هنگام طراحی یک سیستم لوله کشی تحت فشار، مهندس تعیین کننده اغلب مشخص می کند که لوله کشی سیستم باید با یک یا چند قسمت از کد لوله کشی تحت فشار ASME B31 مطابقت داشته باشد. مهندسان چگونه الزامات کد را به درستی هنگام طراحی سیستم های لوله کشی رعایت می کنند؟
ابتدا، مهندس باید مشخص کند که کدام مشخصات طراحی باید انتخاب شود. برای سیستم‌های لوله‌کشی تحت فشار، این لزوماً محدود به ASME B31 نیست. سایر کدهای صادر شده توسط ASME، ANSI، NFPA یا سایر سازمان‌های حاکم ممکن است بر اساس مکان پروژه، کاربرد و غیره کنترل شوند. در ASME B31، در حال حاضر هفت بخش مجزا وجود دارد.
ASME B31.1 Electrical Piping: این بخش لوله‌کشی در نیروگاه‌ها، نیروگاه‌های صنعتی و سازمانی، سیستم‌های گرمایش زمین‌گرمایی، و سیستم‌های گرمایش و سرمایش مرکزی و منطقه‌ای را پوشش می‌دهد. این شامل لوله‌کشی بیرونی دیگ بخار و خارجی بدون دیگ است که برای نصب بویلرهای ASME بخش I استفاده می‌شود. سیستم های مختلف دیگری که در پاراگراف 100.1.3 ASME B31.1 شرح داده شده است. منشاء ASME B31.1 را می توان به دهه 1920 با اولین نسخه رسمی منتشر شده در سال 1935 ردیابی کرد. توجه داشته باشید که نسخه اول، شامل ضمائم، کمتر از 30 صفحه و بیش از 30 صفحه طولانی است.
ASME B31.3 Process Piping: این بخش لوله کشی در پالایشگاه ها را پوشش می دهد.گیاهان شیمیایی، دارویی، نساجی، کاغذ، نیمه هادی و برودتی؛این بخش بسیار شبیه به ASME B31.1 است، مخصوصاً هنگام محاسبه حداقل ضخامت دیواره برای لوله مستقیم. این بخش در ابتدا بخشی از B31.1 بود و برای اولین بار به طور جداگانه در سال 1959 منتشر شد.
سیستم‌های حمل و نقل خط لوله ASME B31.4 برای مایعات و دوغاب: این بخش لوله‌هایی را پوشش می‌دهد که عمدتاً محصولات مایع را بین کارخانه‌ها و پایانه‌ها و درون پایانه‌ها، پمپاژ، تهویه مطبوع و ایستگاه‌های اندازه‌گیری حمل می‌کند. این بخش در اصل بخشی از B31.1 بود و برای اولین بار به طور جداگانه در سال 1959 منتشر شد.
ASME B31.5 Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: این بخش لوله کشی مبردها و خنک کننده های ثانویه را پوشش می دهد. این قسمت در اصل بخشی از B31.1 بود و اولین بار به طور جداگانه در سال 1962 منتشر شد.
ASME B31.8 سیستم های لوله کشی انتقال و توزیع گاز: این شامل لوله کشی برای انتقال محصولات عمدتاً گازی بین منابع و پایانه ها، از جمله کمپرسورها، ایستگاه های تهویه مطبوع و اندازه گیری است.و لوله‌های جمع‌آوری گاز. این بخش در اصل بخشی از B31.1 بود و برای اولین بار به طور جداگانه در سال 1955 منتشر شد.
لوله کشی خدمات ساختمان ASME B31.9: این بخش لوله کشی هایی را که معمولاً در ساختمان های صنعتی، سازمانی، تجاری و عمومی یافت می شود، پوشش می دهد.و خانه های چند واحدی که به محدوده اندازه، فشار و دمای تحت پوشش ASME B31.1 نیاز ندارند. این بخش مشابه ASME B31.1 و B31.3 است، اما محافظه کارانه تر است (مخصوصاً هنگام محاسبه حداقل ضخامت دیوار) و حاوی جزئیات کمتری است. به کاربردهای فشار کم و دمای پایین محدود شده است همانطور که در اولین پاراگراف B2.91 ASME1.91 منتشر شد. 982.
ASME B31.12 Piping and Piping Hydrogen: این بخش لوله کشی در سرویس هیدروژن گازی و مایع و لوله کشی در سرویس هیدروژن گازی را پوشش می دهد. این بخش برای اولین بار در سال 2008 منتشر شد.
اینکه کدام کد طراحی باید استفاده شود در نهایت به مالک بستگی دارد. در مقدمه ASME B31 آمده است، "این مسئولیت مالک است که بخش کدی را انتخاب کند که نزدیکترین به نصب لوله‌کشی پیشنهادی را دارد."در برخی موارد، "بخش های چندگانه کد ممکن است برای بخش های مختلف نصب اعمال شود."
نسخه 2012 ASME B31.1 به عنوان مرجع اصلی برای بحث های بعدی خواهد بود. هدف این مقاله راهنمایی مهندس تعیین کننده از طریق برخی از مراحل اصلی در طراحی سیستم لوله کشی فشار منطبق با ASME B31 است. پیروی از دستورالعمل های ASME B31.1 نشان دهنده خوبی از روش های طراحی عمومی مشابه است. باقی مانده ASME B31 در برنامه های کاربردی محدودتر، عمدتاً برای سیستم ها یا برنامه های خاص استفاده می شود، و بیشتر مورد بحث قرار نخواهد گرفت. در حالی که مراحل کلیدی در فرآیند طراحی در اینجا برجسته خواهد شد، این بحث جامع نیست و کد کامل همیشه باید در طول طراحی سیستم ارجاع داده شود. همه ارجاعات به متن به ASME B31.1 مراجعه می کنند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
پس از انتخاب کد صحیح، طراح سیستم باید هرگونه الزامات طراحی خاص سیستم را نیز بررسی کند. بند 122 (قسمت 6) الزامات طراحی مربوط به سیستم‌هایی را که معمولاً در کاربردهای لوله‌کشی الکتریکی یافت می‌شوند، مانند بخار، آب تغذیه، دمیدن و دمیدن، لوله‌کشی ابزار دقیق و سیستم‌های کاهش فشار را ارائه می‌کند. 22 شامل الزامات فشار و دمای خاص سیستم، و همچنین محدودیت‌های قضایی مختلف که بین خود دیگ، لوله‌کشی خارجی دیگ بخار و لوله‌کشی خارجی غیردیگ بخار متصل به لوله‌کشی دیگ بخار ASME Part I مشخص شده است.شکل 2 این محدودیت های دیگ درام را نشان می دهد.
طراح سیستم باید فشار و دمایی را که سیستم در آن کار می کند و شرایطی را که سیستم باید برای برآوردن آن طراحی شود تعیین کند.
طبق بند 101.2، فشار طراحی داخلی نباید کمتر از حداکثر فشار کار مداوم (MSOP) در سیستم لوله کشی، از جمله اثر سر استاتیک باشد. لوله های تحت فشار خارجی باید برای حداکثر فشار دیفرانسیل مورد انتظار در شرایط عملیاتی، خاموشی یا آزمایش طراحی شوند. لوله باید طوری طراحی شود که فشار خارجی را تحمل کند یا اقداماتی برای شکستن خلاء انجام شود. در شرایطی که انبساط سیال ممکن است فشار را افزایش دهد، سیستم های لوله کشی باید به گونه ای طراحی شوند که فشار افزایش یافته را تحمل کنند یا اقداماتی برای کاهش فشار اضافی انجام شود.
در ابتدای بخش 101.3.2، دمای فلز برای طراحی لوله‌کشی باید معرف حداکثر شرایط پایدار مورد انتظار باشد. برای سادگی، معمولاً فرض می‌شود که دمای فلز برابر با دمای سیال است. در صورت تمایل، دمای متوسط ​​فلز را می‌توان تا زمانی که دمای دیواره بیرونی مشخص است، استفاده کرد. همچنین باید توجه ویژه‌ای به سیالات یا شرایطی که از طریق تجهیزات مبدل حرارتی از طریق مبدل‌های حرارتی در نظر گرفته می‌شوند، معطوف شود.
اغلب، طراحان یک حاشیه ایمنی به حداکثر فشار کاری و/یا دما اضافه می‌کنند. اندازه حاشیه به کاربرد بستگی دارد. همچنین در نظر گرفتن محدودیت‌های مواد هنگام تعیین دمای طراحی مهم است. تعیین دمای طراحی بالا (بیشتر از 750 درجه فارنهایت) ممکن است به استفاده از مواد آلیاژی به جای فولاد کربن استانداردتر نیاز داشته باشد. مقادیر تنش برای هر ماده فولادی استاندارد ix برای مثال A برای هر ماده فقط اجباری است. فقط مقادیر تنش تا 800 فارنهایت را ارائه دهید. قرار گرفتن طولانی مدت فولاد کربنی در دمای بالاتر از 800 فارنهایت ممکن است باعث کربن شدن لوله شود و آن را شکننده تر و مستعد خرابی کند. اگر بالای 800 فارنهایت کار می کند، آسیب خزش تسریع شده مرتبط با فولاد کربنی نیز باید در نظر گرفته شود. برای بحث کامل در مورد مواد محدودیت دما، پاراگراف 124 را ببینید.
گاهی اوقات مهندسان همچنین می توانند فشار تست را برای هر سیستم مشخص کنند. بند 137 راهنمایی در مورد تست تنش ارائه می دهد.با این حال، تنش‌های حلقه‌ای و طولی در لوله‌کشی نباید از 90 درصد مقاومت تسلیم ماده در بند 102.3.3 (B) در طول آزمایش فشار تجاوز کند. برای برخی از سیستم‌های لوله‌کشی خارجی غیردیگ بخار، آزمایش نشتی در حین کار ممکن است روش عملی‌تری برای بررسی نشتی باشد که به دلیل دشواری‌ها در جداسازی ساده یا پیکربندی قطعات اولیه سیستم در طول آزمایش، امکان می‌دهد.موافقم، این قابل قبول است.
هنگامی که شرایط طراحی ایجاد شد، لوله‌کشی را می‌توان مشخص کرد. اولین چیزی که باید تصمیم گرفت این است که از چه ماده‌ای استفاده شود. همانطور که قبلاً ذکر شد، مواد مختلف دارای محدودیت‌های دمایی متفاوتی هستند. بند 105 محدودیت‌های بیشتری را در مورد مواد لوله‌کشی مختلف ارائه می‌کند. انتخاب مواد همچنین به سیال سیستم بستگی دارد، مانند استفاده از آلیاژهای نیکل در کاربردهای لوله‌کشی شیمیایی خورنده، استفاده از فولاد زنگ نزن با محتوای فولاد ضد زنگ یا فولاد ضد زنگ با استفاده از ابزار تمیزتر از فولاد ضد زنگ. برای جلوگیری از خوردگی ناشی از جریان. خوردگی تسریع شده جریان (FAC) یک پدیده فرسایش/خوردگی است که نشان داده شده است که باعث نازک شدن شدید دیواره و شکست لوله در برخی از حیاتی ترین سیستم های لوله کشی می شود. عدم توجه صحیح به نازک شدن اجزای لوله کشی می تواند و عواقب جدی داشته باشد، مانند زمانی که در یک ایستگاه 20000000000000000000000 متری و 200000000000 L. کارگران و یک سوم به شدت مجروح شدند.
معادله 7 و معادله 9 در پاراگراف 104.1.1 حداقل ضخامت دیوار مورد نیاز و حداکثر فشار طراحی داخلی را به ترتیب برای لوله مستقیم تحت فشار داخلی تعریف می کنند. متغیرهای این معادلات شامل حداکثر تنش مجاز (از پیوست A اجباری)، قطر بیرونی لوله، ضریب ماده (همانطور که در جدول 104.1 قابل توضیح است)، ضخامت اضافی (به طوری که در جدول 104.1 قابل توضیح است) می باشد. تعیین مواد لوله کشی مناسب، قطر اسمی و ضخامت دیواره می تواند یک فرآیند تکراری باشد که ممکن است شامل سرعت سیال، افت فشار، و هزینه های لوله کشی و پمپاژ نیز باشد. صرف نظر از کاربرد، حداقل ضخامت دیوار مورد نیاز باید بررسی شود.
ضخامت اضافی ممکن است برای جبران به دلایل مختلف از جمله FAC اضافه شود. ممکن است به دلیل حذف رزوه ها، شیارها و غیره مواد مورد نیاز برای ایجاد اتصالات مکانیکی، کمک هزینه ها مورد نیاز باشد. طبق بند 102.4.2، حداقل مقدار مجاز باید برابر با عمق رزوه به علاوه مقاومت ماشینکاری اضافی باشد، همچنین ممکن است مقاومت اضافی در ماشینکاری ایجاد شود. کمانش به دلیل بارهای روی هم قرار گرفته یا دلایل دیگری که در بند 102.4.4 مورد بحث قرار گرفته است. همچنین می توان برای در نظر گرفتن اتصالات جوشی (بند 102.4.3) و زانویی ها (بند 102.4.5) ضوابط اضافه کرد. در نهایت، تلورانس ها را می توان اضافه کرد تا ضخامت دیسک را جبران کند. عمر لوله کشی مطابق با بند 102.4.1.
ضمیمه IV اختیاری راهنمایی در مورد کنترل خوردگی ارائه می دهد. پوشش های محافظ، حفاظت کاتدی و عایق الکتریکی (مانند فلنج های عایق) همه روش هایی برای جلوگیری از خوردگی خارجی خطوط لوله مدفون یا مستغرق هستند. بازدارنده های خوردگی یا لاینرها را می توان برای جلوگیری از خوردگی داخلی استفاده کرد. همچنین باید در صورت استفاده از آب، پس از انجام آزمایشات هیدروپراستاتیک کاملاً دقت کرد و در صورت استفاده از آب، در صورت لزوم، آب را کاملا آزمایش کرد. تست استاتیک
حداقل ضخامت دیواره لوله یا برنامه مورد نیاز برای محاسبات قبلی ممکن است در طول قطر لوله ثابت نباشد و ممکن است نیاز به مشخصات برای زمانبندی های مختلف برای قطرهای مختلف داشته باشد. زمانبندی مناسب و مقادیر ضخامت دیواره در ASME B36.10 لوله فولادی جوش داده شده و بدون درز تعریف شده است.
هنگام مشخص کردن مواد لوله و انجام محاسباتی که قبلاً بحث شد، مهم است که اطمینان حاصل شود که حداکثر مقادیر تنش مجاز مورد استفاده در محاسبات با مواد مشخص شده مطابقت دارد. برای مثال، اگر لوله فولادی ضد زنگ A312 304L به اشتباه به جای A312 304 مشخص شده باشد، ممکن است ضخامت دیواره در ضخامت قابل توجهی در لوله فولادی زنگ نزن دو برابر باشد، ضخامت دیواره ممکن است به میزان قابل توجهی باشد. به همین ترتیب، روش ساخت لوله نیز باید به طور مناسب مشخص شود. به عنوان مثال، اگر حداکثر مقدار تنش مجاز برای لوله بدون درز برای محاسبه استفاده می شود، لوله بدون درز باید مشخص شود. در غیر این صورت، سازنده/نصاب ممکن است لوله درزدار را ارائه دهد که ممکن است به ضخامت دیواره ناکافی به دلیل تنش حداکثر مجاز کمتر منجر شود.
به عنوان مثال، فرض کنید دمای طراحی خط لوله 300 درجه فارنهایت و فشار طراحی 1200 psig.2 اینچ و 3 اینچ است. از سیم فولادی کربنی (A53 Grade B بدون درز) استفاده می شود. نقشه لوله کشی مناسب را تعیین کنید تا مشخص شود که الزامات ASME B31.1 را برآورده کند: معادله طراحی توضیح داده شده است.
در مرحله بعد، حداکثر مقادیر تنش مجاز را برای A53 Grade B در دماهای طراحی فوق از جدول A-1 تعیین کنید. توجه داشته باشید که مقدار لوله بدون درز استفاده می شود زیرا لوله بدون درز مشخص شده است:
کمک هزینه ضخامت نیز باید اضافه شود. برای این برنامه، 1/16 اینچ. میزان خوردگی در نظر گرفته شده است. تحمل فرز جداگانه بعدا اضافه خواهد شد.
3 اینچ. ابتدا لوله مشخص می شود. با فرض لوله جدول 40 و تحمل فرز 12.5 درصد، حداکثر فشار را محاسبه کنید:
لوله برنامه 40 برای 3 اینچ لوله در شرایط طراحی مشخص شده در بالا رضایت بخش است. سپس 2 اینچ را بررسی کنید. خط لوله از همان مفروضات استفاده می کند:
2 اینچ. تحت شرایط طراحی مشخص شده در بالا، لوله کشی به ضخامت دیواره ضخیم تری نسبت به جدول 40 نیاز دارد. 2 اینچ را امتحان کنید. برنامه 80 لوله:
در حالی که ضخامت دیواره لوله اغلب عامل محدود کننده در طراحی فشار است، باز هم تأیید اینکه اتصالات، اجزا و اتصالات مورد استفاده برای شرایط طراحی مشخص مناسب هستند، مهم است.
به عنوان یک قاعده کلی، مطابق با بندهای 104.2، 104.7.1، 106 و 107، تمام شیرها، اتصالات و سایر اجزای حاوی فشار که مطابق با استانداردهای فهرست شده در جدول 126.1 ساخته شده‌اند، باید برای استفاده در شرایط عملیاتی معمولی یا کمتر از آن استانداردها، مناسب تلقی شوند. اگر محدودیت‌های انحراف از عملکرد عادی نسبت به موارد مشخص‌شده در ASME B31.1 وجود داشته باشد، محدودیت‌های سخت‌گیرانه‌تری اعمال می‌شود.
در تقاطع لوله ها، سه راهی ها، عرضی ها، صلیب ها، اتصالات جوشی انشعابی و غیره که مطابق با استانداردهای فهرست شده در جدول 126.1 ساخته شده اند، توصیه می شود. در برخی موارد، تقاطع های خطوط لوله ممکن است به اتصالات انشعاب منحصر به فرد نیاز داشته باشند.
برای ساده‌تر کردن طراحی، طراح ممکن است شرایط طراحی را برای برآوردن درجه فلنج یک کلاس فشار خاص (مثلاً کلاس ASME 150، 300 و غیره) که توسط کلاس فشار-دما برای مواد خاص مشخص شده در ASME B16 تعریف شده است، بالاتر از فلنج‌ها و اتصالات فلنج لوله‌ها تنظیم کند، یا استانداردهای مشابهی که در جدول قابل قبول نیستند، افزایش می‌یابد. ضخامت دیوار یا طرح های دیگر اجزاء.
بخش مهمی از طراحی لوله‌کشی این است که اطمینان حاصل شود که یکپارچگی ساختاری سیستم لوله‌کشی پس از اعمال اثرات فشار، دما و نیروهای خارجی حفظ می‌شود. یکپارچگی ساختاری سیستم اغلب در فرآیند طراحی نادیده گرفته می‌شود و اگر به خوبی انجام نشود، می‌تواند یکی از بخش‌های گران‌تر طراحی باشد. یکپارچگی سازه عمدتاً در دو مکان مورد بحث قرار گرفته است: گسترش و انعطاف پذیری
پاراگراف 104.8 فرمول‌های کد اصلی مورد استفاده برای تعیین اینکه آیا یک سیستم لوله‌کشی از تنش‌های مجاز بیشتر است یا خیر فهرست می‌کند. این معادلات کد معمولاً به عنوان بارهای پیوسته، بارهای گاه به گاه، و بارهای جابجایی نامیده می‌شوند. بار پایدار اثر فشار و وزن بر سیستم لوله‌کشی است. فرض بر این است که هر بار اتفاقی اعمال شده روی بارهای جانبی دیگر به طور همزمان عمل نخواهد کرد، بنابراین هر بار تصادفی یک مورد بار جداگانه در زمان تجزیه و تحلیل خواهد بود.
بند 119 نحوه رسیدگی به انبساط و انعطاف لوله در سیستم های لوله کشی و نحوه تعیین بار واکنش را مورد بحث قرار می دهد. انعطاف پذیری سیستم های لوله کشی اغلب در اتصالات تجهیزات مهم است، زیرا اکثر اتصالات تجهیزات تنها می توانند حداقل مقدار نیرو و گشتاور اعمال شده در نقطه اتصال را تحمل کنند.
برای تطبیق انعطاف‌پذیری سیستم لوله‌کشی و اطمینان از اینکه سیستم به درستی پشتیبانی می‌شود، تمرین خوبی است که از لوله‌های فولادی مطابق با جدول 121.5 پشتیبانی شود. اگر طراح تلاش کند فاصله پشتیبانی استاندارد برای این جدول را برآورده کند، سه چیز را انجام می‌دهد: انحراف خود وزنی را به حداقل می‌رساند، بارهای قابل تحمل را کاهش می‌دهد، بارهای قابل تحمل را در مکان‌های طراحی افزایش می‌دهد. 121.5، معمولاً منجر به کمتر از 1/8 اینچ جابه‌جایی خود وزنی یا افتادگی بین پایه‌های لوله می‌شود. به حداقل رساندن انحراف وزنی خود به کاهش احتمال تراکم در لوله‌های حامل بخار یا گاز کمک می‌کند. پیروی از توصیه‌های فاصله در جدول 121.5 باعث می‌شود که تنش ثابت طراحی در کد 121.5 به 0 کاهش یابد. .طبق رابطه 1B تنش مجاز برای بارهای جابجایی رابطه معکوس با بارهای پایدار دارد.بنابراین با به حداقل رساندن بار پایدار می توان تحمل تنش جابجایی را به حداکثر رساند.فاصله توصیه شده برای تکیه گاه های لوله در شکل 3 نشان داده شده است.
برای اطمینان از اینکه بارهای واکنش سیستم لوله کشی به درستی در نظر گرفته می شوند و تنش های کد برآورده می شوند، یک روش رایج انجام یک تحلیل تنش لوله کشی سیستم به کمک کامپیوتر است. چندین بسته نرم افزاری مختلف تجزیه و تحلیل تنش خط لوله در دسترس هستند، مانند Bentley AutoPIPE، Intergraph Caesar II، Piping Solutions Tri-Flex، یا یکی از مزیت های تجاری دیگر که استفاده از آنالیز تنش در دسترس کامپیوتر است. مدل عنصری سیستم لوله‌کشی برای تأیید آسان و امکان ایجاد تغییرات لازم در پیکربندی. شکل 4 نمونه‌ای از مدل‌سازی و تحلیل بخشی از خط لوله را نشان می‌دهد.
هنگام طراحی یک سیستم جدید، طراحان سیستم معمولاً مشخص می‌کنند که تمام لوله‌ها و اجزاء باید مطابق با هر کدی که مورد استفاده قرار می‌گیرد، ساخته، جوش، مونتاژ و غیره شود.
یک مشکل رایج که در کاربردهای مقاوم سازی با آن مواجه می شود، پیش گرم کردن جوش (بند 131) و عملیات حرارتی پس از جوش (بند 132) است. از جمله مزایای دیگر، این عملیات حرارتی برای کاهش تنش، جلوگیری از ترک خوردگی و افزایش استحکام جوش استفاده می شود. مواردی که بر الزامات عملیات حرارتی قبل از جوش و پس از جوش تاثیر می گذارند، شامل موارد زیر است، اما به گروه مواد ضخیم محدود نمی شود. lded.هر ماده فهرست شده در ضمیمه A اجباری دارای یک عدد P اختصاص یافته است. برای پیش گرم کردن، بند 131 حداقل دمایی را ارائه می دهد که فلز پایه باید قبل از جوشکاری در آن گرم شود. برای PWHT، جدول 132 محدوده دمای نگهداری و مدت زمان نگهداری ناحیه جوش را ارائه می دهد. گرمایش و سرمایش باید دستورالعمل های دقیق، روش های اندازه گیری دما، روش های اندازه گیری دما و سایر روش ها را به طور دقیق تنظیم کند. اثرات نامطلوب بر روی ناحیه جوش داده شده می تواند به دلیل شکست در عملیات حرارتی مناسب رخ دهد.
یکی دیگر از زمینه‌های بالقوه نگرانی در سیستم‌های لوله‌کشی تحت فشار، خمیدگی لوله‌ها است. لوله‌های خمشی می‌توانند باعث نازک شدن دیواره شوند و در نتیجه ضخامت دیواره ناکافی باشد. طبق بند 102.4.5، این کد تا زمانی که حداقل ضخامت دیواره با همان فرمول مورد استفاده برای محاسبه حداقل ضخامت دیوار برای ضخامت دیوار مستقیم، مجاز است، اجازه می‌دهد تا زمانی که حداقل ضخامت دیواره را برآورده کند. کمک هزینه کاهش خمش برای شعاع های خم مختلف. خم ها ممکن است نیاز به عملیات حرارتی قبل از خم شدن و/یا پس از خم شدن داشته باشند. بند 129 راهنمایی در مورد ساخت زانوها ارائه می دهد.
برای بسیاری از سیستم های لوله کشی تحت فشار، برای جلوگیری از فشار بیش از حد در سیستم، لازم است یک شیر اطمینان یا شیر تسکین نصب شود. برای این کاربردها، ضمیمه دوم اختیاری: قوانین طراحی نصب سوپاپ ایمنی منبعی بسیار ارزشمند اما گاهی ناشناخته است.
مطابق با بند II-1.2، دریچه های ایمنی با یک عمل بازشوی کاملاً باز برای سرویس گاز یا بخار مشخص می شوند، در حالی که شیرهای ایمنی نسبت به فشار استاتیک بالادست باز می شوند و عمدتاً برای سرویس مایع استفاده می شوند.
واحدهای دریچه ایمنی با سیستم تخلیه باز یا بسته مشخص می شوند. در اگزوز باز، زانویی در خروجی دریچه ایمنی معمولاً به لوله اگزوز به اتمسفر خارج می شود. معمولاً این امر منجر به فشار برگشتی کمتری می شود. اگر فشار برگشتی کافی در لوله اگزوز ایجاد شود، ممکن است بخشی از اندازه خروجی خروجی خروجی اگزوز از انتهای لوله اگزوز خارج شود. لوله ust باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا از برگشت باد جلوگیری کند. در کاربردهای دریچه بسته، فشار در خروجی شیر تخلیه به دلیل فشرده شدن هوا در خط دریچه ایجاد می‌شود و به طور بالقوه باعث انتشار امواج فشار می‌شود. در بند II-2.2.2، توصیه می‌شود که فشار طراحی خط تخلیه بسته حداقل دو برابر بیشتر از حالت کارکرد و فشار نصب بسته باشد. .
تأسیسات شیر ​​ایمنی ممکن است تحت تأثیر نیروهای مختلفی قرار گیرند که در بند II-2 خلاصه شده است. این نیروها شامل تأثیرات انبساط حرارتی، برهمکنش چند دریچه کمکی که به طور همزمان تهویه می شوند، اثرات لرزه ای و/یا ارتعاشی، و تأثیرات فشار در طول رویدادهای کاهش فشار بستگی دارد. اگرچه فشار طراحی تا خروجی فشار طراحی باید با فشار طراحی لوله مطابقت داشته باشد. معادلات در بند II-2.2 برای تعیین فشار و سرعت در زانویی تخلیه، ورودی لوله تخلیه و خروجی لوله تخلیه برای سیستم های تخلیه باز و بسته ارائه شده است. با استفاده از این اطلاعات می توان نیروهای واکنش در نقاط مختلف سیستم اگزوز را محاسبه و محاسبه کرد.
یک مشکل مثال برای یک برنامه تخلیه باز در پاراگراف II-7 ارائه شده است. روش‌های دیگری برای محاسبه ویژگی‌های جریان در سیستم‌های تخلیه شیر تخلیه وجود دارد، و به خواننده هشدار داده می‌شود تا بررسی کند که روش مورد استفاده به اندازه کافی محافظه‌کار است. یکی از این روش‌ها توسط GS Liao در "ایمنی نیروگاه و کاهش فشار توسط ژورنال تسکینی فشار در گروه Analecsis Exhaust در اکتبر منتشر شده توسط Analecsis Exhaust" 1975.
محل شیر اطمینان باید حداقل فاصله لوله مستقیم از هر خم را حفظ کند. این حداقل فاصله به سرویس و هندسه سیستم همانطور که در بند II-5.2.1 تعریف شده است بستگی دارد. برای تاسیسات با شیرهای تسکین چندگانه، فاصله توصیه شده برای اتصالات شاخه شیر به شعاع انشعاب و لوله کشی سرویس بستگی دارد، همانطور که در تبصره (10 T-1) قابل مطابقت با آن است. برای به حداقل رساندن اثرات انبساط حرارتی و فعل و انفعالات لرزه ای، تکیه گاه های لوله گذاری واقع در تخلیه شیر تسکین را به لوله های عامل به جای سازه مجاور متصل کنید. خلاصه ای از این و سایر ملاحظات طراحی در طراحی مجموعه های شیر اطمینان را می توان در بند II-5 یافت.
بدیهی است که پوشش تمام الزامات طراحی ASME B31 در محدوده این مقاله امکان پذیر نیست. اما هر مهندس منصوب شده ای که در طراحی یک سیستم لوله کشی تحت فشار دخالت دارد، باید حداقل با این کد طراحی آشنا باشد. امیدواریم با اطلاعات فوق، خوانندگان ASME B31 را منبعی ارزشمندتر و در دسترس تر بیابند.
Monte K. Engelkemier رهبر پروژه در Stanley Consultants است.Engelkemier یکی از اعضای انجمن مهندسی آیووا، NSPE و ASME است و در کمیته و زیر کمیته کد لوله کشی برق B31.1 خدمت می کند. او بیش از 12 سال تجربه عملی در زمینه طراحی، تجزیه و تحلیل استرس سیستم های لوله کشی و ارزیابی سیستم های لوله کشی در MeechanerMatt Wilkey دارد. مشاوران. او بیش از 6 سال تجربه حرفه ای در طراحی سیستم های لوله کشی برای انواع مشتریان شهری، شهری، سازمانی و صنعتی دارد و عضو ASME و انجمن مهندسی آیووا است.
آیا تجربه و تخصص در مورد موضوعات پوشش داده شده در این محتوا دارید؟ باید در نظر داشته باشید که در تیم تحریریه رسانه CFE ما مشارکت کنید و به رسمیت شناخته شوید که شما و شرکت شما شایسته آن هستید. برای شروع این فرآیند اینجا را کلیک کنید.