Saat merancang sistem perpipaan tekanan, insinyur yang menunjuk akan sering menentukan bahwa sistem perpipaan harus sesuai dengan satu atau lebih bagian dari Kode Perpipaan Tekanan ASME B31. Bagaimana insinyur mengikuti persyaratan kode dengan benar saat merancang sistem perpipaan?
Pertama, insinyur harus menentukan spesifikasi desain mana yang harus dipilih. Untuk sistem perpipaan bertekanan, hal ini tidak terbatas pada ASME B31. Kode lain yang dikeluarkan oleh ASME, ANSI, NFPA, atau organisasi pengatur lainnya dapat diatur oleh lokasi proyek, aplikasi, dll. Di ASME B31, saat ini ada tujuh bagian terpisah yang berlaku.
ASME B31.1 Perpipaan Listrik: Bagian ini mencakup perpipaan di pembangkit listrik, pabrik industri dan kelembagaan, sistem pemanas panas bumi, dan sistem pemanas dan pendingin pusat dan distrik. Ini termasuk perpipaan eksterior boiler dan non-boiler yang digunakan untuk memasang boiler Bagian I ASME. Bagian ini tidak berlaku untuk peralatan yang dicakup oleh ASME Boiler and Pressure Vessel Code, pipa distribusi pemanasan dan pendinginan tekanan rendah tertentu, dan berbagai sistem lain yang dijelaskan dalam paragraf 100.1.3 dari ASME B31.1. Asal-usul A SME B31.1 dapat ditelusuri kembali ke tahun 1920-an, dengan edisi resmi pertama diterbitkan pada tahun 1935. Perhatikan bahwa edisi pertama, termasuk lampiran, kurang dari 30 halaman, dan edisi saat ini lebih dari 300 halaman.
ASME B31.3 Pemipaan Proses: Bagian ini mencakup pemipaan di kilang;tanaman kimia, farmasi, tekstil, kertas, semikonduktor, dan kriogenik;dan pabrik pengolahan serta terminal terkait. Bagian ini sangat mirip dengan ASME B31.1, khususnya saat menghitung ketebalan dinding minimum untuk pipa lurus. Bagian ini awalnya merupakan bagian dari B31.1 dan pertama kali dirilis secara terpisah pada tahun 1959.
ASME B31.4 Sistem Transportasi Saluran Pipa untuk Cairan dan Bubur: Bagian ini mencakup perpipaan yang terutama mengangkut produk cair antara pabrik dan terminal, dan di dalam terminal, stasiun pemompaan, pengkondisian, dan pengukuran. Bagian ini awalnya merupakan bagian dari B31.1 dan pertama kali dirilis secara terpisah pada tahun 1959.
ASME B31.5 Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: Bagian ini mencakup perpipaan untuk refrigeran dan pendingin sekunder. Bagian ini awalnya merupakan bagian dari B31.1 dan pertama kali dirilis secara terpisah pada tahun 1962.
ASME B31.8 Sistem Perpipaan Transmisi dan Distribusi Gas: Ini termasuk perpipaan untuk mengangkut terutama produk gas antara sumber dan terminal, termasuk kompresor, pengkondisian dan stasiun metering;dan pipa pengumpul gas. Bagian ini awalnya merupakan bagian dari B31.1 dan pertama kali dirilis secara terpisah pada tahun 1955.
ASME B31.9 Pemipaan Layanan Bangunan: Bagian ini mencakup perpipaan yang biasa ditemukan di bangunan industri, institusi, komersial, dan publik;dan hunian multi-unit yang tidak memerlukan kisaran ukuran, tekanan, dan suhu yang tercakup dalam ASME B31.1. Bagian ini mirip dengan ASME B31.1 dan B31.3, tetapi kurang konservatif (terutama saat menghitung ketebalan dinding minimum) dan kurang detail. Ini terbatas pada tekanan rendah, aplikasi suhu rendah seperti yang ditunjukkan dalam ASME B31.9 paragraf 900.1.2. Ini pertama kali diterbitkan pada tahun 1982.
ASME B31.12 Pemipaan dan Pemipaan Hidrogen: Bagian ini mencakup pemipaan dalam layanan hidrogen gas dan cair, dan pemipaan dalam layanan gas hidrogen. Bagian ini pertama kali diterbitkan pada tahun 2008.
Kode desain mana yang harus digunakan pada akhirnya tergantung pada pemilik. Pengantar ASME B31 menyatakan, "Ini adalah tanggung jawab pemilik untuk memilih bagian kode yang paling mendekati perkiraan instalasi perpipaan yang diusulkan."Dalam beberapa kasus, "beberapa bagian kode mungkin berlaku untuk bagian instalasi yang berbeda."
ASME B31.1 edisi 2012 akan berfungsi sebagai referensi utama untuk diskusi selanjutnya. Tujuan artikel ini adalah untuk memandu insinyur penunjukan melalui beberapa langkah utama dalam merancang sistem perpipaan tekanan yang sesuai dengan ASME B31. Mengikuti pedoman ASME B31.1 memberikan representasi yang baik dari desain sistem umum. Metode desain serupa digunakan jika ASME B31.3 atau B31.9 diikuti. Sisa ASME B31 digunakan dalam aplikasi yang lebih sempit, terutama untuk sistem atau aplikasi tertentu, dan tidak akan dibahas lebih lanjut. Sementara langkah kunci dalam proses desain akan disorot di sini, diskusi ini tidak lengkap dan kode lengkap harus selalu dirujuk selama desain sistem. Semua referensi ke teks mengacu pada ASME B31.1 kecuali dinyatakan lain.
Setelah memilih kode yang benar, perancang sistem juga harus meninjau persyaratan desain khusus sistem. Paragraf 122 (Bagian 6) memberikan persyaratan desain yang terkait dengan sistem yang umumnya ditemukan dalam aplikasi perpipaan listrik, seperti uap, air umpan, blowdown dan blowdown, perpipaan instrumentasi, dan sistem pelepas tekanan. ASME B31.3 berisi paragraf yang mirip dengan ASME B31.1, tetapi dengan detail yang lebih sedikit. Pertimbangan dalam paragraf 122 mencakup persyaratan tekanan dan suhu khusus sistem, serta berbagai batasan yurisdiksi yang digambarkan antara badan boiler, pipa eksternal boiler, dan pipa eksternal non-boiler yang terhubung ke pipa boiler Bagian I ASME.definisi. Gambar 2 menunjukkan keterbatasan boiler drum ini.
Perancang sistem harus menentukan tekanan dan suhu di mana sistem akan beroperasi dan kondisi yang harus dipenuhi oleh sistem yang dirancang.
Menurut paragraf 101.2, tekanan desain internal tidak boleh kurang dari tekanan kerja kontinu maksimum (MSOP) dalam sistem perpipaan, termasuk pengaruh head statis. Pemipaan yang mengalami tekanan eksternal harus dirancang untuk tekanan diferensial maksimum yang diharapkan pada kondisi pengoperasian, penghentian, atau pengujian. Selain itu, dampak lingkungan perlu dipertimbangkan. Menurut paragraf 101.4, jika pendinginan fluida kemungkinan akan mengurangi tekanan dalam pipa hingga di bawah tekanan atmosfir, pipa harus dirancang untuk menahan tekanan eksternal atau tindakan harus diambil untuk hancurkan vakum. Dalam situasi di mana pemuaian cairan dapat meningkatkan tekanan, sistem perpipaan harus dirancang untuk menahan tekanan yang meningkat atau tindakan harus diambil untuk mengurangi tekanan berlebih.
Mulai dari Bagian 101.3.2, suhu logam untuk desain perpipaan harus mewakili kondisi berkelanjutan maksimum yang diharapkan. Untuk penyederhanaan, umumnya diasumsikan bahwa suhu logam sama dengan suhu fluida. Jika diinginkan, suhu logam rata-rata dapat digunakan selama suhu dinding luar diketahui. Perhatian khusus juga harus diberikan pada cairan yang ditarik melalui penukar panas atau dari peralatan pembakaran untuk memastikan kondisi suhu terburuk diperhitungkan.
Seringkali, desainer menambahkan margin keselamatan ke tekanan dan / atau suhu kerja maksimum. Ukuran margin tergantung pada aplikasi. Penting juga untuk mempertimbangkan batasan material saat menentukan suhu desain. Menentukan suhu desain yang tinggi (lebih besar dari 750 F) mungkin memerlukan penggunaan bahan paduan daripada baja karbon yang lebih standar. Nilai tegangan dalam Lampiran A Wajib disediakan hanya untuk suhu yang diizinkan untuk setiap material. Misalnya, baja karbon hanya dapat memberikan nilai tegangan hingga 800 F. Pemaparan yang berkepanjangan baja karbon hingga suhu di atas 800 F dapat menyebabkan pipa menjadi karbon, membuatnya lebih rapuh dan rentan terhadap kegagalan. Jika beroperasi di atas 800 F, kerusakan mulur yang dipercepat terkait dengan baja karbon juga harus dipertimbangkan. Lihat paragraf 124 untuk pembahasan lengkap tentang batas suhu material.
Kadang-kadang insinyur juga dapat menentukan tekanan uji untuk setiap sistem. Paragraf 137 memberikan panduan tentang pengujian tegangan. Biasanya, pengujian hidrostatik akan ditentukan pada 1,5 kali tekanan desain;namun, tegangan hoop dan longitudinal dalam pemipaan tidak boleh melebihi 90% dari kekuatan luluh material dalam paragraf 102.3.3 (B) selama uji tekanan. Untuk beberapa sistem perpipaan eksternal non-boiler, pengujian kebocoran dalam layanan dapat menjadi metode yang lebih praktis untuk memeriksa kebocoran karena kesulitan dalam mengisolasi bagian sistem, atau hanya karena konfigurasi sistem memungkinkan pengujian kebocoran sederhana selama layanan awal.Setuju, ini bisa diterima.
Setelah kondisi desain ditetapkan, perpipaan dapat ditentukan. Hal pertama yang harus diputuskan adalah bahan apa yang akan digunakan. Seperti disebutkan sebelumnya, bahan yang berbeda memiliki batas suhu yang berbeda. Paragraf 105 memberikan batasan tambahan pada berbagai bahan pipa. Pemilihan bahan juga bergantung pada fluida sistem, seperti paduan nikel dalam aplikasi perpipaan bahan kimia korosif, baja tahan karat untuk menghasilkan udara instrumen yang bersih, atau baja karbon dengan kandungan kromium tinggi (lebih besar dari 0,1%) untuk mencegah korosi yang dipercepat aliran. Korosi Akselerasi Aliran (FAC) adalah fenomena erosi/korosi yang telah terbukti menyebabkan penipisan dinding yang parah dan kegagalan pipa di beberapa sistem perpipaan yang paling kritis.Kegagalan dalam mempertimbangkan penipisan komponen pipa dengan benar dapat dan telah menimbulkan konsekuensi serius, seperti pada tahun 2007 ketika pipa desuperheating di pembangkit listrik IATAN KCP&L meledak, menewaskan dua pekerja dan melukai serius sepertiga.
Persamaan 7 dan Persamaan 9 dalam paragraf 104.1.1 menentukan ketebalan dinding minimum yang dibutuhkan dan tekanan desain internal maksimum, masing-masing, untuk pipa lurus yang tunduk pada tekanan internal. Variabel dalam persamaan ini termasuk tegangan maksimum yang diijinkan (dari Mandatory Appendix A), diameter luar pipa, faktor material (seperti yang ditunjukkan pada Tabel 104.1.2 (A)), dan tunjangan ketebalan tambahan (seperti yang dijelaskan di bawah). Dengan begitu banyak variabel yang terlibat, menentukan bahan pipa yang sesuai, diameter nominal, dan dinding ketebalan dapat menjadi proses iteratif yang mungkin juga mencakup kecepatan fluida, penurunan tekanan, dan biaya perpipaan dan pemompaan. Terlepas dari penerapannya, ketebalan dinding minimum yang diperlukan harus diverifikasi.
Kelonggaran ketebalan tambahan dapat ditambahkan untuk mengkompensasi berbagai alasan termasuk FAC. Kelonggaran mungkin diperlukan karena pelepasan ulir, celah, dll. bahan yang diperlukan untuk membuat sambungan mekanis. Menurut paragraf 102.4.2, kelonggaran minimum harus sama dengan kedalaman ulir ditambah toleransi pemesinan. Kelonggaran juga mungkin diperlukan untuk memberikan kekuatan tambahan untuk mencegah kerusakan pipa, keruntuhan, kendur berlebihan, atau tekuk karena beban yang ditumpangkan atau penyebab lain yang dibahas dalam paragraf 102.4.4.Kelonggaran s juga dapat ditambahkan untuk memperhitungkan sambungan las (paragraf 102.4.3) dan siku (paragraf 102.4.5). Akhirnya, toleransi dapat ditambahkan untuk mengkompensasi korosi dan/atau erosi. Ketebalan kelonggaran ini sesuai kebijaksanaan perancang dan harus konsisten dengan umur pipa yang diharapkan sesuai dengan paragraf 102.4.1.
Opsional Lampiran IV memberikan panduan tentang pengendalian korosi. Pelapisan pelindung, proteksi katodik, dan isolasi listrik (seperti flensa insulasi) adalah semua metode untuk mencegah korosi eksternal pada jaringan pipa yang terkubur atau terendam. Inhibitor atau pelapis korosi dapat digunakan untuk mencegah korosi internal. Perawatan juga harus dilakukan untuk menggunakan air uji hidrostatik dengan kemurnian yang sesuai dan, jika perlu, menguras pipa sepenuhnya setelah pengujian hidrostatik.
Ketebalan atau jadwal dinding pipa minimum yang diperlukan untuk perhitungan sebelumnya mungkin tidak konstan melintasi diameter pipa dan mungkin memerlukan spesifikasi untuk jadwal yang berbeda untuk diameter yang berbeda. Jadwal yang tepat dan nilai ketebalan dinding ditentukan dalam ASME B36.10 Welded and Seamless Forged Steel Pipe.
Saat menentukan bahan pipa dan melakukan perhitungan yang dibahas sebelumnya, penting untuk memastikan bahwa nilai tegangan maksimum yang diijinkan yang digunakan dalam perhitungan sesuai dengan bahan yang ditentukan. Misalnya, jika pipa baja tahan karat A312 304L salah ditetapkan sebagai pipa baja tahan karat A312 304, ketebalan dinding yang diberikan mungkin tidak mencukupi karena perbedaan yang signifikan dalam nilai tegangan maksimum yang diijinkan antara kedua bahan tersebut. Demikian pula, metode pembuatan pipa harus ditentukan dengan tepat. Misalnya, jika nilai tegangan maksimum yang diijinkan untuk pipa tanpa sambungan digunakan untuk perhitungan, pipa tanpa sambungan harus ditentukan.Jika tidak, pabrikan/pemasang dapat menawarkan pipa las jahitan, yang dapat mengakibatkan ketebalan dinding tidak mencukupi karena nilai tegangan maksimum yang diijinkan lebih rendah.
Misalnya, suhu desain pipa adalah 300 F dan tekanan desain adalah 1.200 psig.2″ dan 3″. Kawat baja karbon (seamless A53 Grade B) akan digunakan. Tentukan rencana perpipaan yang sesuai untuk memenuhi persyaratan ASME B31.1 Persamaan 9.Pertama, kondisi desain dijelaskan:
Selanjutnya, tentukan nilai tegangan maksimum yang diijinkan untuk A53 Grade B pada suhu desain di atas dari Tabel A-1. Perhatikan bahwa nilai untuk pipa tanpa sambungan digunakan karena pipa tanpa sambungan ditentukan:
Tunjangan ketebalan juga harus ditambahkan. Untuk aplikasi ini, 1/16 inci. Tunjangan korosi diasumsikan. Toleransi penggilingan terpisah akan ditambahkan kemudian.
3 inci. Pipa akan ditentukan terlebih dahulu. Dengan asumsi pipa Jadwal 40 dan toleransi penggilingan 12,5%, hitung tekanan maksimum:
Pipa Schedule 40 memuaskan untuk 3 inci. Tabung dalam kondisi desain yang ditentukan di atas. Selanjutnya, periksa 2 inci. Pipa menggunakan asumsi yang sama:
2 inci. Di bawah kondisi desain yang ditentukan di atas, pemipaan akan membutuhkan ketebalan dinding yang lebih tebal dari Jadwal 40.Coba 2 inci. Jadwal 80 Pipa:
Sementara ketebalan dinding pipa sering menjadi faktor pembatas dalam desain tekanan, tetap penting untuk memverifikasi bahwa fiting, komponen, dan sambungan yang digunakan sesuai dengan kondisi desain yang ditentukan.
Sebagai aturan umum, sesuai dengan paragraf 104.2, 104.7.1, 106 dan 107, semua katup, fiting dan komponen yang mengandung tekanan lainnya yang diproduksi dengan standar yang tercantum dalam Tabel 126.1 harus dianggap cocok untuk digunakan dalam kondisi operasi normal atau di bawah peringkat suhu-tekanan standar yang ditentukan dalam. batas yang lebih ketat akan berlaku.
Di persimpangan pipa, direkomendasikan tee, transversal, cross, sambungan las cabang, dll., yang diproduksi sesuai standar yang tercantum dalam Tabel 126.1. Dalam beberapa kasus, persimpangan pipa mungkin memerlukan sambungan cabang yang unik. Paragraf 104.3.1 memberikan persyaratan tambahan untuk sambungan cabang untuk memastikan bahwa ada bahan pipa yang cukup untuk menahan tekanan.
Untuk menyederhanakan desain, perancang dapat memilih untuk menetapkan kondisi desain yang lebih tinggi untuk memenuhi peringkat flensa dari kelas tekanan tertentu (misalnya kelas ASME 150, 300, dll.) seperti yang ditentukan oleh kelas suhu-tekanan untuk material spesifik yang ditentukan dalam ASME B16 .5 Flensa pipa dan sambungan flensa, atau standar serupa yang tercantum dalam Tabel 126.1. Hal ini dapat diterima selama tidak mengakibatkan peningkatan ketebalan dinding atau desain komponen lainnya yang tidak perlu.
Bagian penting dari desain perpipaan adalah memastikan bahwa integritas struktural sistem perpipaan dipertahankan setelah efek tekanan, suhu, dan gaya eksternal diterapkan. Integritas struktural sistem sering diabaikan dalam proses desain dan, jika tidak dilakukan dengan baik, dapat menjadi salah satu bagian desain yang lebih mahal. Integritas struktural dibahas terutama di dua tempat, Paragraf 104.8: Analisis Komponen Pipa dan Paragraf 119: Ekspansi dan Fleksibilitas.
Paragraf 104.8 mencantumkan rumus kode dasar yang digunakan untuk menentukan apakah sistem perpipaan melebihi tegangan yang diizinkan kode. Persamaan kode ini biasanya disebut sebagai beban kontinu, beban sesekali, dan beban perpindahan. Beban berkelanjutan adalah efek tekanan dan berat pada sistem perpipaan. Beban insidental adalah beban kontinu ditambah kemungkinan beban angin, beban seismik, beban medan, dan beban jangka pendek lainnya. menjadi kasus beban terpisah pada saat analisis. Beban perpindahan adalah efek dari pertumbuhan termal, perpindahan peralatan selama operasi, atau beban perpindahan lainnya.
Paragraf 119 membahas cara menangani pemuaian pipa dan fleksibilitas dalam sistem perpipaan dan cara menentukan beban reaksi. Fleksibilitas sistem perpipaan seringkali paling penting dalam sambungan peralatan, karena sebagian besar sambungan peralatan hanya dapat menahan gaya dan momen minimum yang diterapkan pada titik sambungan. Dalam banyak kasus, pertumbuhan termal sistem perpipaan memiliki efek terbesar pada beban reaksi, sehingga penting untuk mengontrol pertumbuhan termal dalam sistem yang sesuai.
Untuk mengakomodasi fleksibilitas sistem perpipaan dan untuk memastikan bahwa sistem didukung dengan baik, adalah praktik yang baik untuk mendukung pipa baja sesuai dengan Tabel 121.5. Jika seorang perancang berusaha untuk memenuhi jarak penyangga standar untuk meja ini, ia menyelesaikan tiga hal: meminimalkan defleksi berat sendiri, mengurangi beban berkelanjutan, dan meningkatkan tegangan yang tersedia untuk beban perpindahan. Jika perancang menempatkan penyangga sesuai dengan Tabel 121.5, biasanya akan menghasilkan kurang dari 1/8 inci perpindahan berat sendiri atau sag. penopang tabung. Meminimalkan defleksi berat sendiri membantu mengurangi kemungkinan kondensasi dalam pipa yang membawa uap atau gas. Mengikuti rekomendasi jarak pada Tabel 121.5 juga memungkinkan perancang untuk mengurangi tegangan berkelanjutan dalam pemipaan hingga kira-kira 50% dari nilai yang diizinkan secara kontinu. Menurut Persamaan 1B, tegangan yang diijinkan untuk beban pemindahan berbanding terbalik dengan beban yang dipertahankan. dukungan ditunjukkan pada Gambar 3.
Untuk membantu memastikan bahwa beban reaksi sistem perpipaan dipertimbangkan dengan benar dan tegangan kode terpenuhi, metode umum adalah melakukan analisis tegangan perpipaan berbantuan komputer dari sistem. Ada beberapa paket perangkat lunak analisis tegangan perpipaan berbeda yang tersedia, seperti Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex, atau salah satu paket lain yang tersedia secara komersial. Keuntungan menggunakan analisis tegangan perpipaan berbantuan komputer adalah memungkinkan perancang untuk membuat model elemen hingga dari sistem perpipaan untuk memudahkan verifikasi dan kemampuan untuk membuat yang diperlukan perubahan konfigurasi. Gambar 4 menunjukkan contoh pemodelan dan analisis bagian pipa.
Saat merancang sistem baru, perancang sistem biasanya menentukan bahwa semua perpipaan dan komponen harus dibuat, dilas, dirakit, dll. Seperti yang dipersyaratkan oleh kode apa pun yang digunakan. Namun, dalam beberapa retrofit atau aplikasi lain, mungkin bermanfaat bagi insinyur yang ditunjuk untuk memberikan panduan tentang teknik pembuatan tertentu, seperti yang dijelaskan dalam Bab V.
Masalah umum yang dihadapi dalam aplikasi retrofit adalah pemanasan awal las (paragraf 131) dan perlakuan panas pasca-las (paragraf 132). Di antara manfaat lainnya, perlakuan panas ini digunakan untuk menghilangkan tegangan, mencegah retak, dan meningkatkan kekuatan las. Hal-hal yang memengaruhi persyaratan perlakuan panas pra-pengelasan dan pasca-pengelasan meliputi, namun tidak terbatas pada, berikut ini: Pengelompokan nomor P, kimia material, dan ketebalan material pada sambungan yang akan dilas. Setiap material yang tercantum dalam Lampiran A Wajib memiliki nomor P yang ditentukan.Untuk pemanasan awal, paragraf 131 memberikan suhu minimum yang harus dipanaskan logam dasar sebelum pengelasan dapat terjadi.Untuk PWHT, Tabel 132 memberikan kisaran suhu penahan dan lama waktu untuk menahan zona las.Laju pemanasan dan pendinginan, metode pengukuran suhu, teknik pemanasan, dan prosedur lainnya harus benar-benar mengikuti pedoman yang ditetapkan dalam kode.Efek merugikan yang tidak terduga pada area yang dilas dapat terjadi karena kegagalan perlakuan panas dengan benar.
Area perhatian potensial lainnya dalam sistem perpipaan bertekanan adalah tekukan pipa. Pipa tekukan dapat menyebabkan penipisan dinding, sehingga ketebalan dinding tidak mencukupi. Menurut paragraf 102.4.5, kode memungkinkan tekukan selama ketebalan dinding minimum memenuhi rumus yang sama yang digunakan untuk menghitung ketebalan dinding minimum untuk pipa lurus. Biasanya, kelonggaran ditambahkan untuk memperhitungkan ketebalan dinding. Tabel 102.4.5 memberikan kelonggaran pengurangan tekukan untuk jari-jari tekukan yang berbeda. pre-bending dan/atau post-bending heat treatment. Paragraf 129 memberikan pedoman pembuatan siku.
Untuk banyak sistem perpipaan bertekanan, perlu memasang katup pengaman atau katup pelepas untuk mencegah tekanan berlebih dalam sistem. Untuk aplikasi ini, Lampiran II opsional: Aturan Desain Pemasangan Katup Pengaman adalah sumber daya yang sangat berharga tetapi terkadang tidak banyak diketahui.
Sesuai dengan paragraf II-1.2, katup pengaman ditandai dengan aksi pop-up terbuka penuh untuk layanan gas atau uap, sementara katup pengaman terbuka relatif terhadap tekanan statis hulu dan digunakan terutama untuk layanan cair.
Unit katup pengaman dicirikan oleh apakah mereka sistem pembuangan terbuka atau tertutup.Pada knalpot terbuka, siku di outlet katup pengaman biasanya akan keluar ke pipa knalpot ke atmosfer.Biasanya, ini akan menghasilkan tekanan balik yang lebih sedikit.Jika cukup tekanan balik dibuat di pipa knalpot, sebagian gas buang dapat dikeluarkan atau dibilas kembali dari ujung saluran masuk pipa knalpot.Ukuran pipa knalpot harus cukup besar untuk mencegah tiupan balik.Dalam aplikasi ventilasi tertutup, tekanan terbentuk di saluran keluar katup pelepas karena kompresi udara di saluran ventilasi, berpotensi menyebabkan gelombang tekanan merambat. Dalam paragraf II-2.2.2, direkomendasikan bahwa tekanan desain saluran pembuangan tertutup setidaknya dua kali lebih besar dari tekanan kerja keadaan tunak. Gambar 5 dan 6 masing-masing menunjukkan pemasangan katup pengaman terbuka dan tertutup.
Pemasangan katup pengaman dapat mengalami berbagai gaya seperti yang diringkas dalam paragraf II-2. Gaya-gaya ini termasuk efek ekspansi termal, interaksi beberapa katup pelepas yang keluar secara bersamaan, efek seismik dan/atau getaran, dan efek tekanan selama peristiwa pelepasan tekanan. Meskipun tekanan desain hingga outlet katup pengaman harus sesuai dengan tekanan desain pipa bawah, tekanan desain dalam sistem pelepasan tergantung pada konfigurasi sistem pelepasan dan karakteristik katup pengaman. Persamaan disediakan dalam paragraf II-2.2 untuk menentukan tekanan dan kecepatan pada siku pelepasan, saluran masuk pipa pembuangan, dan saluran keluar pipa pembuangan untuk sistem pembuangan terbuka dan tertutup. Dengan menggunakan informasi ini, gaya reaksi di berbagai titik dalam sistem pembuangan dapat dihitung dan diperhitungkan.
Contoh masalah untuk aplikasi pelepasan terbuka disediakan dalam paragraf II-7. Ada metode lain untuk menghitung karakteristik aliran dalam sistem pelepasan katup pelepas, dan pembaca diperingatkan untuk memverifikasi bahwa metode yang digunakan cukup konservatif. Salah satu metode tersebut dijelaskan oleh GS Liao dalam "Keselamatan Pembangkit Listrik dan Analisis Grup Pembuangan Katup Pelepas Tekanan" yang diterbitkan oleh ASME dalam Jurnal Teknik Elektro, Oktober 1975.
Katup pelepas harus ditempatkan pada jarak minimum pipa lurus menjauhi belokan. Jarak minimum ini bergantung pada layanan dan geometri sistem sebagaimana ditentukan dalam paragraf II-5.2.1. Untuk instalasi dengan beberapa katup pelepas, jarak yang disarankan untuk sambungan cabang katup tergantung pada jari-jari cabang dan pemipaan servis, seperti ditunjukkan pada Catatan (10)(c) Tabel D-1. daripada struktur yang berdekatan untuk meminimalkan efek ekspansi termal dan interaksi seismik. Rangkuman dari hal ini dan pertimbangan desain lainnya dalam desain rakitan katup pengaman dapat ditemukan di paragraf II-5.
Jelas, tidak mungkin untuk mencakup semua persyaratan desain ASME B31 dalam ruang lingkup artikel ini. Tetapi setiap insinyur yang ditunjuk yang terlibat dalam desain sistem perpipaan tekanan setidaknya harus terbiasa dengan kode desain ini. Semoga dengan informasi di atas, pembaca akan menemukan ASME B31 sebagai sumber yang lebih berharga dan dapat diakses.
Monte K. Engelkemier adalah pemimpin proyek di Stanley Consultants.Engelkemier adalah anggota dari Iowa Engineering Society, NSPE, dan ASME, dan bertugas di Komite dan Subkomite Kode Pemipaan Listrik B31.1. Dia memiliki lebih dari 12 tahun pengalaman langsung dalam tata letak sistem perpipaan, desain, evaluasi bracing, dan analisis tegangan.Matt Wilkey adalah Insinyur Mekanik di Stanley Consultants. Dia memiliki lebih dari 6 tahun pengalaman profesional merancang sistem perpipaan untuk berbagai utilitas klien kota, kelembagaan dan industri dan merupakan anggota ASME dan Iowa Engineering Society.
Apakah Anda memiliki pengalaman dan keahlian tentang topik yang dibahas dalam konten ini? Anda harus mempertimbangkan untuk berkontribusi pada tim editorial CFE Media kami dan mendapatkan pengakuan yang layak Anda dan perusahaan Anda dapatkan. Klik di sini untuk memulai prosesnya.