Pri navrhovaní tlakového potrubného systému konštruktér často špecifikuje, že potrubie systému by malo zodpovedať jednej alebo viacerým častiam ASME B31 Pressure Piping Code. Ako inžinieri správne dodržiavajú požiadavky kódexu pri navrhovaní potrubných systémov?
Najprv musí inžinier určiť, ktorá špecifikácia návrhu by sa mala zvoliť. Pre tlakové potrubné systémy to nie je nevyhnutne obmedzené na ASME B31. Ďalšie kódy vydané ASME, ANSI, NFPA alebo inými riadiacimi organizáciami sa môžu riadiť umiestnením projektu, aplikáciou atď. V ASME B31 je v súčasnosti v platnosti sedem samostatných sekcií.
ASME B31.1 Elektrické potrubie: Táto časť sa vzťahuje na potrubia v elektrárňach, priemyselných a inštitucionálnych zariadeniach, geotermálnych vykurovacích systémoch a systémoch ústredného a diaľkového vykurovania a chladenia. Zahŕňa vonkajšie potrubie kotla a vonkajšie potrubie bez kotla používané na inštaláciu kotlov ASME sekcie I. Táto sekcia sa nevzťahuje na zariadenia, na ktoré sa vzťahuje ASME kód kotla a tlakových nádob, niektoré nízkotlakové vykurovacie a chladiace systémy, odsek B31 a iné rozvodné potrubia ASME. počiatky ASME B31.1 možno vysledovať do 20. rokov 20. storočia, pričom prvé oficiálne vydanie vyšlo v roku 1935. Upozorňujeme, že prvé vydanie vrátane príloh malo menej ako 30 strán a súčasné vydanie má viac ako 300 strán.
ASME B31.3 Procesné potrubia: Táto časť sa vzťahuje na potrubia v rafinériách;chemické, farmaceutické, textilné, papierenské, polovodičové a kryogénne závody;a pridružené spracovateľské závody a terminály.Táto časť je veľmi podobná ASME B31.1, najmä pri výpočte minimálnej hrúbky steny priameho potrubia. Táto časť bola pôvodne súčasťou B31.1 a prvýkrát bola vydaná samostatne v roku 1959.
ASME B31.4 Potrubné transportné systémy pre kvapaliny a kal: Táto sekcia zahŕňa potrubia, ktoré prepravujú predovšetkým kvapalné produkty medzi závodmi a terminálmi a v rámci terminálov, čerpacích, klimatizačných a meracích staníc. Táto časť bola pôvodne súčasťou B31.1 a prvýkrát bola vydaná samostatne v roku 1959.
ASME B31.5 Chladiace potrubie a komponenty na prenos tepla: Táto časť zahŕňa potrubia pre chladivá a sekundárne chladivá. Táto časť bola pôvodne súčasťou B31.1 a prvýkrát bola vydaná samostatne v roku 1962.
ASME B31.8 Potrubné systémy na prepravu a distribúciu plynu: Zahŕňa potrubia na prepravu predovšetkým plynných produktov medzi zdrojmi a terminálmi, vrátane kompresorov, klimatizačných a meracích staníc;a plynové zberné potrubie. Táto časť bola pôvodne súčasťou B31.1 a prvýkrát bola vydaná samostatne v roku 1955.
ASME B31.9 Potrubie pre služby budov: Táto časť zahŕňa potrubia, ktoré sa bežne vyskytujú v priemyselných, inštitucionálnych, komerčných a verejných budovách;a viacjednotkové obydlia, ktoré nevyžadujú rozsahy veľkosti, tlaku a teplôt uvedené v ASME B31.1. Táto časť je podobná ASME B31.1 a B31.3, ale je menej konzervatívna (najmä pri výpočte minimálnej hrúbky steny) a obsahuje menej podrobností. Je obmedzená na nízkotlakové a nízkoteplotné aplikácie, ako je uvedené v ASME B31.982, odsek 2.1900.
ASME B31.12 Vodíkové potrubia a potrubia: Táto časť sa týka potrubia v prevádzke s plynným a kvapalným vodíkom a potrubia v prevádzke s plynným vodíkom. Táto časť bola prvýkrát publikovaná v roku 2008.
Ktorý konštrukčný kód by sa mal použiť, je v konečnom dôsledku na vlastníkovi. V úvode k ASME B31 sa uvádza: „Je zodpovednosťou vlastníka vybrať časť kódu, ktorá sa najviac približuje navrhovanej inštalácii potrubia.“V niektorých prípadoch sa „viaceré časti kódu môžu vzťahovať na rôzne časti inštalácie“.
Vydanie ASME B31.1 z roku 2012 bude slúžiť ako primárna referencia pre následné diskusie. Účelom tohto článku je previesť projektujúceho inžiniera niektorými hlavnými krokmi pri navrhovaní tlakového potrubného systému kompatibilného s ASME B31. Dodržiavanie pokynov ASME B31.1 poskytuje dobrú reprezentáciu všeobecného návrhu systému. Ak sa použijú podobné metódy navrhovania, ak sa použije ASME B3, B3.9 sa použije aj ASME B3. aplikáciách, predovšetkým pre špecifické systémy alebo aplikácie, a nebude sa o nich ďalej diskutovať. Aj keď tu budú zdôraznené kľúčové kroky v procese návrhu, táto diskusia nie je vyčerpávajúca a počas návrhu systému by sa mal vždy odkazovať na úplný kód. Všetky odkazy na text sa vzťahujú na ASME B31.1, pokiaľ nie je uvedené inak.
Po výbere správneho kódu musí projektant systému tiež preskúmať všetky konštrukčné požiadavky špecifické pre daný systém. Odsek 122 (časť 6) poskytuje konštrukčné požiadavky týkajúce sa systémov, ktoré sa bežne vyskytujú v aplikáciách elektrického potrubia, ako je para, napájacia voda, odkalovanie a odkalovanie, prístrojové potrubie a systémy na odľahčenie tlaku. ASME B31.3 obsahuje podobné odseky ako ASME B31.1, ale s rôznymi systémovými požiadavkami a menšími podrobnými požiadavkami na teplotu, ako je jurisdikcia 1, zohľadňujúca aj jurisdikciu. vymedzené medzi telesom kotla, vonkajším potrubím kotla a vonkajším potrubím bez kotla pripojeným k potrubiu kotla ASME sekcie I.definícia.Obrázok 2 zobrazuje tieto obmedzenia bubnového kotla.
Projektant systému musí určiť tlak a teplotu, pri ktorých bude systém fungovať, a podmienky, ktoré by mal systém spĺňať.
Podľa odseku 101.2 vnútorný konštrukčný tlak nesmie byť nižší ako maximálny nepretržitý pracovný tlak (MSOP) v potrubnom systéme vrátane vplyvu statickej výšky. Potrubie vystavené vonkajšiemu tlaku musí byť navrhnuté pre maximálny rozdielový tlak očakávaný pri prevádzkových, odstávkových alebo skúšobných podmienkach. Okrem toho je potrebné zvážiť vplyvy na životné prostredie. Podľa odseku 101.4 je pravdepodobné, že ak sa navrhnutý tlak v potrubí zníži pri ochladzovaní potrubia pod mosféru. vonkajší tlak alebo opatrenia na prerušenie vákua. V situáciách, keď expanzia tekutiny môže zvýšiť tlak, potrubné systémy by mali byť navrhnuté tak, aby odolali zvýšenému tlaku, alebo by sa mali prijať opatrenia na uvoľnenie nadmerného tlaku.
Počnúc oddielom 101.3.2 teplota kovu pre návrh potrubia bude reprezentovať očakávané maximálne trvalé podmienky. Pre jednoduchosť sa vo všeobecnosti predpokladá, že teplota kovu sa rovná teplote tekutiny. Ak je to potrebné, možno použiť priemernú teplotu kovu, pokiaľ je známa teplota vonkajšej steny. Osobitná pozornosť by sa mala venovať aj tekutinám čerpaným cez výmenníky tepla alebo zo spaľovacieho zariadenia, aby sa zabezpečilo, že sa zohľadnia najhoršie teplotné podmienky.
Konštruktéri často pridávajú k maximálnemu pracovnému tlaku a/alebo teplote bezpečnostnú rezervu. Veľkosť rozpätia závisí od aplikácie. Pri určovaní konštrukčnej teploty je tiež dôležité vziať do úvahy materiálové obmedzenia. Určenie vysokých konštrukčných teplôt (vyšších ako 750 F) môže vyžadovať použitie legovaných materiálov namiesto štandardnejšej uhlíkovej ocele. Hodnoty napätia v povinnej prílohe A môžu poskytnúť príklady namáhania 8 až 0 F len pre každý prípustný materiál ocele. Dlhodobé vystavenie uhlíkovej ocele teplotám nad 800 F môže spôsobiť karbonizáciu potrubia, čím sa stáva krehkejším a náchylnejším na zlyhanie. Pri prevádzke nad 800 F by sa malo zvážiť aj zrýchlené poškodenie tečenia spojené s uhlíkovou oceľou. Úplnú diskusiu o teplotných limitoch materiálu nájdete v odseku 124.
Inžinieri môžu niekedy tiež špecifikovať skúšobné tlaky pre každý systém. Odsek 137 poskytuje návod na záťažové testovanie. Typicky sa hydrostatické testovanie špecifikuje pri 1,5-násobku projektovaného tlaku;obručové a pozdĺžne napätie v potrubí však počas tlakovej skúšky nesmie presiahnuť 90 % medze klzu materiálu v odseku 102.3.3 (B). Pre niektoré vonkajšie potrubné systémy bez kotla môže byť prevádzková skúška tesnosti praktickejšou metódou kontroly netesností kvôli ťažkostiam s izoláciou častí systému alebo jednoducho preto, že počiatočná konfigurácia systému umožňuje jednoduché skúšanie netesností.Súhlasím, je to prijateľné.
Po stanovení konštrukčných podmienok je možné špecifikovať potrubie. Prvá vec, ktorú je potrebné rozhodnúť, je, aký materiál použiť. Ako už bolo spomenuté, rôzne materiály majú rôzne teplotné limity. Odsek 105 poskytuje ďalšie obmedzenia pre rôzne materiály potrubia. Výber materiálu závisí aj od systémovej kvapaliny, ako sú zliatiny niklu v potrubných aplikáciách s korozívnymi chemikáliami, nehrdzavejúca oceľ na dodávanie čistého vzduchu prístroja alebo oceľ s obsahom uhlíka s vysokým obsahom chrómu a korózie s nízkym obsahom chrómu. erózia (FAC) je jav erózie/korózie, o ktorom sa ukázalo, že spôsobuje vážne stenčovanie stien a zlyhanie potrubia v niektorých najdôležitejších potrubných systémoch. Nedostatočné zváženie stenčenia inštalačných komponentov môže a malo vážne následky, ako napríklad v roku 2007, keď potrubie na ochladzovanie tepla v elektrárni KCP&L IATAN prasklo, pričom zabilo dvoch pracovníkov a vážne zranilo dvoch pracovníkov.
Rovnica 7 a rovnica 9 v odseku 104.1.1 definujú minimálnu požadovanú hrúbku steny a maximálny vnútorný návrhový tlak pre priame potrubie vystavené vnútornému tlaku. Premenné v týchto rovniciach zahŕňajú maximálne dovolené napätie (z povinného dodatku A), vonkajší priemer potrubia, materiálový faktor (ako je uvedené v tabuľke 104.1.2 (A)) a špecifikuje množstvo ďalších vhodných prídavných materiálov pre hrúbku potrubia (ako je popísané nižšie). Hrúbka steny môže byť iteratívny proces, ktorý môže zahŕňať aj rýchlosť tekutiny, pokles tlaku a náklady na potrubie a čerpanie. Bez ohľadu na aplikáciu sa musí overiť minimálna požadovaná hrúbka steny.
Môže sa pridať dodatočná tolerancia hrúbky na kompenzáciu z rôznych dôvodov vrátane FAC. Povolenia môžu byť potrebné z dôvodu odstraňovania závitov, štrbín atď. materiálu potrebného na vytvorenie mechanických spojov. Podľa odseku 102.4.2 sa minimálna tolerancia musí rovnať hĺbke závitu plus tolerancia obrábania. Môže byť potrebná aj dodatočná pevnosť, aby sa predišlo poškodeniu potrubia, kolapsu, nadmernému prehýbaniu alebo nadmernému prehýbaniu v odseku 14. .Môžu sa pripočítať aj tolerancie, aby sa zohľadnili zvárané spoje (odsek 102.4.3) a kolená (odsek 102.4.5). Nakoniec možno pridať tolerancie na kompenzáciu korózie a/alebo erózie.
Voliteľná príloha IV poskytuje návod na kontrolu korózie.Ochranné nátery, katódová ochrana a elektrická izolácia (ako sú izolačné príruby) sú všetky metódy prevencie vonkajšej korózie podzemných alebo ponorených potrubí. Na zabránenie vnútornej korózii možno použiť inhibítory korózie alebo vložky. Treba tiež venovať pozornosť použitiu hydrostatickej testovacej vody primeranej čistoty na úplné odvodnenie potrubia a, ak je to potrebné, potrubia.
Minimálna hrúbka steny rúry alebo plán požadovaný pre predchádzajúce výpočty nemusí byť konštantný naprieč priemerom rúry a môže vyžadovať špecifikácie pre rôzne plány pre rôzne priemery. Príslušný plán a hodnoty hrúbky steny sú definované v ASME B36.10 Zvárané a bezšvíkové kované oceľové rúry.
Pri špecifikovaní materiálu potrubia a vykonávaní výpočtov diskutovaných vyššie je dôležité zabezpečiť, aby sa maximálne prípustné hodnoty napätia použité vo výpočtoch zhodovali so špecifikovaným materiálom. Ak je napríklad rúra z nehrdzavejúcej ocele A312 304L nesprávne označená ako rúra z nehrdzavejúcej ocele A312 304, poskytnutá hrúbka steny môže byť nedostatočná z dôvodu výrazného rozdielu v maximálnych prípustných hodnotách napätia medzi týmito dvoma materiálmi. hodnota pre bezšvíkové potrubie sa používa na výpočet, bezšvíkové potrubie by malo byť špecifikované. V opačnom prípade môže výrobca/inštalatér ponúknuť švové zvárané potrubie, čo môže mať za následok nedostatočnú hrúbku steny v dôsledku nižších hodnôt maximálneho prípustného napätia.
Predpokladajme napríklad, že návrhová teplota potrubia je 300 F a návrhový tlak je 1 200 psig.2″ a 3″. Použije sa drôt z uhlíkovej ocele (bezšvíkový drôt A53 triedy B). Určite vhodný plán potrubia, ktorý bude špecifikovaný tak, aby spĺňal požiadavky ASME B31.1 Rovnica 9. Najprv sú vysvetlené konštrukčné podmienky
Ďalej určte maximálne prípustné hodnoty napätia pre triedu A53 B pri vyššie uvedených návrhových teplotách z tabuľky A-1. Všimnite si, že hodnota pre bezšvíkové rúry sa používa, pretože je špecifikovaná bezšvíková rúra:
Je potrebné pridať aj prídavok na hrúbku. Pre túto aplikáciu sa predpokladá prídavok 1/16 palca. Predpokladá sa prídavok na koróziu. Samostatná tolerancia frézovania bude pridaná neskôr.
3 palce. Potrubie bude špecifikované ako prvé. Za predpokladu potrubia podľa plánu 40 a 12,5 % tolerancie frézovania vypočítajte maximálny tlak:
Potrubie podľa plánu 40 je vyhovujúce pre 3 palce.rúru v konštrukčných podmienkach špecifikovaných vyššie. Ďalej skontrolujte 2 palce.Potrubie používa rovnaké predpoklady:
2 palce. Pri konštrukčných podmienkach špecifikovaných vyššie si potrubie bude vyžadovať hrubšiu hrúbku steny ako podľa plánu 40. Skúste 2 palce. Plán 80 potrubí:
Zatiaľ čo hrúbka steny potrubia je často limitujúcim faktorom pri navrhovaní tlaku, je stále dôležité overiť, či sú použité tvarovky, komponenty a spoje vhodné pre špecifikované konštrukčné podmienky.
Všeobecným pravidlom je, že v súlade s odsekmi 104.2, 104.7.1, 106 a 107 sa všetky ventily, armatúry a iné komponenty obsahujúce tlak vyrobené podľa noriem uvedených v tabuľke 126.1 považujú za vhodné na použitie za normálnych prevádzkových podmienok alebo pod týmito normami, tlakovo-teplotné menovité hodnoty špecifikované v normách . 1 sa uplatnia prísnejšie limity.
Na priesečníkoch rúr sa odporúčajú T-kusy, priečniky, kríže, odbočné zvarové spoje atď., vyrobené podľa noriem uvedených v tabuľke 126.1. V niektorých prípadoch si priesečníky potrubí môžu vyžadovať jedinečné spojky odbočiek. V odseku 104.3.1 sú uvedené ďalšie požiadavky na spoje odbočiek, aby sa zabezpečilo, že je dostatok potrubného materiálu, ktorý odolá tlaku.
Na zjednodušenie návrhu môže projektant nastaviť vyššie konštrukčné podmienky, aby spĺňali menovité hodnoty príruby určitej tlakovej triedy (napr. trieda ASME 150, 300 atď.), ako je definovaná triedou tlaku a teploty pre špecifické materiály špecifikované v ASME B16 .5 Rúrové príruby a prírubové spoje alebo podobné normy uvedené v tabuľke 126.1.
Dôležitou súčasťou návrhu potrubia je zabezpečenie toho, aby bola zachovaná štrukturálna integrita potrubného systému, keď sú aplikované účinky tlaku, teploty a vonkajších síl. Konštrukčná integrita systému je často prehliadaná v procese navrhovania a ak nie je vykonaná dobre, môže byť jednou z drahších častí návrhu. Konštrukčná integrita je diskutovaná predovšetkým na dvoch miestach, odsek 104.8: Analýza komponentov potrubia a odsek 119: Rozšírenie.
V odseku 104.8 sú uvedené základné kódové vzorce používané na určenie, či potrubný systém prekračuje namáhania povolené podľa normy. Tieto kódové rovnice sa bežne označujú ako nepretržité zaťaženia, príležitostné zaťaženia a premiestnené zaťaženia. Trvalé zaťaženie je účinok tlaku a hmotnosti na potrubný systém. Náhodné zaťaženia sú nepretržité zaťaženia plus možné zaťaženie vetrom, seizmické zaťaženie, iné krátkodobé zaťaženie spôsobené náhodným zaťažením a nárazové zaťaženie nebude pôsobiť v rovnakom čase, takže každé náhodné zaťaženie bude v čase analýzy samostatným zaťažovacím stavom. Zaťaženia posunutím sú účinky tepelného rastu, posunu zariadenia počas prevádzky alebo akéhokoľvek iného zaťaženia posunutím.
Odsek 119 pojednáva o tom, ako zvládnuť dilatáciu a flexibilitu potrubia v potrubných systémoch a ako určiť reakčné zaťaženie. Flexibilita potrubných systémov je často najdôležitejšia v spojoch zariadení, pretože väčšina spojov zariadení dokáže vydržať len minimálne množstvo sily a momentu aplikovaného v mieste pripojenia. Vo väčšine prípadov má tepelný rast potrubného systému najväčší vplyv na reakčné zaťaženie, preto je dôležité zodpovedajúcim spôsobom kontrolovať tepelný rast v systéme.
Aby sa prispôsobila flexibilita potrubného systému a aby sa zabezpečilo, že systém je správne podopretý, je dobrou praxou podopierať oceľové rúry v súlade s tabuľkou 121.5. Ak sa projektant snaží dodržať štandardné rozstupy podpier pre túto tabuľku, dosiahne tri veci: minimalizuje vychýlenie vlastnej hmotnosti, znižuje trvalé zaťaženie a zvyšuje dostupné napätie pre zaťaženie posunutím. posun hmotnosti alebo priehyb.medzi podperami rúr.Minimalizácia vychýlenia vlastnej hmotnosti pomáha znižovať možnosť kondenzácie v potrubiach prepravujúcich paru alebo plyn.Dodržiavanie odporúčaní týkajúcich sa rozstupov uvedených v tabuľke 121.5 tiež umožňuje konštruktérovi znížiť trvalé napätie v potrubí na približne 50 % trvalého napätia podľa predpisu. minimalizáciou trvalého zaťaženia je možné maximalizovať toleranciu namáhania pri posunutí. Odporúčané rozstupy pre podpery rúr sú znázornené na obrázku 3.
Aby sa zabezpečilo, že sa správne zvážia reakčné zaťaženia potrubného systému a že sa dodržia kódové napätia, je bežnou metódou vykonanie počítačom podporovanej analýzy napätia potrubia systému. K dispozícii je niekoľko rôznych softvérových balíkov na analýzu napätia potrubia, ako napríklad Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex alebo jeden z iných komerčne dostupných balíkov, ktoré umožňujú vytvoriť model potrubia pomocou počítačovej analýzy napätia. pre jednoduché overenie a možnosť vykonať potrebné zmeny v konfigurácii. Obrázok 4 ukazuje príklad modelovania a analýzy úseku potrubia.
Pri navrhovaní nového systému konštruktéri systému zvyčajne špecifikujú, že všetky potrubia a komponenty by mali byť vyrobené, zvárané, zmontované atď., ako to vyžaduje akýkoľvek použitý kód. V niektorých retrofitoch alebo iných aplikáciách však môže byť pre určeného inžiniera prospešné poskytnúť návod na určité výrobné techniky, ako je opísané v kapitole V.
Bežným problémom, s ktorým sa stretávame v aplikáciách dodatočnej montáže, je predhrievanie zvaru (odsek 131) a tepelné spracovanie po zváraní (odsek 132). Okrem iných výhod sa tieto tepelné spracovania používajú na zmiernenie napätia, zabránenie praskaniu a zvýšenie pevnosti zvaru. Položky, ktoré ovplyvňujú požiadavky na tepelné spracovanie pred zváraním a po zváraní, zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na, nasledujúce: priradené číslo zvárania a hrúbku spojov uvedených materiálov. endix A má pridelené číslo P. Pre predhrievanie, odsek 131 uvádza minimálnu teplotu, na ktorú sa musí zahriať základný kov pred tým, než môže dôjsť k zváraniu. Pre PWHT tabuľka 132 poskytuje rozsah udržiavacej teploty a dĺžku času na udržanie zóny zvaru. Rýchlosť ohrevu a ochladzovania, metódy merania teploty, techniky ohrevu a iné postupy by sa mali striktne riadiť pokynmi uvedenými v kóde. V dôsledku zlyhania môže dôjsť k neočakávaným nepriaznivým účinkom na oblasť.
Ďalšou potenciálnou oblasťou záujmu v tlakových potrubných systémoch sú ohyby rúr. Ohýbanie rúr môže spôsobiť zoslabenie steny, čo má za následok nedostatočnú hrúbku steny. Podľa odseku 102.4.5 kód povoľuje ohyby, pokiaľ minimálna hrúbka steny vyhovuje rovnakému vzorcu, ktorý sa používa na výpočet minimálnej hrúbky steny pre rovnú rúrku. Typicky sa pridáva tolerancia, aby sa zohľadnil rozdiel v hrúbke ohybu B1.5 02.T polomer. tiež vyžadujú tepelné spracovanie pred ohýbaním a/alebo po ohýbaní. Odsek 129 poskytuje návod na výrobu kolien.
Pre mnohé tlakové potrubné systémy je potrebné nainštalovať poistný ventil alebo poistný ventil, aby sa zabránilo pretlaku v systéme. Pre tieto aplikácie je veľmi cenným, ale niekedy málo známym zdrojom voliteľná Príloha II: Pravidlá pre návrh inštalácie poistných ventilov.
V súlade s odsekom II-1.2 sú bezpečnostné ventily charakterizované plne otvoreným vyskakovacím mechanizmom pre plynové alebo parné prevádzky, zatiaľ čo bezpečnostné ventily sa otvárajú vzhľadom na statický tlak proti prúdu a používajú sa predovšetkým na kvapalinovú prevádzku.
Jednotky poistných ventilov sa vyznačujú tým, či ide o otvorené alebo uzavreté vypúšťacie systémy. Pri otvorenom výfuku sa koleno na výstupe poistného ventilu zvyčajne vypúšťa do výfukového potrubia do atmosféry. Zvyčajne to povedie k menšiemu spätnému tlaku. Ak sa vo výfukovom potrubí vytvorí dostatočný spätný tlak, časť výfukových plynov môže byť vytlačená alebo spätne prepláchnutá zo vstupného konca výfukového potrubia. Veľkosť ventilu, aby sa zabránilo spätnému vyfukovaniu výfukového potrubia pri odľahčovacích aplikáciách, by mala byť dostatočne veľká, aby sa zabránilo spätnému vyfukovaniu výfukového potrubia. vetracie potrubie, ktoré môže spôsobiť šírenie tlakových vĺn.V odseku II-2.2.2 sa odporúča, aby návrhový tlak uzavretého výtlačného potrubia bol aspoň dvakrát vyšší ako pracovný tlak v ustálenom stave.Obrázky 5 a 6 znázorňujú inštaláciu bezpečnostného ventilu otvorenú a zatvorenú.
Inštalácie poistných ventilov môžu byť vystavené rôznym silám, ako je zhrnuté v odseku II-2. Tieto sily zahŕňajú účinky tepelnej rozťažnosti, interakciu viacerých odvzdušňovacích ventilov súčasne, seizmické a/alebo vibračné účinky a tlakové účinky pri udalostiach odľahčenia tlaku. Hoci projektovaný tlak až po výstup z poistného ventilu by mal zodpovedať projektovanému tlaku v zvode, konštrukčný tlak vo vypúšťacom systéme závisí od konfigurácie vypúšťacieho ventilu a charakteristiky ve2Equa sú uvedené v odseku II. na výtlačnom kolene, vstupe výtlačného potrubia a výstupe výtlačného potrubia pre otvorené a uzavreté výtlačné systémy. Pomocou týchto informácií možno vypočítať a zohľadniť reakčné sily v rôznych bodoch výfukového systému.
Príklad problému pre aplikáciu s otvoreným vypúšťaním je uvedený v odseku II-7. Na výpočet prietokových charakteristík vo vypúšťacích systémoch poistných ventilov existujú aj iné metódy a čitateľ je upozornený, aby si overil, či je použitá metóda dostatočne konzervatívna. Jednu z takýchto metód opísal GS Liao v „Power Plant Safety and Pressure Relief Valve Exhaust Group Analysis“, publikovanej ASME v Journal of Electrical Engineering, 19. októbra.
Poistný ventil by mal byť umiestnený v minimálnej vzdialenosti priameho potrubia od akýchkoľvek ohybov. Táto minimálna vzdialenosť závisí od prevádzky a geometrie systému, ako je definované v odseku II-5.2.1. Pri inštaláciách s viacerými poistnými ventilmi závisí odporúčaný rozstup pre prípojky odbočiek ventilu od polomerov odbočky a servisného potrubia, ako je uvedené v poznámke (10) (c) tabuľky D-5. ping namiesto priľahlých konštrukcií, aby sa minimalizovali účinky tepelnej rozťažnosti a seizmických interakcií. Súhrn týchto a ďalších návrhových úvah pri návrhu zostáv poistných ventilov možno nájsť v odseku II-5.
Je zrejmé, že v rámci tohto článku nie je možné pokryť všetky konštrukčné požiadavky ASME B31. Ale každý určený inžinier zapojený do navrhovania tlakového potrubného systému by mal byť aspoň oboznámený s týmto konštrukčným kódexom. Dúfajme, že s vyššie uvedenými informáciami budú čitatelia považovať ASME B31 za cennejší a dostupnejší zdroj.
Monte K. Engelkemier je vedúcim projektu v spoločnosti Stanley Consultants. Engelkemier je členom Iowa Engineering Society, NSPE a ASME a pôsobí vo výbore a podvýbore pre kódex elektrických potrubí B31.1. Má viac ako 12 rokov praktických skúseností s usporiadaním potrubných systémov, návrhom, vyhodnocovaním vystužovacích systémov a analýzou namáhania. Roky Matta Wilkeyho má v oblasti strojárstva ako profesionál. pre rôznych verejných, komunálnych, inštitucionálnych a priemyselných klientov a je členom ASME a Iowa Engineering Society.
Máte skúsenosti a odborné znalosti o témach pokrytých v tomto obsahu? Mali by ste zvážiť príspevok do nášho redakčného tímu CFE Media a získať uznanie, ktoré si vy a vaša spoločnosť zaslúžite. Kliknutím sem začnite proces.