Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Понятие, сущность, цели и виды аутсорсинга информационных технологий. Зарубежный опыт его применения. Оценка экономической эффективности и качества ИТ-аутсорсинговых услуг в России. Основные проблемы данного рынка, направления и перспективы развития.

дипломная работа , добавлен 08.06.2014


Сфера услуг розничной торговли, ее место в экономике и в жизни общества. Сущность и значение дополнительных услуг. Формирование ассортимента товаров. Факторы качественного обслуживания покупателей. Характеристика уровня торгового обслуживания в IKEA.

курсовая работа , добавлен 22.11.2013


Аутсорсинг как передача традиционных неключевых функций организации внешним исполнителям, теоретические аспекты его использования, виды и формы. История развития аутсорсинга в России, особенности применения на предприятиях, проблемы и пути решения.

курсовая работа , добавлен 24.07.2011


Организационно-правовая форма ОАО "РЖД", стратегические цели компании. Сущность понятия "аутсорсинг". Структура использования аутсорсинга на предприятии. Сравнительный анализ оценок традиционной и аутсорсинговой форм хозяйственных взаимоотношений.

реферат , добавлен 17.02.2010


Предпосылки, цели и методы реформирования административного управления. Исследование эффективности применения аутсорсинга государственными и муниципальными предприятиями. Методика перевода бизнес-процессов образовательного учреждения на аутсорсинг.

дипломная работа , добавлен 05.07.2010


Разработка бизнес-плана продвижения услуг компании "Граната"; развитие рекламной деятельности. Обоснование выбора услуги, поставщика, местоположения фирмы; оценка рынка сбыта, конкурентов. Маркетинговый и финансовый план; риски проекта и страхование.

бизнес-план , добавлен 01.04.2012


Понятие аутсорсинга, его виды, достоинства и недостатки. Принципы деятельности, характеристика рынка и продукции компании. Анализ взаимосвязи конкурентоспособности и инновационной деятельности предприятия, рекомендации по использованию аутсорсинга.

дипломная работа , добавлен 27.01.2011

Берёза Наталья Викторовна

к.э.н, доцент кафедры «Сервис» факультет «Сервис и технологии» Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) Донской государственный технический университет г. Шахты, Россия

Аннотация: В статье ставиться задача, рассмотреть многообразие видов ИТ-услуг, которые предоставляют компании занимающиеся ИТ-аутсорсингом. Выделены самые востребованные ИТ-услуги аутсорсинга. Выявлены и описаны основные критерии, с помощью которых можно создать классификацию предоставляемых ИТ-услуги.

Ключевые слова: ИТ-аутсорсинг, классификация ИТ-аутсорсинга, виды ИТ-услуг, информационные услуги

Types of IT Outsourcing

Bugakova Anna Vitalievna

Bereza Natalia Viktorovna

Candidate of Economics, Associate Professor of Service Department faculty "Service and Technology" Institute of service and business (branch) Don State Technical University Shakhty, Russia

Mikhnova Ekaterina Georgievna

Fourth-year student faculty "Service and Technology" Institute of service and business (branch) Don State Technical University Shakhty, Russia

Abstract: The article raises the problem, consider the variety of types of IT services that provide companies engaged in IT outsourcing. Highlighted the most popular IT outsourcing services. Identified and described the main criteria by which to establish the classification of the IT services.

Keywords: IT outsourcing, IT outsourcing classification, types of IT services, information services

Под ИТ-аутсорсингом понимается способ оптимизации деятельности фирм и предприятий путем передачи информационно-технологических функций, не относящихся к профильной работе, внешним специализированным компаниям. К ИТ-услугам, предоставляемым аутсорсером, можно отнести различную деятельность - от разработки программного обеспечения и сайтов, ИТ-консалтинга и аудита до сервисной поддержки и ремонта оборудования .

Свое распространение ИТ-аутсорсинг получил в конце XX века. В ходе увеличения темпов развития компьютерных технологий, ИТ-аутсорсинг является наиболее используемым видом аутсорсинга в мире . Для большинства компаний, как крупных, так и мелких, поручить ИТ-поддержку специализированным компаниям - это экономия времени и денежных средств. Так например, по итогам одного из недавних проектов компании Softline, переход на аутсорсинговую схему поддержки ИТ-инфраструктуры предприятия приводит к экономии до 30% .

В настоящее время компании ИТ-аутсорсеры стараются предоставить заказчикам максимум возможных услуг. Трудно отыскать информационно-технические услуги, которые ИТ-компании не смогла бы предоставить. Условно они делятся на два типа. Первые – достаточно крупные организации, которым выгодно обслуживать только заказчиков с большими оборотами бизнеса и значительной географической распределенностью. Вторые – это фирмы, решающие несложные задачи по обслуживанию оборудования, заправки картриджей, администрированию, локальных сетей, установки и настройки ОС, ПО и т.п.

На примере крупного ИТ-аутсорсера компании Softline можно рассмотреть статистику основных услуг оказываемых в 68 городах России (рис. 1). Как видно из диаграммы основная доля аутсорсинговых проектов приходится на обслуживание территориально-распределенных предприятий (32%). Затем следуют экспертная техническая поддержка (24%) и собственно ИТ-аутсорсинг (19%). Малая доля отводиться на комплексные проекты (12%), аутстаффинг (9%) и прочие услуги (4%). Данная компания начинавшая свой путь с продаж ПО в последние десять лет перешла к оказанию интеграционных, аутсорсинговых и облачных услуг .

Рис. 1. Самые востребованные услуги аутсорсинга в 2013 г. Источник: Softline, 2014

Единой классификации ИТ-аутсорсинга нет, в разных источниках приводится различные разграничение предоставляемых информационных услуг.

Любую классификацию в сервисной деятельности следует начинать с характеристики по продолжительности оказания услуг. ИТ-аутсорсинг информационных технологий может оказывать как одноразовые услуги, так и долгосрочные . Например, установка нового ИТ-оборудования может быть одноразовой услугой, а сервисная поддержка и ремонт – долгосрочной услугой.

Существует деление ИТ-аутсорсинга на внутренний и внешний . Внутренний – это оказание услуг с использованием персонала и инфраструктуры поставщика, на его же территории. Ярким примером внутреннего ИТ-аутсорсинга служит фирма-заказчик, которая требует расширения своего бизнеса в регионах. Осуществлять управление и контроль удаленными офисами, с точки зрения ИТ, задача довольно трудоемкая. Сюда входит предоставление ИТ-кадров и обслуживание всего компьютерного оборудования. Данные вопросы имеет возможность решать ИТ-компания, имеющая либо широкую филиальную сеть, либо сеть субподрядчиков.

Внешний ИТ-аутсорсинг – оказание фирме-заказчику на его территории трех типов услуг:

1) Аренда приложений, размещаемых на площадке IT компании, например, офисные приложения или системы типа ERP (Планирование ресурсов предприятия), CRM (Система управления взаимоотношениями с клиентами). Актуален для средних компаний с высокой степенью востребованности информационных ресурсов и технологий;

2) Предоставление клиенту в аренду инфраструктуры с высокой степенью защиты, обеспечивающими бесперебойную работу системы, а также имеющую мощные каналы связи. Данный вид ИТ-аутсорсинга является крайне востребованным и особой популярностью пользуется среди фирм и предприятий, имеющих крупные Интернет-проекты, являющиеся основой их бизнеса (платежные системы, онлайн магазины);

3) Корпоративный ИТ-аутсорсинг, связан с размещением в ЦОД информационной системы заказчика целиком или ее значительных частей. ИТ-служба размещает у себя систему, обеспечивая при этом ее безопасность, бэкап, а рабочие места расположены у заказчика. Эта услуга вызывает интерес в основном у финансовых компаний и компаний, сильно разветвленных географически .

В некоторых источниках выделяются следующую классификацию ИТ-аутсорсинга:

- ресурсный аутсорсинг (аутсорсинг персонала). Эта форма ИТ-аутсорсинга подразумевает, что фирма-заказчик использует компанию-аутсорсера для подбора высококвалифицированного персонала. Поставщик предоставляет все необходимые ресурсы и их замену по необходимости, а заказчик сам управляет внешними ресурсами и соответственно, самостоятельно несет ответственность за результат.

- функциональный аутсорсинг. Более эффективная, но в тоже время более сложная, чем первая форма ИТ-аутсорсинга. Его суть состоит в следующем: аутсорсер полностью берет на себя все функции, заранее оговоренные и закрепленные в специальном соглашении, предоставленные заказчиком. Данная форма ИТ-аутсорсинга может повысить качество ИТ-услуг и эффективность управления своими расходами.

- стратегический аутсорсинг. Комплексная форма ИТ-аутсорсинга, подразумевающая полную передачу управления ИТ-службами компании аутсорсеру.

Подобно вышеперечисленным формам существует классификация видов аутсорсинга ИТ-услуг по степени полноты процессов, передаваемых на исполнение другой компании:

- аутсорсинг части ИТ-инфраструктуры (все ИТ-процессы и выборочные ИТ-процессы) . Классический вид аутсорсинга ИТ-услуг. В данном случае работа по внедрению и поддержке отдельных систем выполняется ИТ-компанией. ИТ-услуги, которые относятся другим системам, осуществляются собственной ИТ-службой фирмы или предприятия. Данный вид ИТ-аутсорсинга особенно распространен среди крупных и средних фирм. Фирма-заказчик может передать все ИТ-процессы в распоряжение компании-аутсорсера, либо некоторые, связанные с информационной системой. Например, установка новой системы осуществляет ИТ-компания, а ее сопровождение – фирма заказчик.

- аутсорсинг аппаратного обеспечения . Сюда входит установка и настройка, профилактика и улучшение, ремонт и замена аппаратного обеспечения (периферийного оборудования, ПК, системы хранения данных и т.д.)

- аутсорсинг отдельных процессов в рамках всей ИТ-инфраструктуры . Его отличие в том, что ИТ-компания выполняет полный цикл отдельных процессов для всей ИТ-инфраструктуры фирмы или предприятия. Применяется, как правило, в небольших фирмах, в которых фактор безопасности не является значимым и ИТ-стратегия не предусматривает расширения ИТ-отдела.

- полный аутсорсинг. Выражается в полном отсутствии ИТ-службы в фирме заказчике, поэтому, все ИТ-функции передаются компании-подрядчику. Также как и предыдущем варианте, данный ИТ-аутсорсинг применим в средних и небольших фирм, в которых не уделяется особого внимания фактору безопасности.

Данную классификацию можно рассматривать как ступени развития отношений между фирмой-заказчиком и ИТ-компанией следующим образом: фирма, решившая воспользоваться ИТ-услугами данной компании, сначала выбирает аутсорсинг части ИТ-инфраструктуры, а затем по мере развития своего бизнеса и доверия к поставщику ИТ-услуг переходит и к другим видам предоставляемых услуг. Данное развитие «отношений» применимо не всегда, некоторые фирмы сразу выбирают полный ИТ-аутсорсинг .

Существует упрощенная классификация ИТ-аутсорсинга по объему предоставляемых услуг – частичный и полный . Комплексный IT-аутсорсинг предполагает полное обслуживание информационной системы клиента. Частичный ИТ-аутсорсинг подразумевает передачу только некоторых непрофильных функций ИТ-компании. Также существует ИТ-услуга, обеспечивающая непрерывность ИТ-процессов во время отсутствия собственного системного администратора фирмы.

Существует такие виды ИТ-аутсорсинга как основной и дополнительный . При основном ИТ-аутсорсинге выполняется общий перечень услуг, заранее обговоренный в договоре на постоянной основе, например, администрирование корпоративных сервисов, сервисная поддержка оборудования, ИТ-аудит, антивирусная защита. Дополнительный ИТ-аутсорсинг предполагает выполнение вспомогательных услуг, таких как организация ИТ-переезда, монтаж и наладка ИТ-оборудования.

Виды аутсорсинга можно классифицировать по первостепенности выполнения ИТ-услуг. Бывают критичные функции ИТ-аутсорсинга и рутинные. Критичные требуют незамедлительного выполнения, к ним относятся: ИТ-стратегия, управление информационными системами, ИТ-планирование и т.д. Рутинные функции – это повседневные, не требующие быстрого выполнения функции (служба технической поддержки, обслуживание локальных вычислительных сетей и персональных компьютеров, разработка и поддержка приложений).

На рисунке 2 представлена схема, кратко отражающая описанные выше виды ИТ-аутсорсинга.

В заключение можно сказать, что любой вид аутсорсинга вызывает опасения с точки зрения безопасности. Переход на аутсорсинг может вызывать множество вопросов со стороны заказчика. Например:

Нарушение конфиденциальности информации и неправомерный доступ к системам;

Неквалифицированный персонал организации-аутсорсера может нанести ущерб организации-нанимателю;

Недобросовестный провайдер может не выполнить обязательства;

Внешнему подрядчику может не хватить знаний о внутренней практике заказчика.

К сожалению стоит отметить, что причиной слабого развития ИТ-аутсорсинга в России в основном является недостаточная полнота законодательной базы в данной области и сложности в расследовании сетевых преступлений .

Список литературы:

1. Аутсорсинг, аутстаффинг, инсорсинг, ауттаскинг, аутплейсмент // Группа компаний РусКонсалт. / [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://goo.gl/GBrT3C (дата обращения – 08.10.2014г.).

2. Демяхина Е.В. Особенности бухгалтерского аутсорсинга в России // Вестник ТИУиЭ. – 2009 - № 2, [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://goo.gl/GBrT3C (дата обращения – 08.10.2014).

3. В чем особенность ИТ-аутсорсинга в России? // [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://source.cnews.ru/reviews/index.shtml?2014/04/11/568001 (дата обращения – 08.10.2014г.).

4. Бугакова А.В. Преимущества ИТ-аутсорсинга // Наука-RASTUDENT.RU. – 2014. – № 4(04-2014) / [Электронный ресурс] – Режим доступа..10.2014г.).

5. Инсорсинг или аутсорсинг – что лучше? // [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://goo.gl/T4wRXQ (дата обращения – 08.10.2014г.).

6. Кризис стимулирует развитие аутсорсинга. Обзор: Рынок ИТ: итоги 2013 // [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.cnews.ru/reviews/new/2013/articles/krizis_stimuliruet_razvitie_autsorsinga/ – (дата обращения – 08.10.2014г.).

7. Воробьев К. Ю. Классификации аутсорсинга с позиций управленческого подхода // Вестник Костромского государственного университета им. Н. А. Некрасова. Научно-методический журнал. Том 19, №4. 2013 – С.53-56

8. Алесинская Т.В. Основы логистики. Функциональные области логистического управления. (ч. 3). – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010. – 116 с.

9. Береза Н. В. Современные тенденции развития мирового и российского рынка информационных услуг // Инженерный вестник Дона. – 2012 - №2 – С.106-114

10. Н.В. Молоткова, И.С. Сахаров. Качество услуг ИТ-аутсорсинга: организационно-технологические решения: Учебное пособие Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. – 92 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8265-0727-8.

11. Аутсорсинг ИБ сокращает издержки на 25% // [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://goo.gl/vujxPq – (дата обращения – 22.10.2014г.).

2015 Бугакова А.В., Берёза Н.В., Михнова Е.Г.

Гидравлический расчет трубопроводов обычно сводится к опре­делению одной из трех величин при заданных других:

1) напора Н при известных расходе Q жидкости, диаметре d и длине трубопровода l ;

2) расхода Q жидкости при известных диаметре d , длине l трубо­провода и напоре Н ;

3) диаметра d трубопровода при заданных расходе Q жидкости и напоре Н .

При расчете трубопроводов могут быть использованы два ме­тода:

метод А - полный, учитывающий все сопротивления трубопрово­да;

метод В - сокращенный, с использованием расходных характе­ристик и поправочных коэффициентов на местные сопротивления.

Рассмотрим три варианта расчета простого трубопровода пол­ным и сокращенным методами.

Задача 1. Даны: длина l трубопровода, диаметр d , геодезические отметки в начальном z 1 и конечном z 2 пунктах и расход Q . Требуется определить высоту Н б водонапорной башни или напор Н н , создаваемый насосами.

Для полного расчета (метод А ) используем уравнение (6):

Коэффициенты l и x находим с учетом режима движения жидкости, определяемого числом Рейнольдса , а также в зависимости от шероховатости D труб.

Для сокращения расчета (метод В ) используем уравнение (3):

.

Расходная характеристика К определяется из таблиц по заданному диаметру.

Высота башни или напор насоса будут равны:

Задача 2. Даны: длина l трубопровода, диаметр d , высота водонапорной башни Н б или напор насоса Н н , геодезические отметки в начальном z 1 и конечном z 2 пунктах. Требуется определить диаметр d трубопровода.

Метод А . Из уравнения (6) находим, что

. (9)

Прямое вычисление расхода здесь выполнить невозможно, так как коэффициенты l и x являются функциями числа Рейнольдса, а оно оказывается неопределимым в условиях данной задачи потому, что само связано с неизвестным и искомым расходом Q . Поэтому решение производят методом последовательных приближений, полагая в первом приближении, что имеет место квадратичный закон сопротивлений, при котором коэффициенты l и x не зависят от Re .

Метод В . Расчет ведется с использованием уравнения (2):

Расходная характеристика определяется по таблицам в соответствии с заданным диаметром.

Располагаемый напор Н определяется из соотношения (3):

Н = Н б + z 1 – z 2 .

Расход с учетом 10% запаса на местные потери будет:

. (10)

Задача 3. Даны: высота водонапорной башни Н б или напор насоса Н н , расход Q , длина l трубопровода, отметки геодезических высот z 1 и z 2 . Требуется определить диаметр d трубопровода.

Метод А . Решение задачи анали­тическим путем связано со значитель­ными трудностями, так как в этом случае не только неизвестно число Re , куда входит значение диаметра, но и само уравнение (6) или (7) по от­ношению к искомому диаметру ока­зывается уравнением высоких степеней, не приводимых к логарифмическому виду. В связи с этим задачу решают методом последовательного прибли­жения, вначале полагая, что имеет место квадратичный закон сопротивлений, при котором расход Q является функцией диаметра.

Уравнение (9) можно привести к виду:

. (11)

Задаваясь при постоянном напоре Н рядом значений диаметра d 1 , d 2 , d 3 и т. д., можно вычислить ряд соответствующих значений расхода Q 1 , Q 2 , Q 3 и т. д. и построить график Q = f(d) (рис. 3). По графику можно определить диаметр трубопровода, отвечающий заданному расходу Q .

Метод В . Имея в виду, что , и задаваясь рядом значений d определяем соответствующие им значения расходных характеристик К и строим график, аналогичный графику, показан­ному на рисунке 3.

Вычисляем по формуле расходную характеристику и определяем по графику диаметр. Здесь Н = Н б + z 1 – z 2 .

Можно, используя это же значение К , определить искомый диаметр трубопровода по таблицам Шевелева.

Иногда при решении рассматриваемой задачи вводятся дополни­тельные условия. К таким условиям, в частности, относится полу­чение наинизшей стоимости подачи воды, так как при прочих рав­ных условиях размер диаметра трубы определяет и величину потерь напора. Чем меньше диаметр трубы, тем больше потери напора, и наоборот. Поэтому при проектировании исходят из тре­бований экономической целесообразности, которая зависит от капи­тальных и эксплуатационных затрат.

Меньшие размеры труб требуют меньших капитальных затрат на строительство трубопровода. Стоимость таких труб, затраты на рабо­ты по рытью траншей и укладке труб при этом будут ниже. Однако уменьшение диаметра трубопровода приводит к увеличению потерь напора, что требует большей мощности насосов, электродви­гателей, т. е. большего расхода электроэнергии; следовательно, повышаются стоимость оборудования и затраты на его эксплуатацию.

Определение экономически выгодного диаметра трубопровода обычно имеет компромиссное решение, которое соответствует опти­мальной стоимости капитальных и эксплуатационных затрат. Его определение может быть выполнено графическим или расчетным путем.

Для определения экономически целесообразного диаметра тру­бопровода можно воспользоваться формулой, предложенной В. С. Яблонским. Он установил, что экономически наивыгоднейший диаметр соответствует скоростям течения жидкости, равным пример­но v = 1 м/с , и, решив известное уравнение для расхода жидко­сти относительно диаметра, получил:

(12)

где d э - диаметр, м; Q - расход жидкости, м 3 /с.

В машиностроительной гидравлике чаще приходится рассматри­вать гидравлически короткие трубопроводы, например трубопро­воды гидроприводов, системы питания автомобиля или трактора, смазочные системы металлообрабатывающих станков, всасывающие трубопроводы насосов и др. В подобных системах вязкость пере­качиваемой жидкости может намного превосходить вязкость воды. В этих случаях местные потери становятся сопоставимыми с поте­рями напора по длине трубопровода, и ими пренебрегать нельзя.

Принцип расчета гидравлически коротких трубопроводов связан с определением значительного количества коэффициентов местных потерь и их суммированием. Эти расчеты в данном пособии не рассматриваются.

Трубы, соединяющие между собой различные аппараты химических установок. С помощью них происходит передача веществ между отдельными аппаратами. Как правило, несколько отдельных труб с помощью соединений создают единую трубопроводную систему.

Трубопровод - это система труб, объединенных вместе с помощью соединительных элементов, применяемая для транспортировки химических веществ и иных материалов. В химических установках для перемещения веществ, как правило, используются закрытые трубопроводы. Если речь идет о замкнутых и изолированных деталях установки, то они также относится к трубопроводной системе или сети.

В состав замкнутой трубопроводной системы могут входить:

1. Трубы.
2. Соединительные элементы труб.
3. Герметизирующие уплотнения, соединяющие два разъемных участка трубопровода.

Все вышеперечисленные элементы изготавливаются отдельно, после чего соединяются в единую трубопроводную систему. Помимо этого трубопроводы могут быть оснащены обогревом и необходимой изоляцией, изготовленной из различных материалов.

Выборе размера труб и материалов для из изготовления осуществляется на основе технологических и конструктивных требований, предъявляемых в каждом конкретном случае. Но для стандартизации размеров труб была проведена их классификация и унификация. Основным критерием стало допустимое давление при котором возможна эксплуатация трубы.

Условный проход DN

Условный проход DN (номинальный диаметр) - это параметр, который используется в системах трубопровода как характеризующий признак, с помощью которого происходит подгонка деталей трубопровода, таких как трубы, арматура, фитинги и другие.

Номинальный диаметр является безразмерной величиной, однако численно приблизительно равен внутреннему диаметру трубы. Пример обозначения условного прохода: DN 125.

Так же условный проход не обозначается на чертежах и не заменяет собой реальные диаметры труб. Он примерно соответствует диаметру в свету у определенных частей трубопровода (рис. 1.1). Если говорить о числовых значениях условных переходах, то они выбраны таким образом, что пропускная способность трубопровода увеличивается в диапазоне от 60 до 100% при переходе от одного условного прохода к последующему.

Общепринятые номинальные диаметры:

3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000.

Размеры этих условных проходов установлены с расчетом на то, чтобы не возникало проблем с припасовкой деталей друг к другу. Определения номинальный диаметр на основе значения внутреннего диаметра трубопровода, выбирается то значение условного прохода, которое ближе всего находится к диаметру трубы в свету.

Номинальное давление PN

Номинальное давление PN - величина, соответствующая максимальному давлению перекачиваемой среды при 20 °C, при котором возможна длительная эксплуатация трубопровода, имеющего заданные размеры.

Номинальное давление является безразмерной величиной.

Как и номинальный диаметр, номинальное давление было градуировано на основе практики эксплуатации накопленного опыта (табл. 1.1).

Номинальное давление для конкретного трубопровода выбирается на основе реально создаваемого в нем давления, путем выбора ближайшего большего значения. При этом фитинги и арматура в этом трубопроводе также должны соответствовать такой же ступени давления. Толщина стенок трубы рассчитывается исходя из номинального давления и должна обеспечивать работоспособность трубы при значении давления равном номинальному (табл. 1.1).

Допустимое избыточное рабочее давление p e,zul

Номинальное давление используется только для рабочей температуры 20°C. С повышением температуры нагрузочные способности трубы снижаются. Вместе с этим соответственно снижается и допустимое избыточное давление. Значение p e,zul показывает максимальное избыточное давление, которое может быть в трубопроводной системе при повышении значения рабочей температуры (рис. 1.2).

Материалы для трубопроводов

При выборе материалов, которые будут использоваться для изготовления трубопроводов, берутся в расчет такие показатели, как характеристики среды, которая будет транспортироваться по трубопроводу и рабочее давление, предполагаемое в данной системе. Стоит так же учитывать возможность корродирующего воздействия со стороны перекачиваемой среды на материал стенок трубы.

Практически все трубопроводные системы и химические установки производятся из стали. Для общего применения в случае отсутствия высоких механических нагрузок и корродирующего действия для изготовления трубопроводом используется серый чугун или нелегированные конструкционные стали.

В случае более высокого рабочего давления и отсутствия нагрузок с коррозионно активным действием применяется трубопровод из улучшенной стали или с использованием стального литья.

Если корродирующее воздействие среды велико или к чистоте продукта предъявлены высокие требования, то трубопровод изготавливается из нержавеющей стали.

Если трубопровод должен быть устойчив к воздействию морской воды, то для его изготовления используются медно-никелевые сплавы. Также могут применяться алюминиевые сплавы и такие металлы как тантал или цирконий.

Все большее распространение в качестве материала трубопровода получают различные виды пластмасс, что обуславливается их высокой стойкостью к коррозии, малому весу и легкости в обработке. Такой материал подходит для трубопровода со сточными водами.

Фасонные части трубопровода

Трубопроводы, изготовленные из пластичных материалов пригодных для сварки, собираются на месте монтажа. К таким материалам можно отнести сталь, алюминий, термопласты, медь и т.д.. Для соединения прямых участков труб используются специально изготовленные фасонные элементы, например, колена, отводы, затворы и уменьшения диаметров (рис. 1.3). Эти фитинги могут быть частью любого трубопровода.

Соединения труб

Для монтирования отдельных частей трубопровода и фитингов используются специальные соединения. Также используются для присоединения к трубопроводу необходимой арматуры и аппаратов.

Соединения выбираются (рис. 1.4) в зависимости от:

1. материалов, которые используются для изготовления труб и фасонных элементов. Основной критерий выбора - возможность сварки.
2. условий работы: низкого или высокого давления, а также низкой или высокой температуры.
3. производственных требований, которые предъявляются к трубопроводной системе.
4. наличия разъемных или неразъемных соединений в трубопроводной системе.

Рис. 1.4 Типы соединения труб

Линейное расширение труб и его комплектация

Геометрическая форма предметов может быть изменена как путем силового воздействия на них, так и при изменении их температуры. Данные физические явления приводят к тому, что трубопровод, который монтируется в ненагруженном состоянии и без температурного воздействия, в процессе эксплуатации под давлением или воздействием температур претерпевает некоторые линейные расширения или сжатия, которые негативно сказываются на его эксплуатационных качествах.

В случае, когда нет возможности компенсировать расширение, происходит деформация трубопроводной системы. При этом могут возникнуть повреждения фланцевых уплотнений и тех мест соединения труб между собой.

Тепловое линейное расширение

При компоновке трубопроводов важно учитывать возможное изменение длины в результате повышения температуры или так называемого теплового линейного расширения, обозначаемого ΔL. Данное значение зависит от длины трубы, которая обозначается L o и разности температур Δϑ =ϑ2-ϑ1 (рис. 1.5).

В вышеприведенной формуле а - это коэффициент теплового линейного расширения данного материала. Этот показатель равен величине линейного расширения трубы длиной 1 м при повышении температуры на 1°C.

Элементы компенсации расширения труб

Отводы труб

Благодаря специальным отводам, которые ввариваются в трубопровод, можно компенсировать естественное линейное расширение труб. Для этого используются компенсирующие U-образные, Z-образные и угловые отводы, а также лирные компенсаторы (рис. 1.6).

Рис. 1.6 Компенсирующие трубные отводы

Они воспринимают линейное расширение труб за счет собственной деформации. Однако такой способ возможен только с некоторыми ограничениями. В трубопроводах с высоким давлением для компенсации расширения используются колени под разными углами. Из-за давления, которое действует в таких отводах, возможно усиление коррозии.

Волнистые трубные компенсаторы

Данное устройство состоит из тонкостенной металлической гофрированной трубы, которая называется сильфоном и растягивается в направлении трубопровода (рис. 1.7).

Данные устройства устанавливаются в трубопровод. Предварительный натяг используется в качестве специального компенсатора расширения.

Если говорить про осевые компенсаторы, то они способны компенсировать только те линейные расширения, которые происходят вдоль оси трубы. Чтобы избежать бокового смещения и внутреннего загрязнения используется внутреннее направляющее кольцо. Для того чтобы защитить трубопровод от внешних повреждений, как правило, используется специальная облицовка. Компенсаторы, которые не содержат внутреннее направляющее кольцо, поглощают боковые сдвиги, а также вибрацию, которая может исходить от насосов.

Изоляция труб

В том случае, если по трубопроводу перемещается среда с высокой температурой, необходима его изоляция во избежание потери тепла. В случае перемещения по трубопроводу среды с низкой температурой изоляцию применяют для предотвращения ее нагрева внешней средой. Изоляция в таких случаях осуществляется с помощью специальных изоляционных материалов, которые размещаются вокруг труб.

В качестве таких материалов, как правило, используются:

1. При низких температурах до 100°C используются жесткие пенопласты, например, полистирол или полиуретан.
2. При средних температурах около 600°C используются фасонные оболочки или минеральное волокно, например, каменная шерсть или стеклянный войлок.
3. При высоких температурах в районе 1200°C - керамическое волокно, например, глиноземное.

Трубы, условный проход которых ниже DN 80, а толщина слоя изоляции меньше 50 мм, как правило, изолируются при помощи изоляционных фасонных элементов. Для этого две оболочки кладутся вокруг трубы и скрепляются металлической лентой, а после этого закрываются жестяным кожухом (рис. 1.8).

Трубопроводы, которые имеют условный проход больше DN 80, должны снабжаться теплоизоляцией с нижним каркасом (рис. 1.9). Такой каркас состоит из зажимных колец, распорок, а также металлической облицовки, изготовленной из оцинкованной мягкой стали или нержавеющей листовой стали. Между трубопроводом и металлическим кожухом пространство заполняется изоляционным материалом.

Толщина изоляции рассчитывается путем определения затрат на его изготовление, а также убытков, которые возникают из-за потери тепла, и составляет от 50 до 250 мм.

Теплоизоляция должна наноситься по всей длине трубопроводной системы, включая зоны отводов и колен. Очень важно следить, чтобы не возникали незащищенные места, которые смогут стать причиной тепловых потерь. Фланцевые соединения и арматура должны снабжаться фасонными изоляционными элементами (рис. 1.10). Это обеспечивает беспрепятственный доступ к месту соединения без необходимости снимать изоляционный материал со всей трубопроводной системы в том случае, если произошло нарушение герметичности.

В том случае, если изоляция трубопроводной системы выбрана правильно, решается множество задач, таких как:

1. Избегание сильного падения температуры в протекающей среде и, как следствие, экономия энергии.
2. Предотвращение падения температуры в газопроводных системах ниже точки росы. Таким образом, удается исключить образование конденсата, который может привести к значительным коррозионным разрушениям.
3. Избегание выделения конденсата в паровых трубопроводах.

Рассматривается равномерное напорное движение жидкости в круглой трубе. При равномерном движении форма и площадь живого сечения, средняя скорость потока и эпюра скоростей по длине не изменяются. В этих условиях живое сечение характеризуется одним линейным размером – диаметром. Напомним: .

Общая формула для потерь напора по длине имеет вид
.

Для круглых труб
.

Это установленная экспериментально формула Дарси-Вейсбаха . Безразмерный коэффициентназывают коэффициентом гидравлического трения или коэффициентом Дарси. Коэффициент гидравлического трения зависит от относительной шероховатости трубопровода и числаRe.
. Для нахождениясуществуют эмпирические формулы (режимы ламинарный – переходный –турбулентный; область гидравлически гладких труб, доквадратичная область, квадратичная область).

При равномерном движении жидкости средняя скорость потока, не изменяющаяся по длине из формулы
равна
. Обозначим
.

Коэффициент называют коэффициентом Шези. Вспомним, что гидравлический уклон
и получимформулу Шези для средней скорости при равномерном движении

, где
.

Потери напора по длине с учетом коэффициента Шези
.

Коэффициент Шези в отличие от безразмерного коэффициента Дарси имеет размерность
. В справочниках приводятся таблицы значений коэффициента Шези для трубопроводов различного диаметра и различной шероховатости. Существует много эмпирических формул для расчета коэффициента Шези.

Зная формулу для средней скорости потока получим формулу Шези для расхода при равномерном движении
.

При расчете трубопровода обычно составляют уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости. Пренебрегая местными потерями и скоростными напорами, получаем
.

Вспомним, что гидравлический уклон
, откуда
. Подставим найденное значение гидравлического уклона в формулу Шези для скорости потока

. Решаем уравнение относительно напора
. Заметим на будущее, что напор пропорционален квадрату скорости.

Запишем формулу Шези для расхода при равномерном движении
.

Объединим параметры, зависящие от диаметра трубопровода, представим их виде так называемой расходной характеристики трубопровода (модуля расхода)
.

Расходная характеристика
представляет собой расход в данной трубе при гидравлическом уклоне, равном единице.

Тогда расход
, напор
.

При этом расход и расходная характеристика
должны быть выражены в одних и тех же единицах. В таблицах для гидравлических расчетов приводятся значения расходной характеристики
для трубопроводов различного диаметра с различной относительной шероховатостью. На этой основе производится расчет трубопроводов «с использованием таблиц».

Получим значение
расчетным путем. Гидравлический уклон равен 1, значит потери равны длине
. Потери по длине
. Отсюда
.

;
.

В квадратичной области турбулентного режима

Замечание. При равномерном движении гидравлический и пьезометрический уклоны равны. Пренебрегая скоростным напором, получим, что линия полного напора и пьезометрическая лини совпадают.

Классификация трубопроводов

Простой трубопровод – трубопровод, не имеющий ответвлений и состоящий из труб одинакового диаметра, выполненных из одного материала.

Приведем два примера простых трубопроводов.

Движение жидкости в трубе обусловлено напором
, равным разности напоров в резурвуаре-питателе и приемнике или разности напоров в резервуаре питателе и в струе на выходе из трубы, если резервуар-приемник отсутствует. Если указанная разность напоров не изменяется во времени, то движение установившееся. Мы рассматриваем расчет только трубопроводов с установившимся движением.

Потери напора в трубопроводе можно рассматривать как сумму потерь на трение по длине трубопровода и потерь в местных сопротивлениях
.

По соотношению потерь по длине и в местных сопротивлениях в общей величине потерь трубопроводы делятся на гидравлически короткие и гидравлически длинные.

В гидравлически длинном (или просто длинном)трубопроводе потери напора по длине настолько превышают местные потери (и скоростной напор), что местные потери не вычисляют, а принимают как некоторую часть потерь по длине.

Практически при расчете длинных трубопроводов находят потери напора по длине , а затем суммарные местные потери напора учитывают, увеличивая найденное значениена
%.
.

В гидравлически коротком трубопроводе потери напора по длине и местные потери сопоставимы по значению. При гидравлическом расчете коротких трубопроводов учитывают как местные потери напора, так и потери по длине, а в балансе напоров учитывают скоростные напоры в сечениях потока.