¿Cuál es el propósito de estas desviaciones en una línea de gas natural?

El campus donde trabajo tiene una larga pasarela cubierta (~ .5 millas) que tiene varias tuberías etiquetadas que corren bajo el techo (agua fría, combustible, aire ...). Todas las tuberías corren en línea recta, excepto las líneas de gas natural, que tienen pequeños bucles espaciados cada 250 pies, como se ve en la imagen adjunta (la línea amarilla más baja. Hay otra línea de gas natural oculta sobre todas las demás, que también lo hace la misma cosa.)

La línea no se ramifica en estos puntos, y no parece haber ninguna necesidad de desviar la tubería para sostenerla. He visto algunos códigos de construcción para ver si puedo encontrar una razón (o incluso un requisito) para insertarlos.

¿Alguna idea de lo que son? Me está volviendo loco!

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mechanical-engineering building-physics pipelines

— Gretchen
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Buena pregunta. ¿Cuántas curvas hay?

— HDE 226868

HDE: Alrededor de las 10, a lo largo de todo el camino (no he contado exactamente)

— Gretchen

Interesante pregunta. Supongo que es para permitir la expansión térmica, pero no tengo idea de por qué solo las líneas de gas natural lo necesitarían. Quizás están hechos de un material que tiene un dl / dT más grande.

— Chris Mueller

A veces los bucles de expansión térmica son la respuesta, a veces las juntas de expansión son la respuesta. Me di cuenta de que la línea de gas natural es del diámetro más pequeño y que contiene un químico potencialmente corrosivo contra el caucho (metano), es probable que la decisión use bucles de expansión en lugar de juntas de expansión. Créeme, las escuelas están llenas de trámites burocráticos para entrar: alguien miró esto.

— Mark

Respuestas:

Los bucles se conocen como bucles de expansión. Deben colocarse en tuberías para permitir que las tuberías enfrenten la expansión y contracción térmica y otras fuerzas que pueden afectar la tubería.

Por lo general, se colocan en tuberías de gas, independientemente de cuándo el gas esté caliente o frío: gas natural o vapor.

La siguiente cita es de Pipeline Design . Está cerca del final de la página en Expansión de tuberías y soportes

Los sistemas de tuberías de acero están sujetos a movimiento debido a la expansión / contracción térmica y las fuerzas mecánicas. Los sistemas de tuberías sujetos a cambios de temperatura superiores a 50 ° F o cambios de temperatura superiores a 75 ° F, donde la distancia entre los giros de la tubería es mayor que 12 veces el diámetro de la tubería, puede requerir bucles de expansión.

Tales bucles no solo se usan en tuberías de gas y se usan en tuberías que transportan otros fluidos como el petróleo. Las tuberías que transportan fluidos líquidos pueden usar otros dispositivos de control de expansión, como juntas de expansión de deslizamiento simple o juntas de expansión de tipo fuelle.

Acomodar la expansión térmica en tuberías

Seguridad de tuberías

— Fred
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Quizás las líneas de gas tienen expansores porque son más críticas, una fuga de gas es más problemática que una fuga de algunos de los otros fluidos / gases.

— Jiminion

@Fred: Hay algunas explicaciones menos optimistas: la tubería de gas se realiza según el código, lo que requiere estos giros, mientras que el resto se construyó de la manera más sencilla e 'ingenua', ya sea porque las reglas para hacer estas líneas no estaban reguladas en ese momento , o alguien logró pasarlo por la burocracia. Teniendo en cuenta que la tubería de gas corre por debajo del conducto, creo que podría haberse agregado más tarde y hecho al código, a diferencia del resto.

— SF.

@SF. Si puede proporcionar evidencia de sus "explicaciones menos optimistas" y su "creencia", hágalo. (1) Los bucles de expansión se han colocado en tuberías durante décadas; son características de seguridad. (2) Los códigos son establecidos por expertos, si los bucles de expansión están en el código, es para que la tubería pueda expandirse y contraerse, no es para decoración. Tales bucles aumentan la longitud de las tuberías y su costo. (3) Si no fuera seguro tener todas las tuberías bajo el techo como lo hacen, no estarían allí, el inspector de aprobación de edificios no lo permitiría.

— Fred

@SF. No entiendo qué tiene que ver un sistema de eliminación de humo instalado de manera inadecuada o incorrecta en un estadio en Polonia y los funcionarios potencialmente corruptos en Polonia tienen que ver con un sistema de tuberías en los EE. UU. Y en particular un gasoducto con un circuito cerrado. La imagen que se muestra en la pregunta no es nada inusual; He visto arreglos similares de tuberías en las últimas 3-4 décadas. Aprendí por primera vez sobre los bucles de expansión de tuberías cuando estudié ingeniería hace más de 30 años. Hay una razón de ingeniería por la que ese bucle está ahí.

— Fred

Solo para aclarar: hay otra tubería de gas natural por encima de todas las demás tuberías, obviamente colocada con el resto. Supongo que la tubería secundaria se instaló debido a una mayor demanda. Esa tubería más antigua también tiene los bucles de expansión térmica, por lo que no creo que el hecho de que las otras tuberías sean rectas se deba a una diferencia en el código, así que imagino que son los diferentes materiales / contenidos.

— Gretchen

Si las otras tuberías transportan líquidos con un coeficiente de calor específico mayor, entonces no se esperaría que experimenten los mismos rangos de temperatura, es decir, las tuberías de agua estarán a un promedio de la temperatura exterior y la temperatura del agua. Una línea de gas de baja presión estaría hecha de material más liviano y el gas en el interior se igualaría con la temperatura externa con bastante rapidez. Por lo tanto, el código para una línea de gas y una línea de líquido (o una tubería ligera y una tubería pesada) puede ser diferente.

Las juntas de expansión a menudo se usan para tuberías de líquidos expuestos, como la tubería de Alaska, que están sujetas a temperaturas extremas y cubren largas distancias. Las tuberías enterradas no experimentan el mismo rango de temperatura y normalmente no emplean bucles de expansión.

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