Instalacje pneumatyczne do sprężonego powietrza

Instalacja sprężonego powietrza wymaga doboru systemu rur, złącz i średnic do przepływu, ciśnienia oraz rzeczywistej trasy między sprężarkownią a odbiornikami. W ofercie Pneumatig znajdują się trzy rodziny rurociągów: aluminiowe AIRnet Atlas Copco i Transair Parker Legris oraz zgrzewany system PP-R Coprax Prandelli. Nie są to warianty wymienne wyłącznie na podstawie nominalnej średnicy. Różnią się materiałem, sposobem wykonywania połączeń, narzędziami montażowymi, możliwością przebudowy oraz zasadami kompensacji wydłużeń.

Wybór warto rozpocząć od bilansu instalacji, a dopiero potem porównywać koszt rur i kształtek. Zbyt mały przekrój zwiększa prędkość przepływu i straty ciśnienia, lecz przewymiarowanie całej sieci bez obliczeń również podnosi koszt inwestycji. Wynik powinien uwzględniać obciążenie typowe i szczytowe, planowaną rozbudowę oraz wymagane ciśnienie przy najdalej położonym odbiorniku.

Jak dobrać średnicę rurociągu sprężonego powietrza?

Do obliczeń potrzebny jest przepływ z jednoznacznie podanymi warunkami odniesienia. Wydajność FAD, przepływ normalny i objętość powietrza w rurociągu pod ciśnieniem opisują różne stany gazu, dlatego sama liczba w m³/h nie wystarcza. Trzeba także znać minimalne i maksymalne ciśnienie źródła, wymaganie odbiorników, długość każdego odcinka oraz dopuszczalny spadek ciśnienia.

Do długości prostych odcinków dolicza się opory kolan, trójników, zaworów, redukcji, filtrów, szybkozłączy i przewodów elastycznych. Dla większej sieci osobno oblicza się magistralę, piony, gałęzie i przyłącza stanowiskowe. Średnicę porównuje się według rzeczywistego przekroju wewnętrznego wybranego rurociągu, a nie samego oznaczenia zewnętrznego lub PN. Dlatego nie należy stosować stałego przelicznika typu „jedna średnica PP-R odpowiada jednej średnicy aluminium” bez sprawdzenia konkretnej rury i warunków przepływu.

AIRnet Atlas Copco — modułowy system aluminiowy

AIRnet Atlas Copco wykorzystuje rury aluminiowe i złącza systemowe. Dokumentacja producenta rozdziela kilka technologii połączeń zależnie od średnicy i generacji elementu: montaż może wymagać oznaczenia głębokości wsunięcia, gratowania i fazowania, kontroli momentu albo przygotowania odejścia. Nie można więc przyjąć, że każdą średnicę montuje się wyłącznie obcinakiem i ręcznym wsunięciem rury.

System modułowy ułatwia wykonywanie nowych odejść i późniejsze zmiany trasy, ale możliwość ponownego użycia trzeba potwierdzić dla dokładnej serii złącza. Instrukcja AIRnet wyłącza tę możliwość dla serii Black Series. Projekt musi także przewidzieć podparcie armatury, ochronę przed drganiami źródła, kompensację długich odcinków przy zmianach temperatury oraz dostęp do połączeń na potrzeby kontroli i rozbudowy.

Transair Parker Legris — aluminium z technologią zależną od średnicy

Transair Parker Legris jest modułowym systemem aluminiowym z rurami, kształtkami, odejściami, mocowaniami i armaturą. Sposób przygotowania końca rury oraz połączenia zmienia się wraz z rozmiarem. Dokumentacja pokazuje połączenia wtykowe dla części zakresu, a dla innych średnic pierścienie, otwory technologiczne lub formowanie wypustów i połączenia zaciskowe. Właściwy zestaw narzędzi wynika więc z listy elementów i instrukcji konkretnego wykonania.

Transair i AIRnet pełnią podobną funkcję, ale nie tworzą jednego wspólnego standardu części. Rury, uszczelnienia, złącza i narzędzia należy dobierać w obrębie zatwierdzonego systemu, a przejście do istniejącej instalacji wykonywać przez przewidziany adapter gwintowany lub kołnierzowy. Sam zgodny wymiar nominalny nie potwierdza bezpośredniej kompatybilności elementów różnych producentów.

Coprax Prandelli — zgrzewany system PP-R do sprężonego powietrza

Coprax Prandelli składa się z rur i kształtek PP-R łączonych przez polifuzję. Producent wymienia transport sprężonego powietrza jako jedno z zastosowań systemu, lecz nie oznacza to, że dowolna rura PP-R przeznaczona do wody nadaje się do sieci pneumatycznej. Trzeba zachować właściwą rodzinę rur i złącz, serię SDR/PN, technologię zgrzewania oraz warunki określone w dokumentacji Coprax.

Połączenie powstaje przez kontrolowane nagrzanie rury i kształtki, ich osiowe zespolenie oraz chłodzenie bez skręcania. Wymaga zgrzewarki, matryc dla właściwej średnicy, przygotowania powierzchni i przestrzegania czasu procesu. Zgrzanego węzła nie rozłącza się w celu ponownego wykorzystania kształtki. Przy doborze PP-R szczególnie ważna jest zależność dopuszczalnego ciśnienia od temperatury, czasu pracy i szeregu wymiarowego oraz większa rozszerzalność cieplna, którą uwzględnia się w trasie i rozmieszczeniu podpór.

Układ pierścieniowy czy instalacja liniowa?

W magistrali pierścieniowej powietrze może docierać do punktu poboru z dwóch kierunków. Pomaga to ograniczać lokalne spadki ciśnienia i stabilizować zasilanie przy zmiennym poborze. Nie jest jednak podstawą do automatycznego zmniejszenia średnicy. Każdy odcinek pierścienia nadal trzeba policzyć dla spodziewanego rozdziału przepływu, a duży odbiornik położony daleko od głównej sieci może wymagać osobnej magistrali.

Układ liniowy bywa wystarczający dla krótkiej, prostej trasy o przewidywalnym obciążeniu. Przy rozbudowie zakładu pętla zwykle daje więcej możliwości sekcjonowania i zasilania nowych gałęzi. W obu układach trzeba wyznaczyć miejsca zaworów odcinających, spustów, odejść, punktów pomiaru ciśnienia i elementów uzdatniania. Kondensatu nie rozwiązuje sam materiał rury: sposób osuszania, prowadzenia magistrali i odwodnienia zależy od jakości powietrza oraz temperatury w instalacji.

Montaż, rozbudowa i łączenie z istniejącą siecią

Przed połączeniem nowego odcinka trzeba zidentyfikować materiał i dokładny system istniejącej instalacji, ciśnienie robocze, rodzaj gwintów lub kołnierzy oraz stan rurociągu. Adapter nie koryguje źle dobranej średnicy ani nie potwierdza zgodności chemicznej uszczelnień. Nie należy też mieszać rur i złącz różnych systemów tylko dlatego, że mają zbliżone wymiary.

Dokumentacja montażowa rozstrzyga odstępy podpór, kompensację wydłużeń, przygotowanie końców rur, momenty dokręcania, położenie odejść i próbę szczelności. Te wartości są zależne od materiału, średnicy i serii, dlatego należy odczytać je z aktualnej instrukcji wybranego systemu. Przed montażem, regulacją lub demontażem odcinek trzeba odciąć od wszystkich źródeł ciśnienia i bezpiecznie odprężyć.

Dane potrzebne do porównania AIRnet, Transair i Coprax

• przepływ typowy i maksymalny wraz z warunkami odniesienia oraz współczynnikiem jednoczesności odbiorników;
• minimalne i maksymalne ciśnienie w sprężarkowni oraz wymagane ciśnienie w krytycznym punkcie poboru;
• długość i przebieg magistrali, pionów, gałęzi i przyłączy oraz liczba kolan, zaworów i innych oporów miejscowych;
• planowany układ liniowy lub pierścieniowy, możliwość sekcjonowania i przewidywane etapy rozbudowy;
• temperatura otoczenia i powietrza, warunki wewnątrz lub na zewnątrz budynku, drgania i sposób mocowania;
• wymagana jakość sprężonego powietrza, ciśnieniowy punkt rosy oraz sposób odprowadzania kondensatu;
• materiał istniejącej sieci, punkty włączenia, dostępna przestrzeń montażowa i wymagany czas postoju.

Na podstawie tych danych można porównać średnice wewnętrzne, wyposażenie, pracochłonność montażu i możliwość późniejszej modyfikacji trzech systemów. W zapytaniu warto dołączyć rzut hali z lokalizacją sprężarkowni i odbiorników oraz zaznaczyć punkty o największym chwilowym poborze. Pozwala to oprzeć wybór na obliczonym spadku ciśnienia i kompletnej trasie, zamiast na samej cenie jednego metra rury.