Классификация давления газа: » , , , , , , , , , «»

Страница не найдена

Северо-Запад

143405, г. Красногорск, ул.Заводская, д.26

+7 (498) 569-03-04

Array

Все контакты филиала

Юго-Восток

140411 г. Коломна, пр. Кирова, д. 9

+7 (496) 615-67-04

Array

Все контакты филиала

Север

141002, г. Мытищи, ул. Белобородова, д.6

+7 (498) 687-47-04

Array

Все контакты филиала

Восток

142412, г. Ногинск, ул. Ревсобраний, д.1

+7 (496) 516-80-04

Array

Все контакты филиала

Запад

143000, г. Одинцово, Транспортный пр-д., д.5

+7 (498) 690-43-04

Array

Все контакты филиала

Юг

142110, г. Подольск, ул.Кирова, д.31-а

+7 (496) 769-76-04

Array

Все контакты филиала

Не ваш филиал?

Классификация газопроводов по давлению

Для любого трубопровода, максимальное внутреннее давление является одной из ключевых характеристик. Данный показатель помогает установить предел мощности трубопровода (максимальный объем прокачиваемого материала за единицу времени), его уровень надежности, а так же и уровень опасности и потенциального риска (чем более высокое давление внутри трубопровода, тем больше потенциальной угрозы он несет).

Все вышесказанное в полной мере относится и к газопроводам. Классификация газопроводов по давлению тесно связана с их назначением. Так как газопровод является потенциально опасным объектом, строительство газопровода с давлением, превышающим необходимое для данных целей, является серьезным нарушением, чреватым большими рисками.

Принятая в России классификация такова:

• Категория высокого давления I-а. Давление газа составляет более чем 1,2 МПа (1 мега паскаль – 9,8 атмосфер). Используются для подведения газа к парогазовым и турбинным установкам на территории тепловых электростанций.
• Категория высокого давления I. Давление составляет: 0,6 – 1,2 Мпа. Используются для транспортировки газа к газораспределительным пунктам. Напрямую к потребителям (промышленным, естественно) газопроводы такого давления могут быть подключены только в исключительных случаях.
• Категория высокого давления II. Давление составляет: 0,3 – 0,6 МПа. Применяются для газораспределительных пунктов внутри городской черты, а так же для подачи газа промышленным потребителям.
• Категория среднего давления III. Давление составляет: 5 КПа – 0,3 Мпа. Используются для подведения газа к газораспределительным пунктам, расположенным непосредственно на зданиях жилых домов либо вблизи них.
• Категория низкого давления IV. Давление допускается до 5 КПа. С помощью таких газопроводов осуществляется подача газа непосредственно населению или предприятиям бытового сектора.

Классификация газопроводов по давлению так же тесно связана с иными типами классификации. Например, то или иное рабочее давление может требовать особого местоположения, особой конструкции соединений труб и т.д.

При подводе газа к промышленному объекту (особенно, в случае нового строительства) чрезвычайно важно правильно рассчитать потребность в газе и подобрать оптимальные параметры газопровода, в частности – рабочее давление.

Трубы для газопроводов | Группа ПОЛИПЛАСТИК

Несмотря на то, что газификация страны началась еще в прошлом веке, вопросы строительства газовых магистралей, а также замена труб на новые актуальны и сегодня. Газификация требует внимательного отношения и долговечного оборудования. На фоне несчастных случаев с бытовым газом ужесточаются нормы прокладки внутридомовых трубопроводов и, бесспорно, растут требования к качеству наружных сетей. Понять, как выбрать трубу для газа, можно только сравнив доступные варианты.

Виды газовых труб

Основа безопасности – газовая труба.  Сегодня используются изделия  из стали, меди, полиэтилена.

Стальные

Ставшая еще при советском союзе классикой стальная труба сегодня терпит конкуренцию со стороны полимеров. Однако этот тип трубопроводов по-прежнему применяется и не имеет альтернативы при наружной прокладке, а также при устройстве внутридомовых сетей. Они эксплуатируются в любом климате, включая зоны с большой разницей годовых температур. Изготавливаются из низкоуглеродистой стали с пониженным содержанием серы и фтора.  Разделяют два основных вида трубы для газопроводов из стали:

• сварные с продольным прямым или спиральным швом;
• цельнотянутые бесшовные.

Минусами стальных магистралей для газа являются большой вес и сопряженные с этим издержки на доставку и монтаж, подверженность коррозии, необходимость катодной защиты, сложность устранения порывов (необходимость сварки). Изделия имеют ограничения по методам монтажа: резьбовые стыки нельзя делать под землей, а фланцевые соединения допустимы только в пределах специальных колодцев. 

Медные

Допущены к использованию в составе газовых трубопроводов низкого давления и могут монтироваться только с использованием пресс-фитингов. Компрессионные фитинги запрещены, трубы должны иметь маркировку желтого цвета и желтое же уплотнительное кольцо.

Их плюсами являются:

• высокая устойчивость к коррозии;
• довольно простой монтаж фитингами и его кроткие сроки;
• стойкость к механическим нагрузкам;
• долговечность;
• эстетичность – можно использовать без маскировки на открытых участках.

Главный минус – высокая стоимость и неприменимость для работы в сетях повышенного давления.

Газовые трубы из ПНД

Полиэтилен низкого давления (правильное название – полиэтилен высокой плотности) – продукт нового поколения для самых ответственных магистралей. Сразу стоит обратить внимание, что термин «низкое давление» касается способа производства материала и не имеет отношения к характеристикам трубопровода. Такие трубы для газопроводов пригодны для транспортировки газа под давлением до 1,2 МПа, безопасны, надежны и все шире применяются как на объектах федерального значения, так и в частном строительстве.  Имеют много особенностей, поэтому рассмотрим их более подробно.

Свойства газовых труб ПНД

Трубы для газопроводов изготавливаются из полиэтилена двух типов – ПЭ 80 и ПЭ 100. Второй является материалом «нового поколения», имеет большую плотность по сравнению с ПЭ 80 и более высокие прочностные и эксплуатационные характеристики.

Трубы имеют маркировку, которая должна включать товарный знак производителя, наименование материала (ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100), SDR, диаметр, толщину стенки, дату изготовления и обозначение стандарта. Цвет труб – черный или черный с продольными желтыми полосами.

Стоимость трубы для газопроводов выше, чем у систем из ПНД для канализации или водоснабжения. Это объясняется более высокими требованиями к сырью (недопустимость использования вторсырья в производстве), а также более долгим аттестационным циклом. При этом они стоят дешевле стальных труб как в товарном виде, так и при оценке совокупных затрат на монтаж и эксплуатацию в 50-летнем периоде. 

Преимущества ПНД продукции для газопроводов

1. Химическая стойкость. Невосприимчивы к транспортируемой среде, не вступают с ней в реакцию.
2. Коррозионная стойкость.
3. Невосприимчивость к блуждающим токам.
4. Не нуждаются в катодной защите. Это проистекает из первых трех пунктов и значительно сокращает сроки монтажа и его стоимость.
5. Постоянная пропускная способность. Просвет не зарастает по мере эксплуатации ввиду отсутствия коррозии и гарантирует стабильную производительность на протяжении всего срока службы.
6. Гибкость. Расчетный допустимый радиус изгиба составляет 25 диаметров трубы. Это позволяет осуществлять монтаж с меньшим количеством соединений. Плюс повышает безопасность готовой магистрали в сложных, пучинистых, склонных к движению под воздействием природных явлений грунтах.
7. Экологическая безопасность. Не оказывают влияния на окружающую среду.
8. Небольшой вес. Заметно легче стали. Это сокращает издержки на транспортировку, хранение, при монтаже позволяет обходиться меньшим количеством грузоподъемной техники.
9. Высокая прочность и эластичность. Подходят для бестраншейной прокладки.
10. Совместимость с иными материалами. Специальные фасонные части (фитинги) делают возможным соединение ПЭВП с другими материалами, включая пластики, медь, сталь. Это удобно и при ремонте и обслуживании текущих магистралей, и при замене изношенных участков на более доступные и легкие в применении ПЭ трубы.
11. Долговечность. Оцененный срок службы составляет 50 лет. Более долгие прогнозы ограничены лишь отсутствием опыта эксплуатации. Предположительный срок службы при соблюдении условий может достигать 100 лет.

Недостатки газовых труб ПНД

Недостатки связаны именно с материалом изготовления. К ним относится запрет на эксплуатацию внутри квартир, поскольку полиэтилен является горючим материалом, а также невозможность прокладки на отрытых участках. К сожалению, вопрос температурной стойкости в отношении производных этилена не имеет рентабельного решения, поэтому эксплуатационные ограничения останутся.

Сфера применения

Трубы для газопроводов из ПНД применяются практически во всех сферах хозяйствования:

• малое строительство: для газификации отдельных строений и целых поселков под ключ, включая новые и существующие объекты;
• санация существующих магистралей;
• капитальное строительство: для подключения новых домов и социальных объектов;
• промышленность: для обеспечения нужд производства разного типа и масштаба;
• сельское хозяйство: для удовлетворения потребностей растениеводческих и животноводческих комплектов в отоплении;
• стратегические объекты: подержание функциональности хранилищ, создание вспомогательной инфраструктуры транспортных газопроводов.

Особенности монтажных работ

Монтаж производится посредством стыковой или электромуфтовой сварки с использованием соединительных деталей с закладными нагревателями. Выбор метода сварки определяется диаметром труб, наличием доступа к месту монтажа, требованиями бюджета. Сварочное оборудование может быть взято в аренду, что позволяет сократить себестоимость готового трубопровода в случае, если проект разовый.

Производителем предложен широкий перечень комплектной запорно-регулирующей арматуры и фасонных изделий для газопроводов любых диаметров, что позволяет без проблем смонтировать любой участок, в том числе с присоединением к существующим стальным трубам.  При соблюдении технологии прочность соединений превосходит прочность самой трубы и гарантирует исключение порывов и иных дефектов стыка.

К монтажу допускается квалифицированный персонал, прошедший обучение и регулярную аттестацию для работы со сварочным оборудованием согласно закрепленному регламенту работ.

 

Классификация газопроводов природного газа. СНиП 42-01-2002, Газораспределительные системы:

	Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Технологии и чертежи / / Газоснабжение, газораспределение  / / Классификация газопроводов природного газа. СНиП 42-01-2002, Газораспределительные системы: Поделиться:    Классификация газопроводов природного газа. СНиП 42-01-2002, Низкое, среднее, высокое давление газа. Газораспределительные системы: Наружный газопровод – подземный, надземный и (или) надземный газопровод, проложенный вне зданий до наружной конструкции здания. Внутренний газопровод – газопровод, проложенный от наружной конструкции здания до места подключения расположенного внутри зданий газоиспользующего оборудования. Газоиспользующее оборудование – оборудование, использующее газ в качестве топлива. Газовое оборудование – технические изделия полной заводской готовности (компенсаторы, конденсатосборники, арматура трубопроводная запорная и т.д.), используемые в качестве составных элементов газопроводов. Классификация газопроводов (природный газ) по приборному давлению (МПа) — высокого давления 1 кат. – Св.0,6 до 1,2 включительно, МПа; — высокого давления 2 кат. – Св.0,3 до 0,6 включительно, МПа; — среднего давления – Св.0,005 до 0,3 включительно, МПа; — низкого давления – До 0,005 включительно, МПа — обычный «бытовой» газопровод. Абсолютное давление практически не отличается от 1 атм. Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая поддержка сайта: Zavarka Team	Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

Сжатый газ: классификация и требования

NFPA 55: 3.3.49.1 Определение сжатого газа:

Материал или смесь материалов, которые (1) представляют собой газ при температуре 68 ° F (20 ° C) или ниже при абсолютном давлении 14,7 фунтов на кв. Дюйм (101,3 кПа) и (2) имеют точку кипения 68 ° F. (20 ° C) или менее при абсолютном давлении 14,7 фунта на квадратный дюйм (101,3 кПа), который находится в сжиженном, несжиженном виде или в растворе, за исключением тех газов, которые не обладают другими свойствами для здоровья или физической опасности, не считаются сжатыми газами до тех пор, пока давление в упаковке превышает 40 абсолютных значений.280 кПа (6 фунтов на кв. Дюйм) при 20 ° C (68 ° F).

UC San Diego Исследователи, работающие со сжатыми газами, должны следовать утвержденному плану контроля рисков

(HCP) при использовании приложения HCP

Этот HCP должен быть предварительно одобрен главным исследователем до начала любой работы с этим материалом.

Информация на этой странице Blink является дополнительной и не предназначена для замены утвержденного HCP.

Использование и хранение сжатых газов строго регламентировано в соответствии с классификацией опасности.

Сжатые газы классифицируются по классам I, II, III или IV в порядке уменьшения опасности. * Классы основаны на летальной концентрации для 50% подопытных животных (крыс) каждого газа (LC50).

Классификация опасности сжатого газа UCSD
Класс I	LC50 (крыса) ≤ 200 частей на миллион
Класс II	201 ppm LC50 (крыса) ≤ 2000 ppm
Класс III	2001 ppm LC50 (крыса) ≤ 5000 ppm
Класс IV	LC50 (крыса)> 5001 частей на миллион

* Примечание. В Кодексе пожарной безопасности Калифорнии используется другая система классификации.За дополнительной информацией обращайтесь в EH&S Fire & Life Safety, (858) 534-3659.

Требования к хранению и использованию относятся к всем сжатым газам .

Принять дополнительные меры безопасности для сильнодействующих> особо опасных веществ (классы I, II и III).Требования смягчаются для небольших количеств и краткосрочного использования.

• Всегда соблюдайте план химической гигиены и сжатый газ.
• Заполните свой план по контролю за опасностями (HCP) для сжатого газа и / или газа в приложении HCP перед заказом материала.
• Существуют ограничения пожарного кодекса на количество некоторых газов при использовании и / или хранении в исследовательских зданиях. Примеры включают:
  • легковоспламеняющиеся (водород, метан, ацетилен)
  • Окислитель (кислород, закись азота)
  • высокотоксичный (арсин, фосфин, оксид азота, диоксид азота)
  • токсичен (аммиак, сероводород, окись углерода)
  • коррозионные (хлористый водород, хлор, фтороводород)
  • Нестабильный реактив (ацетилен)
• Заказывайте только то, что необходимо, в течение разумного периода времени.
• Сохраняйте минимальные количества для всех газов.
• По возможности уменьшите концентрацию.
• Прочтите Обзор баллонов со сжатым газом, чтобы получить подробную информацию о заказе, услугах и арендной плате для завершения покупки.
• Закажите все имеющиеся на складе и специальные газы через Marketplace.

Важно: Чтобы обеспечить безопасное использование и хранение газов класса I, II или III, обратитесь к специалисту по химической гигиене EH&S, (858) 822-1579, , прежде чем заказывать материал .

Этот набор из 2-х видео представил Евгений Юрьевич.Нгаи из Chemically Speaking LLC в мае 2013 года для исследователей UCSD и сотрудников по охране окружающей среды, здоровья и безопасности. Рассмотрены ключевые элементы программы безопасности CG и предварительного планирования аварийного реагирования.

Раздаточные материалы по обучению технике безопасности, представленные в этой программе, приведены ниже:

Все файлы любезно предоставлены Chemically Speaking LLC

Газовые баллоны не всегда идеальны для лабораторных условий по транспортировке, хранению, безопасности или по другим практическим причинам.Рассмотрим альтернативы ниже:

UC San Diego Требования к инженерному контролю, защитному оборудованию, хранению, аварийному реагированию, системам предупреждения и обучению сотрудников основаны на:

Класс давления — обзор

5.

5.2 Обработка

Методы консервирования древесины делятся на два основных класса: процессы под давлением, при которых древесина помещается в обрабатывающие цилиндры или реторты, где она пропитывается консервантом под повышенным давлением и температурой. , и безнапорные процессы.

К процессам без давления относятся термические методы, в которых применяется тепло, и нетепловые методы, которые включают чистку щеткой, распыление, окунание и замачивание. Безнапорные процессы используются только с консервантами на масляной основе и не подходят для крупносерийного производства железнодорожных шпал и опор, которые также требуют высокой степени проникновения.

Манометрические методы выполняются в закрытых баллонах. Цилиндры обычно изготавливаются из стали и иногда называются ретортами.Большинство цилиндров стандартизированы до 2–3 м (6–9 футов) в диаметре и могут быть более 46 м (150 футов) в длину. Они рассчитаны на рабочее давление до 1720 кПа (250 фунтов на кв. Дюйм).

Деревянные шпалы укладываются в специальные трамвайные вагоны и вывозятся в реторту. Цилиндр закрывается или пломбируется, затем заполняется консервантом. Паровые змеевики обычно проходят по дну цилиндров для поддержания высоких температур. Приложенное давление заставляет консервант проникать в древесину до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое проникновение.На рис. 5.8 показана каплеуловитель. Обработанной древесине дают остыть на подушке и собирают капли.

Рисунок 5.8. Капельница.

Существует три процесса давления: полная ячейка, модифицированная полная ячейка и пустая ячейка. Процессы различаются последовательностью приложения к цилиндру вакуума и давления. Термины «пустой» и «полный» относятся к уровню консерванта, удерживаемого в клетках древесины. Процесс с использованием полных ячеек обеспечивает высокий уровень удержания консерванта в деревянных ячейках, но достигается меньшее проникновение по сравнению с процессом с пустыми ячейками.Процесс пустых ячеек обеспечивает относительно глубокое проникновение с меньшим удержанием консерванта, чем процесс с полным ячеем.

Полный клеточный процесс также известен как Вефильский процесс. Он используется, когда в технических характеристиках продукта требуются максимальные уровни удержания давления (например, при обработке древесины креозотом, который используется для защиты от морских бурильщиков). Полный клеточный процесс предназначен как для креозота, так и для консервантов на водной основе.

Модифицированный полноклеточный процесс чаще всего применяется с консервантами на водной основе.Метод аналогичен процессу полной ячейки за исключением начальных уровней вакуума. Модифицированный процесс с полной ячейкой использует меньше вакуума, чем с полной ячейкой. Уровни вакуума зависят от обрабатываемой породы древесины и желаемых уровней удерживания.

Процесс с пустыми ячейками позволяет достичь глубокого проникновения с низким уровнем удержания чистого консерванта. Этот процесс чаще всего используется с масляными консервантами. Два наиболее распространенных процесса — это процесс Рупинга и процесс Лоури.

В процессе Rueping сжатый воздух нагнетается в обрабатывающий цилиндр для заполнения деревянных ячеек воздухом перед впрыском консерванта. Время герметизации зависит от породы дерева. У некоторых видов период герметизации короткий, порядка минут. Для более стойких пород древесины могут потребоваться периоды давления до одного часа. Давление воздуха может составлять от 172 до 690 кПа (от 25 до 100 фунтов на квадратный дюйм), в зависимости от желаемой стойкости консерванта и устойчивости древесины. После завершения периода начального повышения давления консервант закачивается в цилиндр, нагнетая воздух в резервуар Rueping (уравнительный сосуд) со скоростью, которая поддерживает постоянное давление в цилиндре для обработки.После того, как обрабатывающий цилиндр наполнен консервантом, давление повышается выше начального давления воздуха и поддерживается на повышенном уровне до тех пор, пока консервант не перестанет вводиться в древесину или не будет поглощено достаточное количество для достижения желаемого уровня удерживания после окончательный вакуум. После периода давления избыточный консервант удаляется из цилиндра и создается окончательный вакуум. На последней стадии вакуумирования можно восстановить от 20% до 60% общего количества консерванта, впрыснутого в цилиндр.Затем реторта разгружается.

Процесс Лоури представляет собой процесс с пустой ячейкой, но без начального давления воздуха. Консервант закачивается в реторту без предварительного повышения давления воздуха или вакуумирования. Этот вариант процесса улавливает воздух, который уже находится в древесине. Когда реторта заполняется консервантом, прикладывается давление, и остальная часть процесса идентична процессу Rueping. Процесс Лоури обычно считается более экономичным, чем процесс Рупинга, поскольку он требует меньших капитальных вложений (например,g., не требуется воздушный компрессор, дополнительный бак для консерванта или насос для нагнетания консерванта в цилиндр против давления воздуха). Это также означает более низкие затраты на обслуживание и эксплуатацию.

% PDF-1.4 % 132 0 obj> эндобдж xref 132 79 0000000016 00000 н. 0000002561 00000 н. 0000002753 00000 н. 0000002804 00000 н. 0000002830 00000 н. 0000002870 00000 н. 0000002927 00000 н. 0000003160 00000 н. 0000003256 00000 н. 0000003352 00000 н. 0000003447 00000 н. 0000003542 00000 н. 0000003637 00000 н. 0000003732 00000 н. 0000003827 00000 н. 0000003922 00000 н. 0000004017 00000 н. 0000004112 00000 н. 0000004207 00000 н. 0000004302 00000 н. 0000004397 00000 н. 0000004492 00000 н. 0000004587 00000 н. 0000004681 00000 п. 0000004775 00000 н. 0000004869 00000 н. 0000004963 00000 н. 0000005057 00000 н. 0000005151 00000 п. 0000005245 00000 н. 0000005339 00000 н. 0000005433 00000 п. 0000005529 00000 н. 0000005648 00000 н. 0000006044 00000 н. 0000006589 00000 н. 0000006743 00000 н. 0000006954 00000 н. 0000007457 00000 н. 0000007628 00000 н. 0000007730 00000 н. 0000008063 00000 н. 0000008736 00000 н. 0000009514 00000 н. « yZS! (1 哉 u + o / x & -jsW *: & OGASÓO & / pV, ʹ% + aaХzNoIck ڥ k &, @ vY @ P + l711UVkkn) *: Дж.Ncc: & Jg-8 \) ݣ m 䖪 Notc6`6DZZF` K

9.1 Давление газа — химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определить свойство давления
• Определение и преобразование единиц измерения давления
• Опишите работу обычных инструментов для измерения давления газа
• Рассчитать давление по данным манометра

Атмосфера Земли оказывает давление, как и любой другой газ.Хотя обычно мы не замечаем атмосферное давление, мы чувствительны к его изменениям — например, когда ваши уши «хлопают» во время взлета и посадки во время полета или когда вы ныряете под водой. Давление газа вызывается силой, действующей при столкновении молекул газа с поверхностями объектов (рис. 1). Хотя сила каждого столкновения очень мала, любая поверхность значительной площади подвергается большому количеству столкновений за короткое время, что может привести к высокому давлению. Фактически, нормальное давление воздуха достаточно велико, чтобы раздавить металлический контейнер, если он не уравновешен равным давлением внутри контейнера.

Рис. 1. Атмосфера над нами оказывает сильное давление на объекты на поверхности земли, примерно равное весу шара для боулинга, давящего на область размером с ноготь человека.

В этом коротком видеоролике представлена ​​наглядная иллюстрация атмосферного давления, на которой показан взрыв железнодорожной цистерны при понижении его внутреннего давления.

Кратко объясняется демонстрация этого явления в меньшем масштабе.

Атмосферное давление создается за счет веса столба молекул воздуха в атмосфере над объектом, например, цистерной.На уровне моря это давление примерно такое же, как у взрослого африканского слона, стоящего на коврике, или обычного шара для боулинга, опирающегося на большой палец руки. Может показаться, что их огромное количество, и так оно и есть, но жизнь на Земле развивалась под таким атмосферным давлением. Если вы на самом деле поставите шар для боулинга на ноготь большого пальца, испытываемое давление будет на в два раза больше, чем на обычного давления, и ощущение будет неприятным.

Обычно давление определяется как сила, действующая на заданную область: [латекс] P = \ frac {F} {A} [/ latex].Обратите внимание, что давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади. Таким образом, давление может быть увеличено либо за счет увеличения силы, либо за счет уменьшения площади, по которой оно применяется; давление можно уменьшить, уменьшив силу или увеличив площадь.

Давайте применим эту концепцию, чтобы определить, кто с большей вероятностью упадет сквозь тонкий лед на рисунке 2 — слон или фигурист? Большой африканский слон может весить 7 тонн, опираясь на четыре ноги, каждая из которых имеет диаметр около 1.2 [/ латекс]

Даже несмотря на то, что слон более чем в сто раз тяжелее фигуриста, он оказывает меньше половины давления и, следовательно, с меньшей вероятностью упадет через тонкий лед. 2 [/ latex]

Рисунок 2. Хотя (а) вес слона велик, что создает очень большую силу на земле, (б) фигуристка оказывает гораздо большее давление на лед из-за небольшой площади поверхности коньков. (кредит А: модификация работы Гвидо да Роззе; кредит b: модификация работы Рёске Яги)

Единица давления в системе СИ — паскаль (Па) , при этом 1 Па = 1 Н / м ² , где N — ньютон, единица силы, определяемая как 1 кг м / с ² . Один паскаль — это небольшое давление; во многих случаях удобнее использовать единицы килопаскаль (1 кПа = 1000 Па) или бар (1 бар = 100000 Па).В Соединенных Штатах давление часто измеряется в фунтах силы на площади в один квадратный дюйм — фунта на квадратный дюйм (psi) — например, в автомобильных шинах. Давление также можно измерить с помощью прибора атмосфера (атм) , который первоначально представлял среднее атмосферное давление на уровне моря на приблизительной широте Парижа (45 °). В таблице 1 представлена ​​некоторая информация об этих и некоторых других распространенных единицах измерения давления

The next unit name is bar, and it is abbreviated as bar or b. The definition or relation to other unit is 1 bar equals 100,000 P a exactly and commonly used in meteorology. The next unit name is millibar, and it is abbreviated as m b a r or m b. The definition or relation to other unit is 1000 m b a r equals one bar. The next unit name is inches of mercury, and it is abbreviated as i n period, H g. The definition or relation to other unit is one i n period H g equals 3386 P a and is used by the aviation industry and also some weather reports. The next unit is torr. The definition or relation to other unit is 1 torr equals 1 over 760 a t m and named after Evangelista Torricelli, inventor of the barometer. The last unit name is millimeters of mercury, and it is abbreviated as m m H g. The definition or relation to other unit is 1 m m H g is approximately 1 torr.»>

Название и сокращение	Определение или отношение к другой единице
паскаль (Па)	1 Па = 1 Н / м 2 рекомендованный блок IUPAC
килопаскаль (кПа)	1 кПа = 1000 Па
фунтов на квадратный дюйм (psi)	Давление воздуха на уровне моря ~ 14. 7 фунтов на кв. Дюйм
атмосфера (атм)	1 атм = 101,325 Па Давление воздуха на уровне моря ~ 1 атм.
бар (бар или бар)	1 бар = 100 000 Па (точно) обычно используется в метеорологии
миллибар (мбар или мбар)	1000 мбар = 1 бар
дюйм рт. Ст. (Дюйм рт. Ст.)	1 дюйм рт. Ст. = 3386 Па используется в авиационной промышленности, а также в некоторых сводках погоды
торр	[латекс] 1 \; \ text {torr} = \ frac {1} {760} \; \ text {atm} [/ latex] в честь изобретателя барометра Евангелисты Торричелли
миллиметры ртутного столба (мм рт. Ст.)	1 мм рт. Ст. ~ 1 торр
Таблица 1. Единицы давления

Пример 1

Преобразование единиц давления
Национальная метеорологическая служба США сообщает давление как в дюймах ртутного столба, так и в миллибарах. Преобразуйте давление 29,2 дюйма рт. Ст. В:

(а) торр

(б) атм

(c) кПа

(d) мбар

Решение
Это проблема преобразования единиц измерения. Соотношения между различными единицами измерения давления приведены в таблице 1.

(a) [латекс] 29.2 \; \ rule [0.5ex] {2.2em} {0.1ex} \ hspace {-2.2em} \ text {in Hg} \ times \ frac {25.4 \; \ rule [0.25ex ] {1.2em} {0.1ex} \ hspace {-1.2em} \ text {mm}} {1 \; \ rule [0.25ex] {0.6em} {0.1ex} \ hspace {-0.6em} \ text { in}} \ times \ frac {1 \; \ text {torr}} {1 \; \ rule [0.25ex] {2em} {0.1ex} \ hspace {-2em} \ text {мм рт. ст.}} = 742 \ ; \ text {torr} [/ latex]

(b) [латекс] 742 \; \ rule [0.5ex] {1.8em} {0.1ex} \ hspace {-1.8em} \ text {torr} \ times \ frac {1 \; \ text {atm}} {760 \; \ rule [0.25ex] {1.2em} {0.1ex} \ hspace {-1.2em} \ text {torr}} = 0.976 \; \ text {atm} [/ latex]

(c) [латекс] 742 \; \ rule [0.5ex] {1.8em} {0.1ex} \ hspace {-1.8em} \ text {torr} \ times \ frac {101. 325 \; \ text {kPa}} {760 \; \ rule [0.25ex] {1.0em} {0.1ex} \ hspace {-1.0em} \ text {torr}} = 98.9 \; \ text {kPa} [/ latex]

(d) [латекс] 98.9 \; \ rule [0.5ex] {1.9em} {0.1ex} \ hspace {-1.9em} \ text {kPa} \ times \ frac {1000 \; \ rule [0.25ex] {0.9em} {0.1ex} \ hspace {-0.9em} \ text {Pa}} {1 \; \ rule [0.25ex] {1.1em} {0.1ex} \ hspace {-1.1em} \ text {кПа }} \ times \ frac {1 \; \ rule [0.25ex] {0.9em} {0.1ex} \ hspace {-0.9em} \ text {bar}} {100 000 \; \ rule [0.25ex] {1.0em} {0.1ex} \ hspace {-1.0em} \ text {Pa}} \ times \ frac {1000 \; \ text { mbar}} {1 \; \ rule [0.25ex] {1.0em} {0.1ex} \ hspace {-1.0em} \ text {bar}} = 989 \; \ text {mbar} [/ latex]

Проверьте свои знания
Типичное атмосферное давление в Канзас-Сити составляет 740 торр. Что это за давление в атмосферах, миллиметрах ртутного столба, килопаскалях и барах?

Ответ:

0,974 атм; 740 мм рт. 98,7 кПа; 0,987 бар

Мы можем измерить атмосферное давление, силу, действующую со стороны атмосферы на земную поверхность, с помощью барометра (рис. 3).Барометр представляет собой стеклянную трубку, которая закрыта с одного конца, заполнена нелетучей жидкостью, такой как ртуть, а затем перевернута и погружена в контейнер с этой жидкостью. Атмосфера оказывает давление на жидкость за пределами трубки, столб жидкости оказывает давление внутри трубки, а давление на поверхности жидкости одинаково внутри и снаружи трубки. Следовательно, высота жидкости в трубке пропорциональна давлению, оказываемому атмосферой.

Рис. 3. В барометре высота столба жидкости h используется как измерение давления воздуха.Использование очень плотной жидкой ртути (слева) позволяет создавать барометры разумного размера, тогда как для использования воды (справа) потребуется барометр высотой более 30 футов.

Если жидкостью является вода, нормальное атмосферное давление будет поддерживать столб воды высотой более 10 метров, что довольно неудобно для изготовления (и считывания) барометра. Поскольку ртуть (Hg) примерно в 13,6 раз плотнее воды, ртутный барометр должен быть [латекс] \ frac {1} {13. 6} [/ латекс] высотой с водяной барометр — более подходящий размер.Стандартное атмосферное давление в 1 атм на уровне моря (101 325 Па) соответствует столбу ртути высотой около 760 мм (29,92 дюйма). торр изначально задумывался как единица измерения, равная одному миллиметру ртутного столба, но больше не соответствует точно. Давление, оказываемое жидкостью под действием силы тяжести, известно как гидростатическое давление , p :

[латекс] p = h \ rho g [/ латекс]

, где h, — высота жидкости, ρ, — плотность жидкости, и g, — ускорение свободного падения.

Пример 2

Расчет барометрического давления
Покажите расчет, подтверждающий утверждение о том, что атмосферное давление около уровня моря соответствует давлению, оказываемому столбом ртути высотой около 760 мм. Плотность ртути = 13,6 г / см ³ .

Раствор
Гидростатическое давление определяется как p = hρg , при h = 760 мм, ρ = 13,6 г / см ³ и g = 9. 5 \; \ text {Pa} \ end {array} [/ latex]

Проверьте свои знания
Рассчитайте высоту водяного столба при 25 ° C, который соответствует нормальному атмосферному давлению. Плотность воды при этой температуре составляет 1,0 г / см ³ .

Манометр — это устройство, подобное барометру, которое может использоваться для измерения давления газа, находящегося в контейнере. Манометр с закрытым концом представляет собой U-образную трубку с одним закрытым плечом, одним плечом, которое соединяется с измеряемым газом, и нелетучей жидкостью (обычно ртутью) между ними.Как и в случае с барометром, расстояние между уровнями жидкости в двух рукавах трубки ( х на диаграмме) пропорционально давлению газа в баллоне. Манометр с открытым концом (рис. 4) аналогичен манометру с закрытым концом, но одно из его рукавов открыто для атмосферы. В этом случае расстояние между уровнями жидкости соответствует разнице давлений между газом в емкости и атмосферой.

Рисунок 4. Манометр можно использовать для измерения давления газа.(Разница в высоте) между уровнями жидкости ( х ) является мерой давления. Обычно используется ртуть из-за ее большой плотности.

Пример 3

Расчет давления с помощью манометра с закрытым концом
Давление пробы газа измеряется манометром с закрытым концом, как показано справа. Жидкость в манометре — ртуть. Определить давление газа в:

(а) торр

(б) Па

(с) бар

Раствор
Давление газа равно столбу ртути высотой 26.4 см. (Давление в нижней горизонтальной линии одинаково с обеих сторон трубки. Давление слева создается за счет газа, а давление справа из-за 26,4 см ртутного столба или ртути.) Мы могли бы использовать уравнение p = hρg , как в Примере 2, но проще преобразовать единицы измерения с помощью таблицы 1.

(a) [латекс] 26,4 \; \ rule [0.5ex] {2.8em} {0. 1ex} \ hspace {-2.8em} \ text {cm Hg} \ times \ frac {10 \; \ rule [0.25ex ] {2.5em} {0.1ex} \ hspace {-2.5em} \ text {мм рт. Ст.}} {1 \; \ rule [0.25ex] {2.5em} {0.1ex} \ hspace {-2.5em} \ text {мм рт. Ст.}} \ Times \ frac {1 \; \ text {torr}} {1 \; \ rule [0.25ex] {2.5 em} {0.1ex} \ hspace {-2.5em} \ text {мм рт. ст.}} = 264 \; \ text {torr} [/ latex]

(b) [латекс] 264 \; \ rule [0.5ex] {1.7em} {0.1ex} \ hspace {-1.7em} \ text {torr} \ times \ frac {1 \; \ rule [0.25ex] {1.3em} {0.1ex} \ hspace {-1.3em} \ text {atm}} {760 \; \ rule [0.25ex] {1.3em} {0.1ex} \ hspace {-1.3em} \ text {torr }} \ times \ frac {101,325 \; \ text {Pa}} {1 \; \ rule [0.25ex] {1.3em} {0.1ex} \ hspace {-1,3em} \ text {atm}} = 35 200 \; \ text {Pa} [/ latex]

(c) [латекс] 35,200 \; \ rule [0.5ex] {1.2em} {0.1ex} \ hspace {-1.2em} \ text {Pa} \ times \ frac {1 \; \ text {bar}} {100,000 \; \ rule [0.25ex] {1em} { 0,1ex} \ hspace {-1em} \ text {Pa}} = 0,352 \; \ text {bar} [/ latex]

Проверьте свои знания
Давление пробы газа измеряется манометром с закрытым концом. Жидкость в манометре — ртуть. Определить давление газа в:

(а) торр

(б) Па

(с) бар

Ответ:

(а) ~ 150 торр; (б) ~ 20 000 Па; (в) ~ 0.20 бар

Пример 4

Расчет давления с помощью манометра с открытым концом
Давление пробы газа измеряется на уровне моря с помощью ртутного манометра с открытым концом, как показано справа. Определить давление газа в:

(а) мм рт. Ст.

(б) атм

(c) кПа

Раствор
Давление газа равно гидростатическому давлению столба ртути высотой 13.7 см плюс давление атмосферы на уровне моря. (Давление в нижней горизонтальной линии одинаково с обеих сторон трубки. Давление слева обусловлено газом, а давление справа — 13,7 см ртутного столба плюс атмосферное давление.)

(a) В мм рт. Ст. Это: 137 мм рт. Ст. + 760 мм рт. Ст. = 897 мм рт. Ст.

(b) [латекс] 897 \; \ rule [0.5ex] {3em} {0. 1ex} \ hspace {-3em} \ text {мм рт. Ст.} \ Times \ frac {1 \; \ text {atm}} { 760 \; \ rule [0.25ex] {2.5em} {0.1ex} \ hspace {-2.5em} \ text {мм рт. Ст.}} = 1.2 \; \ text {кПа} [/ латекс]

Проверьте свои знания
Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом, как показано справа. Определить давление газа в:

(а) мм рт. Ст.

(б) атм

(c) кПа

Ответ:

(а) 642 мм рт. (б) 0,845 атм; (c) 85,6 кПа

Измерение артериального давления

Артериальное давление измеряется с помощью устройства, называемого сфигмоманометром (греч. sphygmos = «пульс»).Он состоит из надувной манжеты для ограничения кровотока, манометра для измерения давления и метода определения, когда кровоток начинается и когда он становится затрудненным (рис. 5). С момента своего изобретения в 1881 году он был незаменимым медицинским устройством. Существует много типов сфигмоманометров: ручные, для которых требуется стетоскоп и которые используются медицинскими работниками; ртутные, когда требуется наибольшая точность; менее точные механические; и цифровые, которые можно использовать после небольшого обучения, но у них есть ограничения. При использовании сфигмоманометра манжета надевается на плечо и накачивается до тех пор, пока кровоток полностью не блокируется, а затем медленно отпускается. Когда сердце бьется, кровь, проходящая через артерии, вызывает повышение давления. Это повышение давления, при котором начинается кровоток, составляет систолическое давление — пиковое давление в сердечном цикле. Когда давление в манжете сравняется с артериальным систолическим давлением, кровь течет мимо манжеты, создавая слышимые звуки, которые можно услышать с помощью стетоскопа.За этим следует снижение давления, поскольку желудочки сердца готовятся к новому удару. Поскольку давление в манжете продолжает снижаться, звук в конце концов перестает быть слышным; это диастолическое давление — наименьшее давление (фаза покоя) в сердечном цикле. Единицы измерения артериального давления тонометра выражаются в миллиметрах ртутного столба (мм рт. Ст.).

Рис. 5. (a) Медицинский техник готовится измерить артериальное давление пациента с помощью сфигмоманометра. (b) В типичном сфигмоманометре используется резиновая груша с клапаном для надувания манжеты и диафрагменный манометр для измерения давления.(кредит а: модификация работы магистра-сержанта Джеффри Аллена)

Метеорология, климатология и атмосферные науки

На протяжении веков люди наблюдали облака, ветры и осадки, пытаясь определить закономерности и сделать прогнозы: когда лучше всего сажать и собирать урожай; безопасно ли отправляться в морское путешествие; и многое другое. Сейчас мы сталкиваемся со сложными проблемами, связанными с погодой и атмосферой, которые окажут серьезное влияние на нашу цивилизацию и экосистему. Несколько различных научных дисциплин используют химические принципы, чтобы помочь нам лучше понять погоду, атмосферу и климат.Это метеорология, климатология и атмосферная наука. Метеорология — это изучение атмосферы, атмосферных явлений и атмосферных воздействий на погоду Земли. Метеорологи стремятся понять и предсказать погоду в краткосрочной перспективе, что может спасти жизни и принести пользу экономике. Прогнозы погоды (рис. 6) являются результатом тысяч измерений атмосферного давления, температуры и т.п., которые собираются, моделируются и анализируются в метеорологических центрах по всему миру.

Рисунок 6. Метеорологи используют карты погоды для описания и предсказания погоды. Области высокого (H) и низкого (L) давления сильно влияют на погодные условия. Серые линии представляют собой места постоянного давления, известные как изобары. (кредит: модификация работы Национального управления океанических и атмосферных исследований)

С точки зрения погоды, системы низкого давления возникают, когда атмосферное давление на земной поверхности ниже, чем в окружающей среде: влажный воздух поднимается и конденсируется, образуя облака.Движение влаги и воздуха в пределах различных погодных фронтов провоцирует большинство погодных явлений.

Атмосфера — это газовый слой, окружающий планету. Атмосфера Земли, имеющая толщину примерно 100–125 км, состоит примерно на 78,1% азота и 21,0% кислорода и может быть подразделена на области, показанные на рисунке 7: экзосфера (наиболее удаленная от Земли,> 700 км над уровнем моря) , термосфера (80–700 км), мезосфера (50–80 км), стратосфера (второй нижний уровень нашей атмосферы, 12–50 км над уровнем моря) и тропосфера (до 12 км над уровнем моря, примерно 80% земной атмосферы по массе и слой, в котором происходит большинство погодных явлений). По мере того, как вы поднимаетесь в тропосфере, плотность и температура воздуха снижаются.

Рис. 7. Атмосфера Земли состоит из пяти слоев: тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы.

Климатология — это изучение климата, усредненных погодных условий за длительные периоды времени с использованием атмосферных данных. Однако климатологи изучают закономерности и эффекты, которые происходят на протяжении десятилетий, столетий и тысячелетий, а не более короткие временные рамки в часы, дни и недели, как метеорологи.Наука об атмосфере — это еще более широкая область, объединяющая метеорологию, климатологию и другие научные дисциплины, изучающие атмосферу.

Газы оказывают давление, то есть силу на единицу площади. Давление газа может быть выражено в единицах СИ — паскаль или килопаскаль, а также во многих других единицах, включая торр, атмосферу и бар. Атмосферное давление измеряется с помощью барометра; другие давления газа можно измерить с помощью одного из нескольких типов манометров.

• [латекс] P = \ frac {F} {A} [/ латекс]
• [латекс] p = h \ rho g [/ латекс]

Химия: упражнения в конце главы

1. Почему острые ножи более эффективны, чем тупые (подсказка: подумайте об определении давления)?
2. Почему у некоторых небольших мостов есть ограничения по весу, которые зависят от количества колес или осей у проезжающего транспортного средства?
3. Почему лучше кататься или ползать животом, чем ходить по замерзшему пруду?
4. Типичное атмосферное давление в Реддинге, Калифорния, составляет около 750 мм рт.Вычислите это давление в атм и кПа.
5. Типичное атмосферное давление в Денвере, штат Колорадо, составляет 615 мм рт. Что это за давление в атмосферах и килопаскалях?
6. Типичное атмосферное давление в Канзас-Сити составляет 740 торр. Что это за давление в атмосферах, миллиметрах ртутного столба и килопаскалях?
Канадские манометры
7. имеют маркировку в килопаскалях. Какое значение на таком манометре соответствует 32 фунтам на квадратный дюйм?
8. Во время высадки викингов на Марс атмосферное давление было определено в среднем около 6.50 миллибар (1 бар = 0,987 атм). Что это за давление в торр и кПа?
9. Давление атмосферы на поверхности планеты Венера составляет около 88,8 атм. Сравните это давление в фунтах на квадратный дюйм с нормальным давлением на Земле на уровне моря в фунтах на квадратный дюйм.
10. Каталог медицинских лабораторий описывает давление в баллоне газа как 14,82 МПа. Какое давление у этого газа в атмосферах и торр?
11. Рассмотрите этот сценарий и ответьте на следующие вопросы: В середине августа на северо-востоке США в местной газете появилась следующая информация: атмосферное давление на уровне моря 29.97 дюймов, 1013,9 мбар.

    (а) Какое было давление в кПа?

    (b) Давление у побережья на северо-востоке США обычно составляет около 30,0 дюймов рт. Ст. Во время урагана давление может упасть примерно до 28,0 дюймов рт. Ст. Рассчитайте падение давления в торр.

12. Почему необходимо использовать нелетучую жидкость в барометре или манометре?
13. Давление пробы газа измеряется на уровне моря манометром с закрытым концом. Жидкость в манометре — ртуть.Определите давление газа в:

    (а) торр

    (б) Па

    (с) бар

14. Давление пробы газа измеряется манометром с открытым концом, частично показанным справа. Жидкость в манометре — ртуть. Предполагая, что атмосферное давление составляет 29,92 дюйма рт. Ст., Определите давление газа в:

    (а) торр

    (б) Па

    (с) бар

15. Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом.Предполагая, что атмосферное давление составляет 760,0 мм рт. Ст., Определите давление газа в:

    (а) мм рт. Ст.

    (б) атм

    (c) кПа

16. Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом. Предполагая, что атмосферное давление составляет 760 мм рт. Ст., Определите давление газа в:

    (а) мм рт. Ст.

    (б) атм

    (c) кПа

17. Как использование летучей жидкости повлияет на измерение газа с помощью манометров открытого типа по сравнению сзакрытые манометры?

Глоссарий

атмосфера (атм)

единица давления; 1 атм = 101,325 Па

бар

(бар или б) единица давления; 1 бар = 100 000 Па

барометр

прибор для измерения атмосферного давления

гидростатическое давление

давление жидкости под действием силы тяжести

манометр

прибор для измерения давления газа в баллоне

паскаль (Па)

единица давления СИ; 1 Па = 1 Н / м ²

фунтов на квадратный дюйм (psi)

единица давления общепринятая в США

давление

сила на единицу площади

торр

единица давления; [латекс] 1 \; \ text {torr} = \ frac {1} {760} \; \ text {atm} [/ latex]

Решения

Ответы на упражнения в конце главы по химии

1.Режущая кромка заточенного ножа имеет меньшую площадь поверхности, чем затупившийся нож. Поскольку давление — это сила на единицу площади, острый нож будет оказывать более высокое давление с той же силой и более эффективно прорезать материал.

3. Лежа распределяет ваш вес на большую площадь поверхности, оказывая меньшее давление на лед по сравнению со стоянием. Если вы будете меньше нажимать, у вас меньше шансов пробить тонкий лед.

5. 0,809 атм; 82,0 кПа

7.2,2 × 10 ² кПа

9. Земля: 14,7 фунта на дюйм ^–2 ; Венера: 13,1 × 10 ³ фунтов на дюйм ⁻²

11. (а) 101,5 кПа; (б) падение 51 торр

13. (а) 264 торр; (b) 35 200 Па; (c) 0,352 бар

15. (а) 623 мм рт. (б) 0,820 атм; (c) 83,1 кПа

17. При использовании манометра с закрытым концом никаких изменений не наблюдалось бы, поскольку испаренная жидкость будет вносить равные противодействующие давления в обоих рукавах трубки манометра. Однако при использовании манометра с открытым концом показания давления газа будут выше, чем ожидалось, поскольку P _газ = P _атм + P _{объем жидкости} .

PE Трубы — классы давления

Полиэтилен высокой плотности — HDPE — очень популярный материал для водопроводных труб. Он

• устойчив к химическим веществам
• легкий и легкий
• долгоживущий
• низкий коэффициент трения
• относительно дешевый
• гибкий
• жесткий
• пластичный
• солнечный
• способность амортизировать водные удары

PE трубы могут использоваться в диапазоне температур от -40 ^o C до 60 ^o C с учетом изменения рабочего давления.Обычно стандартная спецификация определяет класс трубы HDPE по классу номинального давления — PN — до PN 20 или 20 бар . Трубы HDPE также можно классифицировать по используемому материалу — PE 100, PE 80, PE63, PE 40 или PE 32.

Номинальное давление — PN

Трубы из полиэтилена производятся с различными степенями давления (классы PN), что указывает на давление. в стержнях труба может выдерживать воду с температурой 20 ^o ° C .

Доступные классы давления в соответствии с европейскими стандартами:

• PN 2.5 — максимальное давление 2,5 бар
• PN 4 — максимальное давление 4 бар
• PN 6 — максимальное давление 6 бар
• PN 10 — максимальное давление 10 бар
• PN 16 — максимальное давление 16 бар

• 1 бар = 10 ⁵ Па (Н / м ² ) = 0,1 Н / мм ² = 10,197 кп / м ² = 10,20 м H ₂ O = 0,9869 атм. = 14,50 фунтов на кв. Дюйм ( _{фунт / дюйм} / дюйм ² ) = 10 ⁶ дин / см ² = 750 мм рт. Ст.

Цветовые коды и классы давления

Цветовые коды, используемые для обозначения степеней давления на трубах являются

90 029

Цветовой код	PE Класс давления
Желтый	PN 4
Красный	PN 6
Синий	PN 10
Зеленый	PN 16

Классификация по материалам

Полиэтиленовые трубы также классифицируются по типу используемого материала:

• PE 32 — трубопроводные системы низкого давления
• PE 40 — трубопроводные системы низкого давления
• PE 63 — трубопроводные системы среднего давления — ирригационная система — подключение питьевой воды
• PE 80 — газовая труба для газораспределительной сети с давлением до 4 бара — труба питьевой воды с давлением до 16 бар — канализация, водосточные трубы, промышленные трубы
• PE 100 — трубопроводы с высокими требованиями

Минимальная требуемая прочность — MRS — согласно ISO 4427 для различных материалов:

Обозначение материала	MRS через 50 лет и 20 o C МПа (бар)
PE 100	10 (100)
ПЭ 80	8 (80)
ПЭ 63	6.3 (63)
PE 40	4 (40)
PE 32	3,2 (32)

• 1 бар = 1×10 ⁵ Па (Н / м ² ) = 0,1 Н / мм ² = 14,5 фунтов на квадратный дюйм ( _фунтов / дюйм ² )

Цветовые коды и классификация материалов

Общие цвета, используемые для классификации труб

• полностью черный для промышленного применения
• полностью синий или черный с синими полосами для питьевой воды
• полностью желтый или черный с желтыми полосами для газопроводов

Обратите внимание, что цвета могут зависеть от страны.

Классификация газовых регуляторов — Новости

Регулятор прямого действия

Состоит из измерительного элемента (пленки), передаточной части (клапана) и механизма регулировки (клапана) (рис. 1). Когда количество газа, используемого после выпуска, увеличивается или давление на входе уменьшается, давление на выходе падает, и действует давление, отраженное направляющей трубкой.

Сила на обратной стороне пленки меньше, чем сила груза (или пружины) на пленке, пленка опускается, и створка клапана перемещается вниз вместе со штоком клапана, в результате чего клапан открывается, газ расход увеличится, а давление на выходе вернется к исходному заданному значению.И наоборот, когда количество газа, используемого после выпуска, уменьшается или давление на входе увеличивается, клапан закрывается и скорость потока уменьшается, а давление на выходе все еще восстанавливается. Значение выходного давления можно задать путем регулировки веса или силы пружины груза. Небольшие редукционные клапаны давления сжиженного нефтяного газа и пользовательские регуляторы давления имеют прямое действие.

Регулятор непрямого действия

Состоит из основного регулятора, пилотного и выпускного клапана.Когда давление на выходе p2 ниже заданного значения, пленка пилота опускается, пилотный клапан открывается, и газ с давлением p3 пополняется в мембранное пространство основного регулятора после дросселирования. Поскольку p3 больше, чем p2, главный регулирующий клапан открывается, скорость потока увеличивается, а p2 восстанавливается до заданного значения. И наоборот, когда p2 превышает заданное значение, пилотная пленка поднимается, и клапан закрывается. При этом за счет силы, действующей на нижнюю сторону пленки выпускного клапана, выпускной клапан открывается, и часть газа с давлением p3 выбрасывается в атмосферу, так что сила на нижней стороне сторона пленки основного регулятора уменьшается, и, поскольку p2 слишком велик, клапан основного регулятора закрывается, и p2 восстанавливается до заданного значения.Станции хранения и распределения газа, региональные станции регулирования давления и крупные станции регулирования давления для конкретных пользователей в основном используют регуляторы непрямого действия.

Давление газа при безопасном использовании водонагревателей и газовых плит для сжиженного нефтяного газа в Китае составляет 2800 Па, а давление газа в баллонах со сжиженным нефтяным газом обычно составляет 4 кг. После снижения давления в баллоне до 0,028 кг (т.е. 2800 Па). Для использования в водонагревателях или газовых плитах.

Регулятор осевого расхода:

Регулятор осевого расхода представляет собой регулятор давления командного типа с новой конструкцией, плотным уплотнением, большой циркуляционной способностью и стабильным регулированием давления.Внутренние части регулятора давления изготовлены из нержавеющей стали, с длительным сроком службы, с автоматическим отключением избыточного давления и восстановлением давления. Функция автоматического открывания в обычное время, небольшое пространство для установки, может быть установлена ​​в любом положении, подходит для городских ворот, региональных станций регулирования давления и газоснабжения газовых турбин, может использоваться для природного газа, сжиженного нефтяного газа, воздуха и других не- агрессивные газы.

Принцип работы: Регулятор давления состоит из пяти частей: корпуса впускного клапана, корпуса воздухозаборника, корпуса выпуска воздуха, корпуса клапана выпуска воздуха и пилота.Корпус воздухозаборника снабжен пружиной, регулирующей давление главного клапана, гильзой газового баллона высокого давления и уплотнительной пленкой. Ждать. Корпус выпускного клапана снабжен фиксированным седлом клапана, а седло клапана и гильза газового баллона высокого давления составляют герметичную пару. Когда пилот закрыт, газовый баллон высокого давления находится под действием пружины главного клапана и плотно прикреплен к неподвижному седлу клапана, чтобы закрыть среду в регуляторе давления; когда пилот открыт, пилот направляется газом. Пленка тянет пластину давления уплотняющей пленки, чтобы сжать пружину, так что крышка газового баллона высокого давления выходит из неподвижного седла клапана, и чем больше открывается управляющий клапан, увеличить зазор между гильзой газового баллона высокого давления и неподвижным седлом клапана, тем самым реализуя функцию регулирования давления и скорости воздушного потока.

9.1 Давление газа — Химия 2e

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определить свойство давления
• Определение и преобразование единиц измерения давления
• Опишите работу обычных инструментов для измерения давления газа
• Рассчитать давление по данным манометра

Атмосфера Земли оказывает давление, как и любой другой газ. Хотя обычно мы не замечаем атмосферное давление, мы чувствительны к его изменениям — например, когда ваши уши «хлопают» во время взлета и посадки во время полета или когда вы ныряете под водой.Давление газа создается силой, действующей при столкновении молекул газа с поверхностями объектов (рис. 9.2). Хотя сила каждого столкновения очень мала, любая поверхность значительной площади подвергается большому количеству столкновений за короткое время, что может привести к высокому давлению. Фактически, нормальное давление воздуха достаточно велико, чтобы раздавить металлический контейнер, если он не уравновешен равным давлением внутри контейнера.

Фигура 9.2 Атмосфера над нами оказывает сильное давление на объекты на поверхности земли, примерно равное весу шара для боулинга, давящего на область размером с ноготь человека.

Ссылка на обучение

В этом коротком видеоролике представлена ​​наглядная иллюстрация атмосферного давления, на которой показан взрыв железнодорожной цистерны при понижении его внутреннего давления.

Кратко объясняется демонстрация этого явления в меньшем масштабе.

Атмосферное давление создается за счет веса столба молекул воздуха в атмосфере над объектом, например, цистерной. На уровне моря это давление примерно такое же, как у взрослого африканского слона, стоящего на коврике, или обычного шара для боулинга, опирающегося на большой палец руки.Может показаться, что их огромное количество, и так оно и есть, но жизнь на Земле развивалась под таким атмосферным давлением. Если вы на самом деле поставите шар для боулинга на ноготь большого пальца руки, испытываемое давление будет в удвоено обычного давления, и ощущение будет неприятным.

Обычно давление определяется как сила, действующая на заданную область: P = FA.P = FA. Обратите внимание, что давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади. Таким образом, давление может быть увеличено либо за счет увеличения силы, либо за счет уменьшения площади, по которой оно применяется; давление можно уменьшить, уменьшив силу или увеличив площадь.

Давайте применим эту концепцию, чтобы определить, что оказывает большее давление на рисунке 9.3 — слон или фигурист? Большой африканский слон может весить 7 тонн, опираясь на четыре ноги, каждая из которых имеет диаметр около 1,5 фута (площадь следа 250 в ² ), поэтому давление, оказываемое каждой ногой, составляет примерно 14 фунтов / дюйм ² :

давление на ногу слона = 14000 фунтов слон × 1 слон 4 фут × 1 фут 250 дюймов2 = 14 фунтов / дюйм2 давление на ногу слона = 14000 фунтов слон × 1 слон × 1 фут 250 дюймов2 = 14 фунтов / дюйм2

Фигурист весит около 120 фунтов, опираясь на два лезвия конька, каждое с площадью около 2 дюймов ² , поэтому давление, оказываемое каждым лезвием, составляет около 30 фунтов / дюйм ² :

давление на лезвие конька = 120 фунтов конькобежца × 1 конькобежец 2 лезвия × 1 лезвие 2 дюйм 2 = 30 фунтов / дюйм 2 Давление на лезвие конька = 120 фунтов конькобежца × 1 лезвие конька 2 лезвия × 1 лезвие 2 дюйм 2 = 30 фунтов / дюйм 2

Хотя слон более чем в сто раз тяжелее фигуриста, он оказывает менее половины давления.С другой стороны, если фигурист снимает коньки и стоит босиком (или в обычной обуви) на льду, большая площадь, на которую действует его вес, значительно снижает оказываемое давление:

давление на ногу человека = 120 фунтов конькобежца × 1 фигурист2 фут × 1 фут 30 дюймов2 = 2 фунта / дюйм2 Давление на ногу человека = 120 фунтов конькобежца × 1 конькобежец 2 фут × 1 фут 30 дюйм2 = 2 фунта / дюйм2

Фигура 9,3 Хотя (а) вес слона велик, что создает очень большую силу на земле, (б) фигурист оказывает гораздо большее давление на лед из-за небольшой площади поверхности коньков.(Фото А: модификация работы Гвидо да Роззе; кредит б: модификация работы Рёске Яги)

Единицей давления в системе СИ является паскаль (Па), где 1 Па = 1 Н / м ² , где Н — ньютон, единица силы, определяемая как 1 кг м / с ² . Один паскаль — это небольшое давление; во многих случаях удобнее использовать единицы килопаскаль (1 кПа = 1000 Па) или бар (1 бар = 100 000 Па). В Соединенных Штатах давление часто измеряется в фунтах силы на площади в один квадратный дюйм — фунтах на квадратный дюйм (psi) — например, в автомобильных шинах.Давление также можно измерить с помощью единицы атмосферы (атм), которая первоначально представляла собой среднее атмосферное давление на уровне моря на приблизительной широте Парижа (45 °). В таблице 9.1 представлена ​​некоторая информация об этих и некоторых других распространенных единицах измерения давления

Единицы давления

Название и сокращение	Определение или отношение к другой единице
паскаль (Па)	1 Па = 1 Н / м 2 Рекомендуемый блок IUPAC
килопаскаль (кПа)	1 кПа = 1000 Па
фунтов на квадратный дюйм (psi)	Давление воздуха на уровне моря ~ 14.7 фунтов на кв. Дюйм
атмосфера (атм)	1 атм = 101,325 Па = 760 торр Давление воздуха на уровне моря ~ 1 атм
бар (бар или бар)	1 бар = 100000 Па (точно) обычно используется в метеорологии
миллибар (мбар или мбар)	1000 мбар = 1 бар
дюймы ртутного столба (дюймы рт. Ст.)	1 дюйм Hg = 3386 Па используется в авиационной промышленности, а также в некоторых сводках погоды
торр	1 торр = 1760 атм 1 торр = 1760 атм назван в честь Евангелисты Торричелли, изобретателя барометра
миллиметры ртутного столба (мм рт. Ст.)	1 мм рт. Ст. ~ 1 торр

Стол 9.1

Пример 9.1

Переоборудование единиц давления

Национальная метеорологическая служба США сообщает о давлении как в дюймах ртутного столба, так и в миллибарах. Преобразуйте давление 29,2 дюйма рт. Ст. В:

(а) торр

(б) атм

(c) кПа

(d) мбар

Решение

Это проблема преобразования единиц измерения. Отношения между различными единицами измерения давления приведены в таблице 9.1.

(a) 29,2 дюйма рт. Ст. × 25,4 мм1 дюйм × 1 торр 1 мм рт. Ст. = 742 торр 29.2 дюйма рт. Ст. × 25,4 мм 1 дюйм × 1 торр 1 мм рт.

(c) 742torr × 101,325 кПа 760torr = 98,9 кПа 742torr × 101,325 кПа 760torr = 98,9 кПа

(d) 98,9 кПа × 1000Па1кПа × 1бар 100000Па × 1000 мбар 1бар = 989 мбар 98,9 кПа × 1000Па1кПа × 1бар 100000Па × 1000 мбар 1бар = 989 мбар

Проверьте свои знания

Типичное атмосферное давление в Канзас-Сити составляет 740 торр. Что это за давление в атмосферах, миллиметрах ртутного столба, килопаскалях и барах?

Отвечать:

0.974 атм; 740 мм рт. 98,7 кПа; 0,987 бар

Мы можем измерить атмосферное давление, силу, действующую со стороны атмосферы на земную поверхность, с помощью барометра (рис. 9.4). Барометр представляет собой стеклянную трубку, которая закрыта с одного конца, заполнена нелетучей жидкостью, такой как ртуть, а затем перевернута и погружена в контейнер с этой жидкостью. Атмосфера оказывает давление на жидкость за пределами трубки, столб жидкости оказывает давление внутри трубки, а давление на поверхности жидкости одинаково внутри и снаружи трубки.Следовательно, высота жидкости в трубке пропорциональна давлению, оказываемому атмосферой.

Фигура 9,4 В барометре высота столба жидкости h используется как измерение давления воздуха. Использование очень плотной жидкой ртути (слева) позволяет создавать барометры разумного размера, тогда как для использования воды (справа) потребуется барометр высотой более 30 футов.

Если жидкостью является вода, нормальное атмосферное давление будет поддерживать столб воды высотой более 10 метров, что довольно неудобно для изготовления (и считывания) барометра.Поскольку ртуть (Hg) примерно в 13,6 раз плотнее воды, ртутный барометр должен быть высотой только 113,6113,6 высоты водяного барометра — более подходящий размер. Стандартное атмосферное давление в 1 атм на уровне моря (101 325 Па) соответствует столбу ртути высотой около 760 мм (29,92 дюйма). Изначально предполагалось, что торр будет единицей измерения, равной одному миллиметру ртутного столба, но теперь он не соответствует точно. Давление, оказываемое жидкостью под действием силы тяжести, известно как гидростатическое давление, p :

, где h — высота жидкости, ρ — плотность жидкости, а g — ускорение свободного падения.

Пример 9.2

Расчет барометрического давления

Приведите расчет, подтверждающий утверждение о том, что атмосферное давление на уровне моря соответствует давлению столба ртути высотой около 760 мм. Плотность ртути = 13,6 г / см ³ .

Раствор

Гидростатическое давление равно p = hρg , где h = 760 мм, ρ = 13,6 г / см ³ и г = 9.81 м / с ² . Включение этих значений в уравнение и выполнение необходимых преобразований единиц даст нам искомое значение. (Примечание: мы ожидаем найти давление ~ 101 325 Па.) 101 325 Н / м2 = 101 325 кг · м / с2 · м2 = 101 325 кг · м · с2101 325 Н / м2 = 101 325 кг · м / с2 · м2 = 101 325 кг · с2 p = (760 мм × 1 м1000 мм) × (13,6 г1см3 × 1 кг1000 г × (100 см) 3 (1 м) 3) × (9,81 м1с2) p = (760 мм × 1 м1000 мм) × (13,6 г1см3 × 1 кг1000 г × (100 см) 3 (1 м) 3) × (9,81 м1с2) = (0,760 м) (13 600 кг / м3) (9,81 м / с2) = 1,01 × 105 кг / м 2 = 1,01 × 105 Н / м2 = (0,760 м) (13 600 кг / м3) (9.81 м / с2) = 1,01 × 105 кг / мс2 = 1,01 × 105 Н / м2

Проверьте свои знания

Рассчитайте высоту столба воды при 25 ° C, что соответствует нормальному атмосферному давлению. Плотность воды при этой температуре составляет 1,0 г / см ³ .

Манометр — это устройство, подобное барометру, которое может использоваться для измерения давления газа, находящегося в контейнере. Манометр с закрытым концом представляет собой U-образную трубку с одним закрытым плечом, одним плечом, которое соединяется с измеряемым газом, и нелетучей жидкостью (обычно ртутью) между ними.Как и в случае с барометром, расстояние между уровнями жидкости в двух рукавах трубки ( х на диаграмме) пропорционально давлению газа в баллоне. Манометр с открытым концом (рисунок 9.5) аналогичен манометру с закрытым концом, но одно из его рукавов открыто для атмосферы. В этом случае расстояние между уровнями жидкости соответствует разнице давлений между газом в емкости и атмосферой.

Фигура 9,5 Манометр можно использовать для измерения давления газа.(Разница в высоте) между уровнями жидкости ( х ) является мерой давления. Обычно используется ртуть из-за ее большой плотности.

Пример 9,3

Расчет давления с помощью манометра с закрытым концом

Давление пробы газа измеряется манометром с закрытым концом, как показано справа. Жидкость в манометре — ртуть. Определите давление газа в:

(а) торр

(б) Па

(с) бар

Решение

Давление газа равно столбу ртути высотой 26.4 см. (Давление в нижней горизонтальной линии одинаково на обеих сторонах трубки. Давление слева обусловлено газом, а давление справа — 26,4 см ртутного столба.) Мы могли бы использовать уравнение p = hρg , как в примере 9.2, но проще преобразовать единицы измерения с помощью таблицы 9.1.

(a) 26,4 см рт. Ст. × 10 мм рт. Ст. 1 см рт. × 1 торр 1 мм рт. Ст. = 264 торр 26,4 см рт. Ст.

(b) 264торр × 1атм760торр × 101,325 Па · 1атм = 35,200 Па 264торр × 1атм760торр · 101325 Па · 1атм = 35,200 Па

(c) 35 200 Па × 1 бар 100 000 Па = 0.352 бар 35 200 Па × 1 бар 100 000 Па = 0,352 бар

Проверьте свои знания

Давление пробы газа измеряется манометром с закрытым концом. Жидкость в манометре — ртуть. Определите давление газа в:

(а) торр

(б) Па

(с) бар

Отвечать:

(а) ~ 150 торр; (б) ~ 20 000 Па; (c) ~ 0,20 бар

Пример 9,4

Расчет давления с помощью открытого манометра

Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом, как показано справа.Определите давление газа в:

(а) мм рт. Ст.

(б) атм

(c) кПа

Решение

Давление газа равно гидростатическому давлению столба ртути высотой 13,7 см плюс давление атмосферы на уровне моря. (Давление в нижней горизонтальной линии одинаково с обеих сторон трубки. Давление слева обусловлено газом, а давление справа — 13,7 см ртутного столба плюс атмосферное давление.)

(a) В мм рт. Ст. Это: 137 мм рт. Ст. + 760 мм рт. Ст. = 897 мм рт. Ст.

(б) 897 мм рт. Ст. × 1 атм. 760 мм рт. Ст. = 1.18 атм 897 мм рт. Ст. × 1 атм 760 мм рт. Ст. = 1,18 атм

(c) 1,18 атм × 101,325 кПа1атм = 1,20 × 102 кПа 1,18атм × 101,325 кПа1атм = 1,20 × 102 кПа

Проверьте свои знания

Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом, как показано справа. Определите давление газа в:

(а) мм рт. Ст.

(б) атм

(c) кПа

Отвечать:

(а) 642 мм рт. (б) 0,845 атм; (c) 85,6 кПа

Химия в повседневной жизни

Измерение артериального давления

Артериальное давление измеряется с помощью устройства, называемого сфигмоманометром (греч. sphygmos = «пульс»).Он состоит из надувной манжеты для ограничения кровотока, манометра для измерения давления и метода определения, когда кровоток начинается и когда он становится затрудненным (рисунок 9.6). С момента своего изобретения в 1881 году он был незаменимым медицинским устройством. Существует много типов сфигмоманометров: ручные, для которых требуется стетоскоп и которые используются медицинскими работниками; ртутные, когда требуется наибольшая точность; менее точные механические; и цифровые, которые можно использовать после небольшого обучения, но у них есть ограничения.При использовании сфигмоманометра манжета надевается на плечо и накачивается до тех пор, пока кровоток полностью не блокируется, а затем медленно отпускается. Когда сердце бьется, кровь, проходящая через артерии, вызывает повышение давления. Это повышение давления, при котором начинается кровоток, составляет систолическое давление — пиковое давление в сердечном цикле. Когда давление в манжете сравняется с артериальным систолическим давлением, кровь течет мимо манжеты, создавая слышимые звуки, которые можно услышать с помощью стетоскопа.За этим следует снижение давления, поскольку желудочки сердца готовятся к новому удару. Поскольку давление в манжете продолжает снижаться, звук в конце концов перестает быть слышным; это диастолическое давление — наименьшее давление (фаза покоя) в сердечном цикле. Единицы измерения артериального давления тонометра выражаются в миллиметрах ртутного столба (мм рт. Ст.).

Фигура 9,6 (а) Медицинский техник готовится измерить артериальное давление пациента с помощью сфигмоманометра.(b) В типичном сфигмоманометре используется резиновая груша с клапаном для надувания манжеты и диафрагменный манометр для измерения давления. (кредит а: модификация работы магистра-сержанта Джеффри Аллена)

Как науки взаимосвязаны

Метеорология, климатология и атмосферные науки

На протяжении веков люди наблюдали облака, ветры и осадки, пытаясь определить закономерности и сделать прогнозы: когда лучше всего сажать и собирать урожай; безопасно ли отправляться в морское путешествие; и многое другое.Сейчас мы сталкиваемся со сложными проблемами, связанными с погодой и атмосферой, которые окажут серьезное влияние на нашу цивилизацию и экосистему. Несколько различных научных дисциплин используют химические принципы, чтобы помочь нам лучше понять погоду, атмосферу и климат. Это метеорология, климатология и атмосферная наука. Метеорология — это изучение атмосферы, атмосферных явлений и атмосферных воздействий на погоду Земли. Метеорологи стремятся понять и предсказать погоду в краткосрочной перспективе, что может спасти жизни и принести пользу экономике.Прогнозы погоды (рис. 9.7) являются результатом тысяч измерений атмосферного давления, температуры и т. Д., Которые собираются, моделируются и анализируются в метеорологических центрах по всему миру.

Фигура 9,7 Метеорологи используют карты погоды для описания и предсказания погоды. Области высокого (H) и низкого (L) давления сильно влияют на погодные условия. Серые линии представляют собой места постоянного давления, известные как изобары. (кредит: модификация работы Национального управления океанических и атмосферных исследований)

Что касается погоды, системы низкого давления возникают, когда атмосферное давление на поверхности земли ниже, чем в окружающей среде: влажный воздух поднимается и конденсируется, образуя облака.Движение влаги и воздуха в пределах различных погодных фронтов провоцирует большинство погодных явлений.

Атмосфера — это газовый слой, окружающий планету. Атмосфера Земли, имеющая толщину примерно 100–125 км, состоит примерно на 78,1% азота и 21,0% кислорода и может быть подразделена на области, показанные на рисунке 9.8: экзосфера (наиболее удаленная от Земли,> 700 км над уровнем моря) , термосфера (80–700 км), мезосфера (50–80 км), стратосфера (второй нижний уровень нашей атмосферы, 12–50 км над уровнем моря) и тропосфера (до 12 км над уровнем моря, примерно 80% земной атмосферы по массе и слой, в котором происходит большинство погодных явлений).По мере того, как вы поднимаетесь в тропосфере, плотность и температура воздуха снижаются.

Фигура 9,8 Атмосфера Земли состоит из пяти слоев: тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы.

Климатология — это изучение климата, усредненных погодных условий за длительные периоды времени с использованием атмосферных данных. Однако климатологи изучают закономерности и эффекты, которые происходят на протяжении десятилетий, столетий и тысячелетий, а не более короткие временные рамки в часы, дни и недели, как метеорологи.Наука об атмосфере — это еще более широкая область, объединяющая метеорологию, климатологию и другие научные дисциплины, изучающие атмосферу.

.