Pri načrtovanju sistema tlačnih cevi bo inženir, ki ga je imenoval, pogosto določil, da morajo biti cevi sistema skladne z enim ali več deli kodeksa tlačnih cevi ASME B31. Kako inženirji pravilno upoštevajo zahteve kodeksa pri načrtovanju cevovodnih sistemov?
Najprej mora inženir določiti, katero konstrukcijsko specifikacijo je treba izbrati. Za sisteme tlačnih cevovodov to ni nujno omejeno na ASME B31. Druge kode, ki jih izdajo ASME, ANSI, NFPA ali druge vodilne organizacije, lahko ureja lokacija projekta, aplikacija itd. V ASME B31 je trenutno v veljavi sedem ločenih razdelkov.
ASME B31.1 Električni cevovodi: Ta oddelek zajema cevovode v elektrarnah, industrijskih in institucionalnih obratih, geotermalne ogrevalne sisteme ter sisteme centralnega in daljinskega ogrevanja in hlajenja. To vključuje zunanjost kotlov in zunanje cevi brez kotlov, ki se uporabljajo za namestitev kotlov oddelka I ASME. Ta razdelek se ne nanaša na opremo, ki jo zajema Kodeks ASME za kotle in tlačne posode, nekatere distribucijske cevi za nizkotlačno ogrevanje in hlajenje ter različne druge sisteme, opisane v odstavku 1. 00.1.3 ASME B31.1. Začetki ASME B31.1 segajo v dvajseta leta prejšnjega stoletja, prva uradna izdaja pa je bila objavljena leta 1935. Upoštevajte, da je prva izdaja, vključno z dodatki, obsegala manj kot 30 strani, trenutna izdaja pa je dolga več kot 300 strani.
ASME B31.3 Procesne cevi: Ta razdelek zajema cevi v rafinerijah;kemične, farmacevtske, tekstilne, papirne, polprevodniške in kriogene naprave;in pripadajočih predelovalnih obratih in terminalih. Ta razdelek je zelo podoben ASME B31.1, zlasti pri izračunu najmanjše debeline stene za ravne cevi. Ta razdelek je bil prvotno del B31.1 in je bil prvič objavljen ločeno leta 1959.
ASME B31.4 Cevovodni transportni sistemi za tekočine in gnojevko: Ta razdelek zajema cevovode, ki transportirajo predvsem tekoče proizvode med obrati in terminali ter znotraj terminalov, črpalnih, kondicionirnih in merilnih postaj. Ta razdelek je bil prvotno del B31.1 in je bil prvič izdan ločeno leta 1959.
ASME B31.5 Cevovodi za hlajenje in komponente za prenos toplote: Ta razdelek zajema cevi za hladilna sredstva in sekundarna hladilna sredstva. Ta del je bil prvotno del B31.1 in je bil prvič izdan ločeno leta 1962.
ASME B31.8 Cevovodni sistemi za prenos in distribucijo plina: to vključuje cevovode za transport predvsem plinastih produktov med viri in terminali, vključno s kompresorji, klimatskimi in merilnimi postajami;in cevi za zbiranje plina. Ta del je bil prvotno del B31.1 in je bil prvič izdan ločeno leta 1955.
ASME B31.9 Cevovodi za gradbene storitve: Ta razdelek zajema cevi, ki jih običajno najdemo v industrijskih, institucionalnih, komercialnih in javnih zgradbah;in stanovanja z več enotami, ki ne zahtevajo razponov velikosti, tlaka in temperature, zajetih v ASME B31.1. Ta razdelek je podoben ASME B31.1 in B31.3, vendar je manj konzervativen (zlasti pri izračunu najmanjše debeline stene) in vsebuje manj podrobnosti. Omejen je na aplikacije z nizkim tlakom in nizko temperaturo, kot je navedeno v odstavku 900.1.2 ASME B31.9. To je bilo prvič objavljeno leta 1982 .
ASME B31.12 Cevi in ​​cevi za vodik: Ta razdelek zajema cevi za plinasti in tekoči vodik ter cevi za plinast vodik. Ta razdelek je bil prvič objavljen leta 2008.
Katero konstrukcijsko kodo naj uporabi, je na koncu odvisno od lastnika. Uvod v ASME B31 navaja: "Lastnik je odgovoren, da izbere odsek kode, ki se najbolj približa predlagani namestitvi cevi."V nekaterih primerih se lahko "več odsekov kode nanaša na različne odseke namestitve."
Izdaja ASME B31.1 iz leta 2012 bo služila kot primarna referenca za nadaljnje razprave. Namen tega članka je voditi inženirja, ki je določil, skozi nekatere glavne korake pri oblikovanju sistema tlačnih cevi, skladnega z ASME B31. Sledenje smernicam ASME B31.1 zagotavlja dobro predstavitev splošnega načrtovanja sistema. Podobne metode načrtovanja se uporabljajo, če se upošteva ASME B31.3 ali B31.9. Preostanek ASME B31 se uporablja v ožjih aplikacijah, predvsem za posebne sisteme ali aplikacije, in o njem ne bomo več razpravljali. Čeprav bodo tukaj poudarjeni ključni koraki v procesu načrtovanja, ta razprava ni izčrpna in med načrtovanjem sistema se je treba vedno sklicevati na celotno kodo. Vsa sklicevanja na besedilo se nanašajo na ASME B31.1, razen če je navedeno drugače.
Po izbiri pravilne kode mora načrtovalec sistema pregledati tudi morebitne konstrukcijske zahteve, specifične za sistem. Odstavek 122 (6. del) podaja konstrukcijske zahteve v zvezi s sistemi, ki jih običajno najdemo v aplikacijah električnih cevovodov, kot so para, napajalna voda, izpihovanje in izpihovanje, instrumentacijski cevovodi in sistemi za razbremenitev tlaka. ASME B31.3 vsebuje podobne odstavke kot ASME B31.1, vendar z manj podrobnostmi. Premisleki v odstavku 122 vključujejo tlak, specifičen za sistem. in temperaturne zahteve ter različne jurisdikcijske omejitve, razmejene med ohišjem kotla, zunanjimi cevmi kotla in zunanjimi cevmi brez kotla, povezanimi s cevmi kotla I. razdelka ASME.definicija. Slika 2 prikazuje te omejitve bobnastega kotla.
Projektant sistema mora določiti tlak in temperaturo, pri kateri bo sistem deloval, ter pogoje, ki naj bi jih sistem izpolnjeval.
V skladu z odstavkom 101.2 notranji načrtovani tlak ne sme biti nižji od največjega neprekinjenega delovnega tlaka (MSOP) v cevovodnem sistemu, vključno z učinkom statične višine. Cevovodi, izpostavljeni zunanjemu tlaku, morajo biti načrtovani za največji diferenčni tlak, ki se pričakuje v pogojih delovanja, zaustavitve ali preskusa. Poleg tega je treba upoštevati vplive na okolje. Če je verjetno, da bo ohlajanje tekočine zmanjšalo tlak v cevi pod atmosferski tlak, je cev zasnovana v skladu z odstavkom 101.4. vzdržati zunanji pritisk ali pa je treba sprejeti ukrepe za prekinitev vakuuma. V primerih, ko lahko ekspanzija tekočine poveča tlak, je treba cevne sisteme oblikovati tako, da prenesejo povečan tlak ali pa je treba sprejeti ukrepe za razbremenitev presežnega tlaka.
Z začetkom v razdelku 101.3.2 mora biti temperatura kovine za načrtovanje cevi reprezentativna za pričakovane najvišje trajne pogoje. Zaradi enostavnosti se na splošno domneva, da je temperatura kovine enaka temperaturi tekočine. Po želji se lahko uporabi povprečna temperatura kovine, če je znana temperatura zunanje stene. Posebno pozornost je treba nameniti tudi tekočinam, ki se črpajo skozi izmenjevalnike toplote ali iz opreme za zgorevanje, da se zagotovi upoštevanje najslabših temperaturnih pogojev.
Načrtovalci največjemu delovnemu tlaku in/ali temperaturi pogosto dodajo varnostno rezervo. Velikost rezerve je odvisna od uporabe. Pri določanju projektne temperature je pomembno upoštevati tudi materialne omejitve. Določitev visokih konstrukcijskih temperatur (več kot 750 F) lahko zahteva uporabo legiranih materialov namesto bolj standardnega ogljikovega jekla. Vrednosti napetosti v obveznem dodatku A so navedene samo za dovoljene temperature za vsak material. Ogljikovo jeklo lahko na primer povzroči le napetost. vrednosti do 800 F. Dolgotrajna izpostavljenost ogljikovega jekla temperaturam nad 800 F lahko povzroči karbonizacijo cevi, zaradi česar postane bolj krhka in nagnjena k okvaram. Če deluje nad 800 F, je treba upoštevati tudi poškodbe zaradi pospešenega lezenja, povezane z ogljikovim jeklom. Glejte odstavek 124 za popolno razpravo o temperaturnih omejitvah materiala.
Včasih lahko inženirji določijo tudi preskusne tlake za vsak sistem. Odstavek 137 podaja smernice za obremenitveno testiranje. Običajno bo hidrostatično testiranje določeno pri 1,5-kratnem konstrukcijskem tlaku;vendar obročne in vzdolžne napetosti v cevovodu med tlačnim preskusom ne smejo preseči 90 % meje tečenja materiala iz odstavka 102.3.3 (B). Za nekatere zunanje cevovodne sisteme, ki niso kotli, je preskušanje tesnosti med obratovanjem lahko bolj praktična metoda preverjanja puščanja zaradi težav pri izolaciji delov sistema ali preprosto zato, ker konfiguracija sistema omogoča preprosto testiranje puščanja med začetnim servisiranjem.Se strinjam, to je sprejemljivo.
Ko so določeni konstrukcijski pogoji, je mogoče določiti cevovode. Prva stvar, ki se je treba odločiti, je, kateri material uporabiti. Kot smo že omenili, imajo različni materiali različne temperaturne omejitve. Odstavek 105 določa dodatne omejitve za različne materiale cevovodov. Izbira materiala je odvisna tudi od sistemske tekočine, kot so nikljeve zlitine v jedkih kemičnih cevovodih, nerjavno jeklo za dovajanje čistega zraka v instrumentih ali ogljikovo jeklo z visoko vsebnostjo kroma (več kot 0,1 %), da se prepreči pospešen pretok. korozija. Korozija s pospešenim tokom (FAC) je pojav erozije/korozije, za katerega se je izkazalo, da povzroča resno tanjšanje sten in odpoved cevi v nekaterih najbolj kritičnih cevovodnih sistemih. Neustrezno upoštevanje redčenja komponent vodovodne napeljave lahko in je imelo resne posledice, na primer leta 2007, ko je počila cev za razsuho pregrevanje v elektrarni IATAN KCP&L, pri čemer sta umrla dva delavca in tretji resno poškodovan.
Enačba 7 in enačba 9 v odstavku 104.1.1 določata najmanjšo zahtevano debelino stene oziroma največji notranji projektni tlak za ravno cev, ki je izpostavljena notranjemu tlaku. Spremenljivke v teh enačbah vključujejo največjo dovoljeno napetost (iz obveznega dodatka A), zunanji premer cevi, faktor materiala (kot je prikazano v tabeli 104.1.2 (A)) in vse dodatne dodatke debeline (kot je opisano spodaj). S toliko spremenljivkami določanje ustreznega materiala cevi, nazivnega premera in debeline stene je lahko ponavljajoč se postopek, ki lahko vključuje tudi hitrost tekočine, padec tlaka ter stroške cevi in ​​črpanja. Ne glede na uporabo je treba preveriti minimalno zahtevano debelino stene.
Dodaten dodatek za debelino se lahko doda kot kompenzacija zaradi različnih razlogov, vključno s FAC. Dodatki so lahko potrebni zaradi odstranitve navojev, rež itd. materiala, potrebnega za izdelavo mehanskih spojev. V skladu z odstavkom 102.4.2 mora biti najmanjši dodatek enak globini navoja in toleranci obdelave. Dodatek je lahko potreben tudi za zagotovitev dodatne trdnosti za preprečitev poškodb cevi, zrušitve, čezmernega povešanja ali upogibanja zaradi naloženih obremenitev. ali drugi vzroki, obravnavani v odstavku 102.4.4. Dodatki se lahko dodajo tudi za varjene spoje (odstavek 102.4.3) in kolena (odstavek 102.4.5). Končno se lahko dodajo tolerance za kompenzacijo korozije in/ali erozije. Debelina tega dodatka je po presoji projektanta in mora biti skladna s pričakovano življenjsko dobo cevi v skladu z odstavkom 102.4.1.
Izbirna priloga IV vsebuje smernice za nadzor korozije. Zaščitni premazi, katodna zaščita in električna izolacija (kot so izolacijske prirobnice) so vsi načini za preprečevanje zunanje korozije zakopanih ali potopljenih cevovodov. Za preprečevanje notranje korozije se lahko uporabljajo zaviralci korozije ali obloge. Paziti je treba tudi na uporabo vode za hidrostatični preskus ustrezne čistosti in, če je potrebno, popolnoma izprazniti cevovod po hidrostatičnem testiranje.
Najmanjša debelina stene cevi ali razpored, zahtevan za prejšnje izračune, morda ni konstanten po premeru cevi in ​​lahko zahteva specifikacije za različne razporede za različne premere. Ustrezen razpored in vrednosti debeline stene so opredeljene v ASME B36.10 Varjene in brezšivne kovane jeklene cevi.
Pri določanju materiala cevi in ​​izvajanju izračunov, o katerih smo govorili prej, je pomembno zagotoviti, da se največje dovoljene vrednosti napetosti, uporabljene v izračunih, ujemajo z določenim materialom. Na primer, če je cev iz nerjavečega jekla A312 304L napačno označena kot cev iz nerjavečega jekla A312 304, je navedena debelina stene morda nezadostna zaradi znatne razlike v največjih dovoljenih vrednostih napetosti med obema materialoma. Podobno je metoda proizvodnja cevi mora biti ustrezno določena. Na primer, če se za izračun uporablja največja dovoljena vrednost napetosti za brezšivne cevi, je treba določiti brezšivne cevi. V nasprotnem primeru lahko proizvajalec/monter ponudi šivno varjene cevi, kar lahko povzroči nezadostno debelino stene zaradi nižjih največjih dovoljenih vrednosti napetosti.
Na primer, predpostavimo, da je projektna temperatura cevovoda 300 F in projektni tlak 1200 psig. 2" in 3". Uporabljena bo žica iz ogljikovega jekla (A53 razred B brezšivna). Določite ustrezen načrt cevovoda, ki ga želite določiti za izpolnjevanje zahtev enačbe 9 ASME B31.1. Najprej so razloženi pogoji načrtovanja:
Nato določite največje dovoljene vrednosti napetosti za A53 razred B pri zgornjih projektnih temperaturah iz tabele A-1. Upoštevajte, da je uporabljena vrednost za brezšivne cevi, ker je navedena brezšivna cev:
Dodati je treba tudi dodatek za debelino. Za to uporabo je 1/16 palca. Predpostavljen je dodatek za korozijo. Ločena toleranca rezkanja bo dodana pozneje.
3 palca. Najprej bo določena cev. Ob predpostavki, da je cev Schedule 40 in toleranca rezkanja 12,5 %, izračunajte največji tlak:
Cev Schedule 40 je zadovoljiva za 3-palčno cev v zgoraj določenih konstrukcijskih pogojih. Nato preverite 2-palčna. Cevovod uporablja iste predpostavke:
2 palca. Pod zgoraj navedenimi konstrukcijskimi pogoji bo cev zahtevala debelejšo debelino stene od seznama 40. Poskusite z 2 palcema. Cevi iz seznama 80:
Medtem ko je debelina stene cevi pogosto omejevalni dejavnik pri načrtovanju tlaka, je še vedno pomembno preveriti, ali so uporabljeni fitingi, komponente in povezave primerni za določene pogoje načrtovanja.
Praviloma velja, da so v skladu z odstavki 104.2, 104.7.1, 106 in 107 vsi ventili, fitingi in drugi sestavni deli, ki vsebujejo pritisk, izdelani po standardih, navedenih v tabeli 126.1, primerni za uporabo v normalnih delovnih pogojih ali pod tistimi standardnimi vrednostmi tlaka in temperature, določenimi v . Uporabniki se morajo zavedati, da nekateri standardi ali proizvajalci lahko določijo strožje omejitve za odstopanja od normalnega delovanja od tistih, določenih v ASME B31.1, veljajo strožje omejitve.
Na križiščih cevi so priporočljivi T-cevi, prečni deli, križi, odcepi, zvarjeni spoji itd., izdelani po standardih, navedenih v tabeli 126.1. V nekaterih primerih lahko križišča cevovodov zahtevajo edinstvene priključke odcepov. Odstavek 104.3.1 določa dodatne zahteve za priključke odcepov, da se zagotovi, da je dovolj materiala za cevovode, da prenese pritisk.
Za poenostavitev načrtovanja se lahko načrtovalec odloči, da bo določil višje pogoje zasnove, da bo ustrezal nazivni vrednosti prirobnice določenega tlačnega razreda (npr. ASME razred 150, 300 itd.), kot je opredeljeno v razredu tlaka in temperature za posebne materiale, opredeljene v ASME B16 .5 Cevne prirobnice in prirobnični spoji ali podobnih standardih, navedenih v tabeli 126.1. To je sprejemljivo, če ne povzroča nepotrebnega povečanja debeline stene. ali druge zasnove komponent.
Pomemben del načrtovanja cevovodov je zagotavljanje ohranitve strukturne celovitosti cevovodnega sistema, ko se uporabijo učinki tlaka, temperature in zunanjih sil. Strukturna celovitost sistema je v procesu načrtovanja pogosto spregledana in, če ni dobro izvedena, je lahko eden od dražjih delov načrtovanja. Strukturna celovitost je obravnavana predvsem na dveh mestih, odstavek 104.8: Analiza komponent cevovoda in odstavek 119: Razširitev in prilagodljivost.
Odstavek 104.8 navaja osnovne kodne formule, ki se uporabljajo za ugotavljanje, ali cevovodni sistem presega kodne dovoljene obremenitve. Te kodne enačbe se običajno imenujejo stalne obremenitve, občasne obremenitve in premične obremenitve. Trajna obremenitev je učinek tlaka in teže na cevni sistem. Naključne obremenitve so stalne obremenitve plus možne obremenitve vetra, potresne obremenitve, obremenitve terena in druge kratkotrajne obremenitve. Predpostavlja se, da bo vsaka uporabljena naključna obremenitev ne deluje hkrati na druge naključne obremenitve, zato bo vsaka naključna obremenitev v času analize ločen primer obremenitve. Obremenitve s premiki so učinki toplotne rasti, premika opreme med delovanjem ali katere koli druge obremenitve s premiki.
Odstavek 119 obravnava, kako ravnati z raztezanjem in prožnostjo cevi v cevovodnih sistemih ter kako določiti reakcijske obremenitve. Fleksibilnost cevnih sistemov je pogosto najpomembnejša pri povezavah opreme, saj lahko večina priključkov opreme prenese le minimalno količino sile in momenta, uporabljenega na priključni točki. V večini primerov ima toplotna rast cevovodnega sistema največji učinek na reakcijsko obremenitev, zato je pomembno ustrezno nadzorovati toplotno rast v sistemu.
Za prilagoditev prožnosti cevovodnega sistema in za zagotovitev, da je sistem pravilno podprt, je dobra praksa podpiranje jeklenih cevi v skladu s tabelo 121.5. Če načrtovalec stremi k izpolnjevanju standardnega razmika podpor za to tabelo, doseže tri stvari: zmanjša upogib lastne teže, zmanjša trajne obremenitve in poveča razpoložljivo obremenitev za premikajoče se obremenitve. Če načrtovalec postavi podporo v skladu s tabelo 121.5 bo to običajno povzročilo manj kot 1/8 palca premika lastne teže ali povešanja med nosilci cevi. Zmanjšanje upogiba lastne teže pomaga zmanjšati možnost kondenzacije v ceveh, po katerih poteka para ali plin. Upoštevanje priporočil za razmik v tabeli 121.5 prav tako omogoča oblikovalcu, da zmanjša trajno napetost v cevovodu na približno 50 % dovoljene neprekinjene kode. V skladu z enačbo 1B je dovoljena napetost za obremenitve s premikom obratno sorazmerna s trajnimi obremenitvami. Zato se lahko z minimiziranjem trajne obremenitve maksimizira toleranca napetosti s premiki. Priporočeni razmik za cevne nosilce je prikazan na sliki 3.
Da bi zagotovili, da so reakcijske obremenitve cevnega sistema pravilno upoštevane in da so izpolnjene napetosti kode, je običajna metoda izvedba računalniško podprte analize napetosti v cevovodih sistema. Na voljo je več različnih programskih paketov za analizo napetosti v cevovodih, kot so Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex ali eden od drugih komercialno dostopnih paketov. Prednost uporabe računalniško podprte analize napetosti v cevovodih je, da oblikovalcu omogoča ustvarjanje modela končnih elementov. cevnega sistema za enostavno preverjanje in možnost potrebnih sprememb konfiguracije. Slika 4 prikazuje primer modeliranja in analiziranja odseka cevovoda.
Pri načrtovanju novega sistema načrtovalci sistema običajno določijo, da morajo biti vsi cevovodi in komponente izdelani, zvarjeni, sestavljeni itd., kot zahteva kateri koli kodeks, ki se uporablja. Vendar pa je pri nekaterih naknadnih vgradnjah ali drugih aplikacijah lahko koristno, da imenovani inženir zagotovi smernice glede določenih proizvodnih tehnik, kot je opisano v poglavju V.
Pogosta težava pri aplikacijah za naknadno vgradnjo je predgrevanje zvara (odstavek 131) in toplotna obdelava po varjenju (odstavek 132). Med drugimi prednostmi se te toplotne obdelave uporabljajo za lajšanje napetosti, preprečevanje razpok in povečanje trdnosti zvara. Elementi, ki vplivajo na zahteve za toplotno obdelavo pred varjenjem in po varjenju, vključujejo, vendar niso omejeni na naslednje: razvrščanje številk P, kemijo materiala in debelino materiala na spoju, ki ga je treba varjen.Vsak material, naveden v obveznem dodatku A, ima dodeljeno številko P. Za predgretje odstavek 131 določa najnižjo temperaturo, na katero je treba segreti osnovno kovino, preden lahko pride do varjenja. Za PWHT tabela 132 podaja temperaturno območje zadrževanja in dolžino časa za zadrževanje območja zvara. Hitrosti ogrevanja in hlajenja, metode merjenja temperature, tehnike ogrevanja in drugi postopki morajo strogo upoštevati smernice, navedene v kodi. zaradi neustrezne toplotne obdelave lahko pride do učinkov na zvarjeno območje.
Drugo potencialno zaskrbljujoče področje pri cevovodnih sistemih pod pritiskom so krivine cevi. Upogibne cevi lahko povzročijo tanjšanje stene, kar ima za posledico nezadostno debelino stene. V skladu z odstavkom 102.4.5 koda dovoljuje krivine, če najmanjša debelina stene ustreza isti formuli, ki se uporablja za izračun najmanjše debeline stene za ravne cevi. Običajno se doda dodatek za upoštevanje debeline stene. Tabela 102.4.5 podaja priporočeni dodatek za zmanjšanje krivine s za različne upogibne polmere. Upogibi lahko zahtevajo tudi toplotno obdelavo pred upogibanjem in/ali po upogibanju. Odstavek 129 podaja smernice za izdelavo kolen.
Pri mnogih sistemih tlačnih cevi je treba namestiti varnostni ventil ali razbremenilni ventil, da se prepreči nadtlak v sistemu. Za te aplikacije je izbirni Dodatek II: Pravila za načrtovanje vgradnje varnostnega ventila zelo dragocen, a včasih malo znan vir.
V skladu z odstavkom II-1.2 je za varnostne ventile značilno popolnoma odprto izskočno dejanje za plin ali paro, medtem ko se varnostni ventili odprejo glede na statični tlak navzgor in se uporabljajo predvsem za tekoče storitve.
Za enote varnostnih ventilov je značilno, ali so odprti ali zaprti izpustni sistemi. Pri odprtem izpuhu bo koleno na izhodu varnostnega ventila običajno izpušno v izpušno cev v atmosfero. Običajno bo to povzročilo manjši protitlak. Če se v izpušni cevi ustvari zadosten protitlak, se lahko del izpušnih plinov izloči ali vrne nazaj iz vstopnega konca izpušne cevi. Velikost izpušne cevi mora biti velika. dovolj za preprečitev povratnega udarca. Pri aplikacijah z zaprtimi ventili se zaradi kompresije zraka v ventilacijskem vodu poveča tlak na izhodu razbremenilnega ventila, kar lahko povzroči širjenje tlačnih valov. V odstavku II-2.2.2 je priporočljivo, da je projektni tlak zaprtega izpustnega voda vsaj dvakrat večji od delovnega tlaka v ustaljenem stanju. Sliki 5 in 6 prikazujeta odprto in zaprto namestitev varnostnega ventila.
Instalacije varnostnih ventilov so lahko izpostavljene različnim silam, kot je povzeto v odstavku II-2. Te sile vključujejo učinke toplotnega raztezanja, medsebojno delovanje več razbremenilnih ventilov, ki odzračujejo istočasno, potresne in/ali vibracijske učinke in učinke tlaka med dogodki razbremenitve tlaka. Čeprav se mora projektni tlak do izstopa varnostnega ventila ujemati s projektnim tlakom v odvodni cevi, je projektni tlak v izpustnem sistemu odvisen od konfiguracije izpustnega sistema in značilnosti varnostnega ventila. V odstavku II-2.2 so navedene enačbe za določanje tlaka in hitrosti na izpustnem kolenu, vstopu v izpustno cev in izstopu izpustne cevi za odprte in zaprte izpustne sisteme. Z uporabo teh informacij je mogoče izračunati in upoštevati reakcijske sile na različnih točkah v izpušnem sistemu.
Primer težave za aplikacijo odprtega praznjenja je naveden v odstavku II-7. Obstajajo tudi druge metode za izračun karakteristik pretoka v sistemih za praznjenje razbremenilnega ventila, bralec pa je opozorjen, da preveri, ali je uporabljena metoda dovolj konzervativna. Eno takšnih metod je opisal GS Liao v "Analizi skupine varnostnih in tlačnih razbremenilnih ventilov v elektrarnah", ki jo je objavil ASME v Journal of Electrical Engineering, oktober 1975 .
Razbremenilni ventil mora biti nameščen na najmanjši razdalji ravne cevi od kakršnih koli krivin. Ta najmanjša razdalja je odvisna od storitve in geometrije sistema, kot je opredeljeno v odstavku II-5.2.1. Pri namestitvah z več varnostnimi ventili je priporočeni razmik za priključke vej ventilov odvisen od polmerov vej in servisnih cevi, kot je prikazano v opombi (10)(c) tabele D-1. V skladu z odstavkom II-5.7.1 bo morda treba priključiti nosilce cevovodov, ki se nahajajo pri izpustih razbremenilnega ventila na delujoče cevovode in ne na sosednje strukture, da se čim bolj zmanjšajo učinki toplotnega raztezanja in potresnih interakcij. Povzetek teh in drugih konstrukcijskih premislekov pri načrtovanju sklopov varnostnih ventilov je na voljo v odstavku II-5.
Očitno ni mogoče pokriti vseh konstrukcijskih zahtev ASME B31 v okviru tega članka. Toda vsak imenovani inženir, ki sodeluje pri načrtovanju sistema tlačnih cevi, mora biti seznanjen vsaj s to konstrukcijsko kodo. Upajmo, da bo z zgornjimi informacijami bralcem ASME B31 bolj dragocen in dostopen vir.
Monte K. Engelkemier je vodja projekta pri Stanley Consultants. Engelkemier je član Iowa Engineering Society, NSPE in ASME ter deluje v odboru in pododboru B31.1 Electrical Piping Code. Ima več kot 12 let praktičnih izkušenj pri načrtovanju cevnih sistemov, načrtovanju, ocenjevanju opornikov in analizi napetosti. Matt Wilkey je strojni inženir pri Stanley Consultants. ima več kot 6 let poklicnih izkušenj z načrtovanjem cevnih sistemov za različne komunalne, občinske, institucionalne in industrijske stranke ter je član ASME in Iowa Engineering Society.
Ali imate izkušnje in strokovno znanje o temah, obravnavanih v tej vsebini? Razmislite o sodelovanju v naši uredniški skupini CFE Media in pridobite priznanje, ki si ga zaslužite vi in ​​vaše podjetje. Kliknite tukaj, da začnete postopek.