modernizacji istniejącej instalacji. Nowy odcinek może poprawnie pasować zewnętrznie do obejmy i kształtek, ale jednocześnie tworzyć zmianę średnicy wewnętrznej względem sąsiednich elementów. Dlatego przy zastępowaniu istniejącej rury warto sprawdzić zarówno OD, jak i grubość ścianki.

Średnica rzeczywista zamiast samego oznaczenia DN

Elementy tej grupy są identyfikowane rzeczywistą średnicą zewnętrzną, np. Ø50, Ø60.3, Ø63.5, Ø76.1 czy Ø101.6 mm. Jest to szczególnie przydatne przy kompletowaniu rury z kolanem, trójnikiem, redukcją i obejmą, ponieważ wszystkie elementy połączenia muszą odpowiadać temu samemu wymiarowi zewnętrznemu.

Samo oznaczenie nominalne DN może być niewystarczające, zwłaszcza gdy w jednym zakładzie występują instalacje wykonane według różnych systemów wymiarowych. Przy doborze części do istniejącego rurociągu bezpieczniej posługiwać się zmierzoną średnicą zewnętrzną rury.

Rury nierdzewne - gdy podstawą jest trwała trasa ze stali

Rury nierdzewne dostępne są ze stali 1.4301 / AISI 304 oraz, w wybranych wymiarach, 1.4404 / AISI 316L. Zakres katalogowy obejmuje średnice zewnętrzne Ø35-206 mm, grubości ścianek od 1.5 do 4.0 mm oraz długości 3000 i 6000 mm.

W zależności od wykonania występują rury spawane wzdłużnie zgodne z EN 10217-7 lub EN 10357. Nie należy więc zakładać, że każda dostępna średnica, grubość, gatunek stali i norma wykonania tworzą dowolną kombinację - specyfikację należy odnosić do konkretnego wariantu.

Przykładowa rura AISI 304 Ø168.3×4,0 mm zgodna z EN 10217-7 ma określoną tolerancję ISO 1127 D3/T3, spoinę podłużną o maksymalnej wysokości 0.3 mm i odgratowane końce. Pokazuje to, dlaczego przy wymagającej specyfikacji zakupowej warto podawać nie tylko „AISI 304” i średnicę, ale również grubość ścianki oraz wymaganą normę wykonania.

Rury aluminiowe - inna konstrukcja i znacznie mniejsza masa

Rury aluminiowe wykonywane są ze stopu AlMgSi0,5 / EN AW-6060 i występują w katalogu w średnicach Ø38-108 mm oraz ze ściankami 1.5-3.0 mm. Standardowa długość handlowa wynosi 6000 mm.

W przeciwieństwie do spawanych wzdłużnie rur nierdzewnych są to rury wyciskane. Nie posiadają więc podłużnej spoiny spawalniczej charakterystycznej dla części stalowych wykonań rurowych. Poszczególne warianty stopu EN AW-6060 występują również w różnych stanach materiałowych, np. T66, T64 lub T4.

Podstawową praktyczną różnicą pozostaje jednak masa. Aluminium pozwala ograniczyć ciężar samej trasy, co jest szczególnie korzystne przy długich odcinkach prowadzonych wysoko, pod stropami i na konstrukcjach wsporczych. Wybór aluminium powinien wynikać z warunków konkretnej aplikacji; nie jest ono automatycznym zamiennikiem stali nierdzewnej w instalacji o określonych wymaganiach materiałowych.

Rura szklana nie musi zastępować rurociągu - może pełnić funkcję punktu kontrolnego

Rury ze szkła borokrzemowego 3.3 dostępne są w średnicach Ø47, Ø56 i Ø66 mm, ze ścianką 5 mm oraz w długościach 300 i 1500 mm. Końce rur są polerowane ogniowo, a elementy wyposażone są w zewnętrzną miedzianą taśmę uziemiającą.

W instalacji transportu pneumatycznego szczególnie interesujące jest zastosowanie szkła miejscowo - jako odcinka wziernikowego w punkcie, w którym obserwacja produktu daje rzeczywistą informację o pracy instalacji.

Taki odcinek może umożliwić bezpośrednią obserwację obecności produktu, przerw w przepływie, zalegania materiału lub stopnia opróżnienia rurociągu. Dzięki temu szkło może być stosowane selektywnie tam, gdzie informacja wizualna ma większą wartość niż wykonanie całej trasy z materiału przezroczystego.

Trzy materiały - trzy różne kryteria wyboru

Rur nierdzewnych, aluminiowych i szklanych nie należy traktować wyłącznie jako trzech materiałowych wersji tego samego produktu. Każda grupa może pełnić inną rolę w instalacji:

• stal nierdzewna - podstawowe wykonanie trwałych tras rurowych, dostępne w szerokim zakresie średnic, ścianek i dwóch gatunkach stali,
• aluminium - rozwiązanie pozwalające ograniczyć masę rurociągu w aplikacjach, w których jego właściwości materiałowe są odpowiednie,
• szkło borokrzemowe 3.3 - rozwiązanie szczególnie przydatne jako odcinek umożliwiający wizualną kontrolę transportowanego materiału.

W jednej instalacji materiały mogą być wykorzystywane zgodnie z funkcją poszczególnych odcinków. Nie ma potrzeby wybierania materiału wyłącznie według zasady „jeden rodzaj rury dla całej trasy”, jeżeli wymagania konstrukcyjne i procesowe pozwalają na rozwiązanie mieszane.

Długość odcinka ma znaczenie również podczas projektowania montażu

Rury nierdzewne występują standardowo w odcinkach 3 i 6 m, aluminiowe w odcinkach 6 m, natomiast szklane w długościach 300 i 1500 mm. Nie należy więc stosować jednego wspólnego określenia „rury 3 i 6 m” dla całej kategorii.

Rury metalowe mogą być docinane laserowo na wymaganą długość. Pozwala to przygotować odcinki odpowiadające rzeczywistemu przebiegowi projektowanej lub modernizowanej instalacji i uzyskać równe krawędzie bez gratu.

Przy planowaniu trasy warto więc określić długości odcinków jeszcze przed zamówieniem. Ogranicza to konieczność wykonywania przypadkowych docinek podczas montażu i ułatwia przygotowanie miejsc połączeń z kolanami, trójnikami, redukcjami i obejmami.

Rura musi być zgodna z pozostałą geometrią systemu

Przy kompletowaniu instalacji szczególnie ważna jest zgodność wymiarowa rury z kształtkami i obejmami. Dotyczy to nie tylko nominalnego rozmiaru instalacji, ale przede wszystkim rzeczywistej średnicy zewnętrznej.

W przypadku modernizacji warto dodatkowo sprawdzić grubość ścianki istniejącego przewodu. Przykładowo zastąpienie rury Ø60,3×1,5 mm rurą Ø60,3×3,0 mm zachowuje tę samą średnicę zewnętrzną, ale zmienia średnicę wewnętrzną i przekrój przepływu.

Takie różnice są szczególnie ważne w miejscach przejścia między istniejącymi i nowymi elementami. Projekt rurociągu powinien ograniczać niezamierzone uskoki wewnętrzne i przypadkowe zmiany światła przewodu.

Jak przygotować specyfikację rury do zapytania?

Aby jednoznacznie dobrać rurę do instalacji transportu pneumatycznego, warto określić:

• rzeczywistą średnicę zewnętrzną OD,
• wymaganą grubość ścianki,
• materiał: AISI 304, AISI 316L, aluminium lub szkło borokrzemowe 3.3,
• wymaganą długość odcinka,
• transportowany materiał,
• warunki pracy instalacji,
• wymagania dotyczące normy wykonania rury nierdzewnej, jeżeli są określone w projekcie,
• sposób połączenia z pozostałymi elementami rurociągu.

Przy modernizacji istniejącej instalacji szczególnie pomocne są wymiary rzeczywistego przewodu i oznaczenie dotychczas stosowanej rury.

Właściwy dobór rury do transportu pneumatycznego nie kończy się na wyborze stali, aluminium lub szkła. Średnica zewnętrzna określa zgodność z systemem połączeń, grubość ścianki wpływa na średnicę wewnętrzną, a materiał powinien odpowiadać funkcji konkretnego odcinka instalacji.