고압 또는 큰 흐름 시스템에서 HDPE 메인 폴드 설계에서 고려해야 할 주요 요소는 무엇입니까?

고압 또는 고 유량 시스템에서 HDPE 매니 폴드 성능, 안전 및 내구성을 보장하기 위해 몇 가지 주요 요소에 특별한주의가 필요합니다. HDPE 재료는 우수한 내식성, 유연성 및 화학 저항을 가지고 있지만, 고압 및 높은 흐름 조건 하에서 시스템의 작동 요구 사항을 충족시키기 위해 설계를 신중하게 계산하고 최적화해야합니다. 다음은 고려해야 할 주요 요소입니다.

재료 선택 및 기계적 특성
HDPE 등급 선택
HDPE는 다른 등급 (예 : PE80, PE100)을 가지며 밀도 및 분자 구조는 기계적 강도를 결정합니다. 고압 또는 고 유량 시스템의 경우 높은 작업 압력을 견딜 수 있도록 고강도 등급 (예 : PE100)이 선호되어야합니다.
고압 환경에서, HDPE의 크리프 저항은 장기 하중 하에서 재료가 변형되지 않도록하기 위해 특히 중요하다.
벽 두께 설계
벽 두께는 HDPE 매니 폴드의 압력 베어링 용량을 결정하는 데 핵심 요소입니다. 시스템의 작동 압력 및 흐름 요구 사항에 따라 관련 표준 (ISO 4427 또는 ASTM D3035 등)에 따라 적절한 벽 두께를 계산하십시오.
벽 두께가 불충분하면 파열의 위험이 발생할 수 있지만 과도한 두께는 비용을 증가시키고 파이프의 유연성을 줄입니다.
온도 저항
HDPE의 강도는 고온 환경에서 감소합니다. 따라서, 시스템의 최대 작동 온도를 명확히하고 설계 중에 적합한 HDPE 재료 (예 : 고온 저항 변형 HDPE)를 선택해야합니다.
유체 역학 성능
흐름 및 압력 손실
큰 흐름 시스템에서, HDPE 헤더의 내 직경과 분기의 수는 유체 분포 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 유체 역학 계산은 설계 중에 각 지점의 흐름이 균등하게 분포되도록해야합니다.
소프트웨어 도구 (예 : CFD 시뮬레이션)를 사용하여 부적절한 설계로 인해 비효율적 인 시스템을 피하기 위해 유체의 압력 손실을 평가하십시오.
파이프 라인 내부 벽 부드러움
HDPE 재료 자체는 마찰 계수가 낮지 만 설계 중에 내부 벽이 부드럽고 유체 저항력과 에너지 손실을 줄여야합니다.
난기류 및 진동 제어
고속 흐름은 난기류 또는 진동을 일으켜 소음이나 파이프 피로를 유발할 수 있습니다. 설계 중에 분기 각도 및 레이아웃을 최적화하여 난기류 효과를 줄일 수 있습니다.
연결 방법 및 밀봉
연결 방법 선택

고압 시스템에서 HDPE 헤더의 연결 방법이 중요합니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다.
Butt Fusion : 고압 환경에 적합한 연결 강도는 모재에 가깝습니다.
전기 연락 연결 : 복잡한 파이프 라인 레이아웃에 적합하여 안정적인 밀봉을 제공합니다.
플랜지 연결 : 다른 재료의 파이프 라인 또는 장비와의 연결에 적합합니다.
다른 연결 방법의 선택은 시스템 압력, 설치 조건 및 유지 보수 요구 사항에 따라 포괄적으로 고려해야합니다.
밀봉 성능
고압 환경에서는 작은 누출이 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 설계 할 때는 모든 연결 지점에 좋은 밀봉 성능을 갖도록하고 씰의 상태를 정기적으로 확인해야합니다.
응력 분포 및 구조적 안정성
스트레스 집중 문제
고압 시스템에서, 스트레스 농도는 HDPE 헤더의 가지 지점과 팔꿈치에서 발생하기 쉽다. 설계 할 때는 형상을 최적화하여 (예 : 부드러운 전환 사용) 응력을 분산시켜야합니다.
매장 된 헤더의 경우 파이프 라인에 대한 토양 압력 및 외부 하중의 영향도 고려해야합니다.
확장 및 수축 보상
HDPE 재료는 특정 열 팽창 계수를 갖습니다. 온도가 큰 환경에서는 파이프 라인이 확장되거나 계약 될 수 있습니다. 설계 할 때는 충분한 확장 공간을 예약하거나 확장 조인트를 설치해야합니다.
안전 및 중복 설계
안전 요인
설계 중에 특정 안전 마진을 고려해야합니다. 일반적으로 작업 압력은 비상 사태에 대처하기 위해 안전 계수 (예 : 1.5 배 이상)를 곱합니다.
극한의 작업 조건 (예 : 순간 고압 충격)의 경우, 헤더가 피크 압력을 견딜 수 있도록 동적 분석이 필요합니다.
중복 디자인
중요한 시스템에서는 예비 분기 또는 이중 회로 구조가 시스템의 신뢰성과 결함 허용을 향상 시키도록 설계 될 수 있습니다.

과학 설계 및 엄격한 건설 관리를 통해 고압 및 큰 흐름 조건 하에서 HDPE 헤더의 효율적인 운영 및 장기 신뢰성을 보장 할 수 있습니다. 동시에 현대 모니터링 기술 및 지속 가능한 개발 개념과 결합하여 시스템의 성능 및 환경 보호를 더욱 향상시킬 수 있습니다 .