Təzyiqli boru kəməri sistemini layihələndirərkən, təyin edən mühəndis tez-tez sistem boru kəmərinin ASME B31 Təzyiqli Boru Kəməri Məcəlləsinin bir və ya daha çox hissəsinə uyğun olmasını tələb edir. Mühəndislər boru kəməri sistemlərini layihələndirərkən kod tələblərinə necə düzgün əməl edirlər?
Əvvəlcə mühəndis hansı dizayn spesifikasiyasının seçilməli olduğunu müəyyən etməlidir. Təzyiq boru kəməri sistemləri üçün bu, mütləq ASME B31 ilə məhdudlaşmır. ASME, ANSI, NFPA və ya digər idarəetmə təşkilatları tərəfindən verilən digər kodlar layihənin yeri, tətbiqi və s. ilə tənzimlənə bilər. ASME B31-də hazırda qüvvədə olan yeddi ayrı bölmə mövcuddur.
ASME B31.1 Elektrik Boru Kəməri: Bu bölmə elektrik stansiyalarında, sənaye və müəssisə zavodlarında boru kəmərlərini, geotermal istilik sistemlərini, mərkəzi və rayon istilik və soyutma sistemlərini əhatə edir. Buraya ASME I Bölmə qazanlarının quraşdırılması üçün istifadə edilən qazanın xarici və qeyri-qazan xarici boru kəmərləri daxildir. Bu bölmə ASME Qazan və Təzyiq Gəmiləri Məcəlləsi ilə əhatə olunan avadanlıqlara, müəyyən aşağı təzyiqli istilik və soyutma paylayıcı boru kəmərlərinə və ASME B31.1-in 100.1.3-cü bəndində təsvir edilən müxtəlif digər sistemlərə şamil edilmir. ASME B31.1-in mənşəyi 1920-ci illərə gedib çıxır və ilk rəsmi nəşri 1935-ci ildə nəşr olunub. Qeyd edək ki, əlavələr də daxil olmaqla ilk nəşr 30 səhifədən az idi və hazırkı nəşr 300 səhifədən çoxdur.
ASME B31.3 Proses Boru Kəməri: Bu bölmə neft emalı zavodlarında boru kəmərlərini; kimya, əczaçılıq, tekstil, kağız, yarımkeçirici və kriogen zavodlarını; və əlaqəli emal zavodlarını və terminallarını əhatə edir. Bu bölmə, xüsusən də düz boru üçün minimum divar qalınlığını hesablayarkən ASME B31.1-ə çox oxşardır. Bu bölmə əvvəlcə B31.1-in bir hissəsi idi və ilk dəfə 1959-cu ildə ayrıca buraxılmışdır.
ASME B31.4 Maye və Şlam üçün Boru Kəməri Nəqliyyat Sistemləri: Bu bölmə əsasən maye məhsulları zavodlar və terminallar arasında, eləcə də terminallar, nasos, kondisioner və ölçmə stansiyaları daxilində daşıyan boru kəmərlərini əhatə edir. Bu bölmə əvvəlcə B31.1-in bir hissəsi idi və ilk dəfə 1959-cu ildə ayrıca buraxılmışdır.
ASME B31.5 Soyuducu Boru Kəməri və İstilik Transferi Komponentləri: Bu bölmə soyuducu maddələr və ikinci dərəcəli soyuducular üçün boru kəmərlərini əhatə edir. Bu hissə əvvəlcə B31.1-in bir hissəsi idi və ilk dəfə 1962-ci ildə ayrıca buraxılmışdır.
ASME B31.8 Qaz Ötürücü və Paylayıcı Boru Sistemləri: Buraya əsasən qaz halında olan məhsulları mənbələr və terminallar arasında daşımaq üçün boru kəmərləri, o cümlədən kompressorlar, kondisionerləşdirmə və ölçmə stansiyaları və qaz toplama boru kəmərləri daxildir. Bu bölmə əvvəlcə B31.1-in bir hissəsi idi və ilk dəfə 1955-ci ildə ayrıca buraxılmışdır.
ASME B31.9 Tikinti Xidmətləri Boru Kəməri: Bu bölmə sənaye, institusional, kommersiya və ictimai binalarda geniş yayılmış boru kəmərlərini; və ASME B31.1-də əhatə olunan ölçü, təzyiq və temperatur diapazonlarını tələb etməyən çoxmənzilli yaşayış binalarını əhatə edir. Bu bölmə ASME B31.1 və B31.3-ə bənzəyir, lakin daha az mühafizəkardır (xüsusən də minimum divar qalınlığı hesablanarkən) və daha az detal ehtiva edir. ASME B31.9-un 900.1.2-ci bəndində göstərildiyi kimi, aşağı təzyiqli, aşağı temperaturlu tətbiqlərlə məhdudlaşır. Bu, ilk dəfə 1982-ci ildə dərc edilmişdir.
ASME B31.12 Hidrogen Boru Kəməri və Boru Kəməri: Bu bölmə qazlı və maye hidrogen xidmətində boru kəmərlərini və qazlı hidrogen xidmətində boru kəmərlərini əhatə edir. Bu bölmə ilk dəfə 2008-ci ildə nəşr olunub.
Hansı dizayn kodunun istifadə edilməsi sonda sahibinin ixtiyarındadır. ASME B31-ə girişdə deyilir ki, "Təklif olunan boru kəməri quraşdırılmasına ən çox uyğun gələn kod bölməsini seçmək sahibin məsuliyyətidir". Bəzi hallarda, "birdən çox kod bölməsi quraşdırmanın müxtəlif hissələrinə tətbiq oluna bilər."
ASME B31.1-in 2012-ci il nəşri sonrakı müzakirələr üçün əsas istinad mənbəyi kimi xidmət edəcək. Bu məqalənin məqsədi təyinat mühəndisinə ASME B31 uyğun təzyiq boru kəməri sisteminin dizaynında bəzi əsas addımlar barədə rəhbərlik etməkdir. ASME B31.1 təlimatlarına əməl etmək ümumi sistem dizaynının yaxşı təsvirini təmin edir. ASME B31.3 və ya B31.9 qaydalarına əməl edildiyi təqdirdə oxşar dizayn metodlarından istifadə olunur. ASME B31-in qalan hissəsi daha dar tətbiqlərdə, əsasən müəyyən sistemlər və ya tətbiqlər üçün istifadə olunur və daha ətraflı müzakirə olunmayacaq. Dizayn prosesindəki əsas addımlar burada vurğulansa da, bu müzakirə tam deyil və sistem dizaynı zamanı tam kod həmişə istinad edilməlidir. Başqa cür göstərilmədiyi təqdirdə mətnə ​​bütün istinadlar ASME B31.1-ə aiddir.
Düzgün kodu seçdikdən sonra sistem dizayneri sistemə xas olan hər hansı dizayn tələblərini də nəzərdən keçirməlidir. 122-ci bənd (6-cı hissə) buxar, qidalandırıcı su, üfürmə və üfürmə, cihaz boruları və təzyiq azaltma sistemləri kimi elektrik boruları tətbiqlərində geniş yayılmış sistemlərlə əlaqəli dizayn tələblərini təqdim edir. ASME B31.3 ASME B31.1-ə oxşar paraqrafları ehtiva edir, lakin daha az detalla. 122-ci bənddəki mülahizələr sistemə xas təzyiq və temperatur tələblərini, eləcə də qazan gövdəsi, qazanın xarici boruları və ASME I Bölmə qazan borularına qoşulmuş qazan olmayan xarici borular arasında müəyyən edilmiş müxtəlif yurisdiksiya məhdudiyyətlərini əhatə edir. Tərif. Şəkil 2 baraban qazanının bu məhdudiyyətlərini göstərir.
Sistem dizayneri sistemin işləyəcəyi təzyiqi və temperaturu, eləcə də sistemin hansı şərtlərə cavab verməli olduğunu müəyyən etməlidir.
101.2-ci bəndə əsasən, daxili dizayn təzyiqi, statik təzyiqin təsiri də daxil olmaqla, boru sistemindəki maksimum davamlı işçi təzyiqindən (MSOP) az olmamalıdır. Xarici təzyiqə məruz qalan boru kəmərləri işləmə, söndürmə və ya sınaq şəraitində gözlənilən maksimum təzyiq fərqi üçün nəzərdə tutulmalıdır. Bundan əlavə, ətraf mühitə təsirlər də nəzərə alınmalıdır. 101.4-cü bəndə əsasən, mayenin soyuması borudakı təzyiqi atmosfer təzyiqindən aşağı sala bilərsə, boru xarici təzyiqə davam gətirmək üçün nəzərdə tutulmalı və ya vakuumu pozmaq üçün tədbirlər görülməlidir. Mayenin genişlənməsinin təzyiqi artıra biləcəyi hallarda, boru sistemləri artan təzyiqə davam gətirmək üçün nəzərdə tutulmalı və ya artıq təzyiqi azaltmaq üçün tədbirlər görülməlidir.
101.3.2-ci bölmədən başlayaraq, boru kəmərlərinin dizaynı üçün metal temperaturu gözlənilən maksimum davamlı şərtləri təmsil etməlidir. Sadəlik üçün ümumiyyətlə metal temperaturunun maye temperaturuna bərabər olduğu fərz edilir. İstənildiyi təqdirdə, xarici divar temperaturu məlum olduğu müddətcə orta metal temperaturundan istifadə etmək olar. Ən pis temperatur şəraitinin nəzərə alınmasını təmin etmək üçün istilik dəyişdiricilərindən və ya yanma avadanlıqlarından çəkilən mayelərə də xüsusi diqqət yetirilməlidir.
Çox vaxt dizaynerlər maksimum iş təzyiqinə və/və ya temperatura təhlükəsizlik marjası əlavə edirlər. Marjanın ölçüsü tətbiqdən asılıdır. Dizayn temperaturunu təyin edərkən material məhdudiyyətlərini də nəzərə almaq vacibdir. Yüksək dizayn temperaturlarının (750 F-dən yuxarı) müəyyən edilməsi daha standart karbon poladı əvəzinə ərinti materiallarının istifadəsini tələb edə bilər. Məcburi Əlavə A-dakı gərginlik dəyərləri yalnız hər bir material üçün icazə verilən temperaturlar üçün təqdim olunur. Məsələn, karbon poladı yalnız 800 F-ə qədər gərginlik dəyərləri təmin edə bilər. Karbon poladının 800 F-dən yuxarı temperaturlara uzun müddət məruz qalması borunun karbonlaşmasına səbəb ola bilər ki, bu da onu daha kövrək və sıradan çıxmağa meylli edir. 800 F-dən yuxarı temperaturda işləyərkən, karbon poladı ilə əlaqəli sürətlənmiş sürünmə zədəsi də nəzərə alınmalıdır. Material temperatur limitlərinin tam müzakirəsi üçün 124-cü bəndə baxın.
Bəzən mühəndislər hər bir sistem üçün sınaq təzyiqlərini də müəyyən edə bilərlər. 137-ci bənd stress testi ilə bağlı təlimat verir. Adətən, hidrostatik test dizayn təzyiqinin 1,5 misli ilə müəyyən ediləcək; lakin, təzyiq testi zamanı boru kəmərindəki halqa və uzununa gərginliklər 102.3.3 (B) bəndində göstərilən materialın axıcılıq möhkəmliyinin 90%-dən çox olmamalıdır. Bəzi qazan olmayan xarici boru kəmərləri sistemləri üçün istismarda olan sızma testi, sistemin hissələrini təcrid etməkdə çətinlik çəkdiyinə və ya sadəcə sistem konfiqurasiyasının ilkin xidmət zamanı sadə sızma testinə imkan verdiyinə görə sızmaların yoxlanılması üçün daha praktik bir üsul ola bilər. Razıyam, bu məqbuldur.
Dizayn şərtləri müəyyən edildikdən sonra boru kəməri müəyyən edilə bilər. Qərar verilməli ilk şey hansı materialdan istifadə ediləcəyidir. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, müxtəlif materialların fərqli temperatur hədləri var. 105-ci bənd müxtəlif boru kəməri materiallarına əlavə məhdudiyyətlər qoyur. Material seçimi həmçinin sistem mayesindən, məsələn, korroziyaya səbəb olan kimyəvi boru kəmərləri tətbiqlərində nikel ərintilərindən, təmiz cihaz havası təmin etmək üçün paslanmayan poladdan və ya axının sürətlənmiş korroziyasının qarşısını almaq üçün yüksək xrom tərkibli (0,1%-dən çox) karbon poladdan asılıdır. Axınla Sürətləndirilmiş Korroziya (AÇK) ən vacib boru kəmərləri sistemlərinin bəzilərində divarların ciddi şəkildə incəlməsinə və boruların sıradan çıxmasına səbəb olduğu sübut edilmiş bir eroziya/korroziya fenomenidir. Santexnika komponentlərinin incəlməsinin düzgün nəzərə alınmaması ciddi nəticələrə səbəb ola bilər və səbəb olub, məsələn, 2007-ci ildə KCP&L-in IATAN elektrik stansiyasında həddindən artıq qızmayan bir boru partladığı, iki işçinin öldüyü və üçüncüsünün ağır yaralandığı.
104.1.1-ci bənddəki 7-ci və 9-cu tənliklər daxili təzyiqə məruz qalan düz boru üçün müvafiq olaraq minimum tələb olunan divar qalınlığını və maksimum daxili dizayn təzyiqini müəyyən edir. Bu tənliklərdəki dəyişənlərə maksimum icazə verilən gərginlik (Məcburi Əlavə A-dan), borunun xarici diametrini, material amili (Cədvəl 104.1.2 (A)-da göstərildiyi kimi) və hər hansı əlavə qalınlıq icazələri (aşağıda təsvir edildiyi kimi) daxildir. Bu qədər çox dəyişən iştirak etdiyi üçün müvafiq boru materialının, nominal diametrin və divar qalınlığının müəyyən edilməsi maye sürətini, təzyiq düşməsini və boru kəməri və nasos xərclərini də əhatə edə biləcək təkrarlanan bir proses ola bilər. Tətbiqdən asılı olmayaraq, tələb olunan minimum divar qalınlığı təsdiqlənməlidir.
FAC da daxil olmaqla müxtəlif səbəbləri kompensasiya etmək üçün əlavə qalınlıq icazəsi əlavə edilə bilər. Mexaniki birləşmələrin hazırlanması üçün tələb olunan yivlərin, yuvaların və s. materialının çıxarılması səbəbindən icazələr tələb oluna bilər. 102.4.2-ci bəndə əsasən, minimum icazə yiv dərinliyinə və emal tolerantlığına bərabər olmalıdır. 102.4.4-cü bənddə müzakirə edilən üst-üstə düşən yüklər və ya digər səbəblər səbəbindən boru zədələnməsinin, çökməsinin, həddindən artıq sallanmanın və ya əyilmənin qarşısını almaq üçün əlavə möhkəmlik təmin etmək üçün icazə də tələb oluna bilər. Qaynaqlanmış birləşmələr (102.4.3-cü bənd) və dirsəklər (102.4.5-ci bənd) nəzərə alınmaqla icazələr də əlavə edilə bilər. Nəhayət, korroziya və/və ya eroziyanın kompensasiyası üçün tolerantlıqlar əlavə edilə bilər. Bu icazənin qalınlığı dizaynerin qərarındadır və 102.4.1-ci bəndə uyğun olaraq boru kəmərinin gözlənilən ömrünə uyğun olmalıdır.
Əlavə IV korroziyaya nəzarət üzrə təlimat verir. Qoruyucu örtüklər, katod mühafizəsi və elektrik izolyasiyası (məsələn, izolyasiya flanşları) basdırılmış və ya suya batırılmış boru kəmərlərinin xarici korroziyasının qarşısının alınması üsullarıdır. Daxili korroziyanın qarşısını almaq üçün korroziya inhibitorları və ya astarlar istifadə edilə bilər. Həmçinin müvafiq təmizlikdə hidrostatik sınaq suyundan istifadə etməyə və zəruri hallarda hidrostatik sınaqdan sonra boru kəmərlərinin tamamilə boşaldılmasına diqqət yetirilməlidir.
Əvvəlki hesablamalar üçün tələb olunan minimum boru divar qalınlığı və ya cədvəli boru diametri boyunca sabit olmaya bilər və müxtəlif diametrlər üçün fərqli cədvəllər üçün spesifikasiyalar tələb edə bilər. Müvafiq cədvəl və divar qalınlığı dəyərləri ASME B36.10 Qaynaqlanmış və Dikişsiz Döymə Polad Boruda müəyyən edilmişdir.
Boru materialını təyin edərkən və əvvəllər müzakirə edilən hesablamaları apararkən, hesablamalarda istifadə edilən maksimum icazə verilən gərginlik dəyərlərinin göstərilən materialla uyğun olduğundan əmin olmaq vacibdir. Məsələn, A312 304L paslanmayan polad boru səhvən A312 304 paslanmayan polad boru kimi təyin edilibsə, iki material arasında maksimum icazə verilən gərginlik dəyərlərindəki əhəmiyyətli fərq səbəbindən təqdim edilən divar qalınlığı qeyri-kafi ola bilər. Eynilə, borunun istehsal üsulu müvafiq şəkildə göstərilməlidir. Məsələn, hesablama üçün tikişsiz boru üçün maksimum icazə verilən gərginlik dəyəri istifadə olunursa, tikişsiz boru göstərilməlidir. Əks halda, istehsalçı/quraşdırıcı tikişli qaynaqlı boru təklif edə bilər ki, bu da maksimum icazə verilən gərginlik dəyərlərinin aşağı olması səbəbindən divar qalınlığının qeyri-kafi olmasına səbəb ola bilər.
Misal üçün, boru kəmərinin layihə temperaturunun 300 F, layihə təzyiqinin isə 1200 psig.2″ və 3″ olduğunu düşünək. Karbon poladdan (A53 B dərəcəli tikişsiz) məftil istifadə olunacaq. ASME B31.1 Tənlik 9-un tələblərinə cavab vermək üçün müvafiq boru kəməri planını müəyyənləşdirin. Əvvəlcə layihə şərtləri izah olunur:
Daha sonra, yuxarıdakı dizayn temperaturlarında A53 B dərəcəli üçün maksimum icazə verilən gərginlik dəyərlərini Cədvəl A-1-dən təyin edin. Qeyd edək ki, tikişsiz boru üçün dəyər tikişsiz boru göstərildiyi üçün istifadə olunur:
Qalınlıq icazəsi də əlavə edilməlidir. Bu tətbiq üçün 1/16 düym. Korroziya icazəsi qəbul edilir. Daha sonra ayrıca freze tolerantlığı əlavə olunacaq.
3 düym. Əvvəlcə boru göstəriləcək. Cədvəl 40 borusunu və 12,5% freze tolerantlığını fərz edərək, maksimum təzyiqi hesablayın:
Cədvəl 40 borusu yuxarıda göstərilən dizayn şərtlərində 3 düymlük boru üçün qənaətbəxşdir. Sonra, 2 düym yoxlayın. Boru kəməri eyni fərziyyələrdən istifadə edir:
2 düym. Yuxarıda göstərilən dizayn şərtlərinə əsasən, boru kəməri Cədvəl 40-dan daha qalın divar qalınlığı tələb edəcək. 2 düym sınayın. Cədvəl 80 Borular:
Boru divarının qalınlığı təzyiq dizaynında çox vaxt məhdudlaşdırıcı amil olsa da, istifadə olunan fitinqlərin, komponentlərin və birləşmələrin müəyyən edilmiş dizayn şərtlərinə uyğun olduğunu yoxlamaq hələ də vacibdir.
Ümumi qayda olaraq, 104.2, 104.7.1, 106 və 107-ci bəndlərə uyğun olaraq, Cədvəl 126.1-də sadalanan standartlara uyğun olaraq istehsal olunmuş bütün klapanlar, armaturlar və digər təzyiq tərkibli komponentlər normal iş şəraitində və ya .-də göstərilən standart təzyiq-temperatur reytinqlərindən aşağı istifadə üçün uyğun hesab edilməlidir. İstifadəçilər bilməlidirlər ki, müəyyən standartlar və ya istehsalçılar normal işdən kənarlaşmalara ASME B31.1-də göstərilənlərdən daha sərt məhdudiyyətlər tətbiq edə bilərlərsə, daha sərt məhdudiyyətlər tətbiq olunacaq.
Boru kəsişmələrində, Cədvəl 126.1-də sadalanan standartlara uyğun olaraq istehsal olunmuş üçlü, eninə, çarpaz, budaqlı qaynaq birləşmələri və s. tövsiyə olunur. Bəzi hallarda, boru kəməri kəsişmələri unikal budaq birləşmələri tələb edə bilər. 104.3.1-ci bənd təzyiqə davam gətirmək üçün kifayət qədər boru materialının olmasını təmin etmək üçün budaq birləşmələri üçün əlavə tələblər müəyyən edir.
Dizaynı sadələşdirmək üçün dizayner, ASME B16 .5 Boru flanşları və flanş birləşmələrində göstərilən xüsusi materiallar üçün təzyiq-temperatur sinfi və ya Cədvəl 126.1-də sadalanan oxşar standartlar ilə müəyyən edilmiş müəyyən bir təzyiq sinfinin (məsələn, ASME sinfi 150, 300 və s.) flanş reytinqinə cavab vermək üçün dizayn şərtlərini daha yüksək səviyyədə təyin etməyi seçə bilər. Bu, divar qalınlığında və ya digər komponent dizaynlarında lazımsız artıma səbəb olmadığı müddətcə məqbuldur.
Boru kəmərlərinin dizaynının vacib bir hissəsi təzyiq, temperatur və xarici qüvvələrin təsirləri tətbiq edildikdən sonra boru kəməri sisteminin struktur bütövlüyünün qorunub saxlanılmasını təmin etməkdir. Sistemin struktur bütövlüyü dizayn prosesində tez-tez nəzərdən qaçırılır və yaxşı yerinə yetirilmədikdə, dizaynın daha bahalı hissələrindən biri ola bilər. Struktur bütövlük əsasən iki yerdə müzakirə olunur: 104.8-ci bənd: Boru kəməri komponentlərinin təhlili və 119-cu bənd: Genişlənmə və elastiklik.
104.8-ci bənddə boru sisteminin icazə verilən gərginlikləri aşıb-aşmadığını müəyyən etmək üçün istifadə olunan əsas kod düsturları sadalanır. Bu kod tənlikləri ümumiyyətlə davamlı yüklər, təsadüfi yüklər və yerdəyişmə yükləri adlanır. Davamlı yük təzyiq və çəkinin boru sisteminə təsiridir. Təsadüfi yüklər davamlı yüklər üstəgəl mümkün külək yükləri, seysmik yüklər, ərazi yükləri və digər qısamüddətli yüklərdir. Tətbiq olunan hər bir təsadüfi yükün eyni zamanda digər təsadüfi yüklərə təsir etməyəcəyi güman edilir, buna görə də hər bir təsadüfi yük təhlil zamanı ayrı bir yük halı olacaq. Yerdəyişmə yükləri istilik artımının, əməliyyat zamanı avadanlıq yerdəyişməsinin və ya hər hansı digər yerdəyişmə yükünün təsirləridir.
119-cu bənddə boru sistemlərində boru genişlənməsi və elastikliyinin necə idarə olunacağı və reaksiya yüklərinin necə təyin ediləcəyi müzakirə olunur. Boru sistemlərinin elastikliyi avadanlıq birləşmələrində çox vaxt ən vacibdir, çünki əksər avadanlıq birləşmələri yalnız birləşmə nöqtəsində tətbiq olunan minimum qüvvə və moment miqdarına tab gətirə bilir. Əksər hallarda, boru sisteminin istilik artımı reaksiya yükünə ən böyük təsir göstərir, buna görə də sistemdəki istilik artımını müvafiq olaraq idarə etmək vacibdir.
Boru sisteminin elastikliyini təmin etmək və sistemin düzgün şəkildə dəstəkləndiyini təmin etmək üçün polad boruları Cədvəl 121.5-ə uyğun olaraq dəstəkləmək yaxşı təcrübədir. Əgər dizayner bu cədvəl üçün standart dayaq məsafəsinə çatmağa çalışırsa, üç şeyə nail olur: öz ağırlığına görə əyilməni minimuma endirir, davamlı yükləri azaldır və yerdəyişmə yükləri üçün mövcud gərginliyi artırır. Əgər dizayner dəstəyi Cədvəl 121.5-ə uyğun olaraq yerləşdirirsə, bu, adətən boru dayaqları arasında 1/8 düymdən az öz ağırlığına görə yerdəyişmə və ya əyilmə ilə nəticələnəcək. Öz ağırlığına görə əyilməni minimuma endirmək buxar və ya qaz daşıyan borularda kondensasiya ehtimalını azaltmağa kömək edir. Cədvəl 121.5-dəki məsafə tövsiyələrinə əməl etmək, dizaynerə boru kəmərindəki davamlı gərginliyi kodun davamlı icazə verilən dəyərinin təxminən 50%-nə qədər azaltmağa imkan verir. Tənlik 1B-yə görə, yerdəyişmə yükləri üçün icazə verilən gərginlik davamlı yüklərlə tərs mütənasibdir. Buna görə də, davamlı yükü minimuma endirməklə yerdəyişmə gərginliyinə dözümlülük maksimum dərəcədə artırıla bilər. Boru dayaqları üçün tövsiyə olunan məsafə Şəkil 3-də göstərilmişdir.
Boru sisteminin reaksiya yüklərinin düzgün nəzərə alınmasını və kod gərginliklərinin ödənilməsini təmin etmək üçün ümumi bir metod sistemin kompüter dəstəkli boru gərginliyi təhlilini aparmaqdır. Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex və ya digər kommersiya baxımından mövcud olan paketlərdən biri kimi bir neçə fərqli boru kəməri gərginliyi təhlili proqram paketi mövcuddur. Kompüter dəstəkli boru gərginliyi təhlilinin istifadəsinin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, dizaynerə asan yoxlama və konfiqurasiyaya lazımi dəyişikliklər etmək imkanı üçün boru sisteminin sonlu element modelini yaratmağa imkan verir. Şəkil 4 boru kəmərinin bir hissəsinin modelləşdirilməsi və təhlili nümunəsini göstərir.
Yeni bir sistem dizayn edərkən, sistem dizaynerləri adətən bütün boru kəmərlərinin və komponentlərinin istifadə olunan hər hansı bir kodla tələb olunduğu kimi istehsal edilməli, qaynaqlanmalı, yığılmalı və s. olduğunu göstərirlər. Lakin, bəzi modernləşdirmələrdə və ya digər tətbiqlərdə, V fəsildə təsvir edildiyi kimi, təyin olunmuş mühəndisin müəyyən istehsal üsulları üzrə rəhbərlik verməsi faydalı ola bilər.
Yenidənqurma tətbiqlərində rast gəlinən ümumi problem qaynaq əvvəlcədən qızdırılması (131-ci bənd) və qaynaq sonrası istilik müalicəsidir (132-ci bənd). Digər üstünlüklərlə yanaşı, bu istilik müalicələri stressi azaltmaq, çatlamanın qarşısını almaq və qaynaq möhkəmliyini artırmaq üçün istifadə olunur. Qaynaq əvvəli və qaynaq sonrası istilik müalicəsi tələblərinə təsir edən maddələrə aşağıdakılar daxildir, lakin bunlarla məhdudlaşmır: P ədəd qruplaşdırılması, material kimyası və qaynaq ediləcək birləşmədə materialın qalınlığı. Məcburi Əlavə A-da sadalanan hər bir materialın təyin edilmiş P ədədi var. Əvvəlcədən qızdırma üçün 131-ci bənd qaynaq baş verməzdən əvvəl əsas metalın qızdırılmalı olduğu minimum temperaturu göstərir. PWHT üçün Cədvəl 132 qaynaq zonasını saxlamaq üçün saxlama temperaturu diapazonunu və müddətini göstərir. İstilik və soyutma sürətləri, temperatur ölçmə metodları, isitmə texnikaları və digər prosedurlar kodda göstərilən qaydalara ciddi şəkildə əməl etməlidir. Düzgün istiliklə işləməmə səbəbindən qaynaqlanmış sahəyə gözlənilməz mənfi təsirlər baş verə bilər.
Təzyiqli boru sistemlərində digər potensial narahatlıq sahəsi boru əyilmələridir. Boruların əyilməsi divarın incəlməsinə səbəb ola bilər və nəticədə divar qalınlığı kifayət qədər olmur. 102.4.5-ci bəndə əsasən, kod, minimum divar qalınlığı düz boru üçün minimum divar qalınlığını hesablamaq üçün istifadə edilən eyni düsturu təmin etdiyi müddətcə əyilmələrə icazə verir. Tipik olaraq, divar qalınlığını nəzərə almaq üçün bir müavinət əlavə olunur. Cədvəl 102.4.5-də müxtəlif əyilmə radiusları üçün tövsiyə olunan əyilmə azaltma müavinətləri verilmişdir. Əyilmələr həmçinin əyilmədən əvvəl və/və ya əyilmədən sonra istilik emalı tələb edə bilər. 129-cu bənddə dirsəklərin istehsalı ilə bağlı təlimatlar verilmişdir.
Bir çox təzyiq boru sistemləri üçün sistemdə həddindən artıq təzyiqin qarşısını almaq üçün təhlükəsizlik klapanı və ya relyef klapanı quraşdırmaq lazımdır. Bu tətbiqlər üçün əlavə Əlavə II: Təhlükəsizlik klapanının quraşdırılması dizayn qaydaları çox dəyərli, lakin bəzən az tanınan bir mənbədir.
II-1.2 bəndinə uyğun olaraq, təhlükəsizlik klapanları qaz və ya buxar xidməti üçün tam açıq açılan hərəkətlə xarakterizə olunur, təhlükəsizlik klapanları isə yuxarı axın statik təzyiqinə nisbətən açılır və əsasən maye xidməti üçün istifadə olunur.
Təhlükəsizlik klapan qurğuları açıq və ya qapalı boşaltma sistemləri olması ilə xarakterizə olunur. Açıq egzoz sistemində təhlükəsizlik klapanının çıxışındakı dirsək adətən egzoz borusuna atmosferə buraxılır. Tipik olaraq, bu, daha az geri təzyiqə səbəb olacaq. Egzoz borusunda kifayət qədər geri təzyiq yaranarsa, işlənmiş qazın bir hissəsi egzoz borusunun giriş ucundan xaric edilə və ya geri axıdıla bilər. Egzoz borusunun ölçüsü geri üfürülmənin qarşısını almaq üçün kifayət qədər böyük olmalıdır. Qapalı ventilyasiya tətbiqlərində, ventilyasiya xəttindəki hava sıxılması səbəbindən relyef klapanının çıxışında təzyiq yaranır və bu da potensial olaraq təzyiq dalğalarının yayılmasına səbəb olur. II-2.2.2 bəndində qapalı boşaltma xəttinin dizayn təzyiqinin sabit iş təzyiqindən ən azı iki dəfə çox olması tövsiyə olunur. Şəkil 5 və 6-da müvafiq olaraq açıq və qapalı təhlükəsizlik klapanının quraşdırılması göstərilir.
Təhlükəsizlik klapanlarının quraşdırılması, II-2 bəndində ümumiləşdirildiyi kimi, müxtəlif qüvvələrə məruz qala bilər. Bu qüvvələrə istilik genişlənmə effektləri, eyni anda ventilyasiya edən birdən çox relyef klapanının qarşılıqlı təsiri, seysmik və/və ya vibrasiya effektləri və təzyiq relyef hadisələri zamanı təzyiq effektləri daxildir. Təhlükəsizlik klapanının çıxışına qədər olan dizayn təzyiqi aşağı borunun dizayn təzyiqinə uyğun gəlsə də, boşaltma sistemindəki dizayn təzyiqi boşaltma sisteminin konfiqurasiyasından və təhlükəsizlik klapanının xüsusiyyətlərindən asılıdır. Açıq və qapalı boşaltma sistemləri üçün boşaltma dirsəyində, boşaltma borusunun girişində və boşaltma borusunun çıxışında təzyiqi və sürəti təyin etmək üçün II-2.2 bəndində tənliklər verilmişdir. Bu məlumatdan istifadə edərək, egzoz sisteminin müxtəlif nöqtələrindəki reaksiya qüvvələri hesablana və nəzərə alına bilər.
Açıq boşaltma tətbiqi üçün nümunə məsələ II-7-ci bənddə verilmişdir. Boşaldıcı klapan boşaltma sistemlərində axın xüsusiyyətlərini hesablamaq üçün digər üsullar mövcuddur və oxucuya istifadə olunan metodun kifayət qədər mühafizəkar olduğunu yoxlamaq tövsiyə olunur. Belə üsullardan biri GS Liao tərəfindən ASME tərəfindən Elektrik Mühəndisliyi Jurnalında (Oktyabr 1975) dərc edilmiş “Elektrik Stansiyasının Təhlükəsizliyi və Təzyiq Boşaldıcı Klapan Egzoz Qrupunun Təhlili” əsərində təsvir edilmişdir.
Boşaldıcı klapan istənilən əyilmədən düz boruya qədər minimum məsafədə yerləşdirilməlidir. Bu minimum məsafə II-5.2.1 bəndində müəyyən edildiyi kimi sistemin xidmətindən və həndəsəsindən asılıdır. Çoxsaylı boşaldıcı klapanları olan qurğular üçün klapan qol birləşmələri üçün tövsiyə olunan məsafə, Cədvəl D-1-in (10)(c) Qeydində göstərildiyi kimi, qol və xidmət borularının radiuslarından asılıdır. II-5.7.1 bəndinə uyğun olaraq, istilik genişlənməsinin və seysmik qarşılıqlı təsirlərin təsirlərini minimuma endirmək üçün boşaldıcı klapan boşaltmalarında yerləşən boru dayaqlarını bitişik strukturlara deyil, işləyən borulara birləşdirmək lazım ola bilər. Təhlükəsizlik klapan yığımlarının dizaynında bu və digər dizayn mülahizələrinin xülasəsini II-5 bəndində tapa bilərsiniz.
Aydındır ki, bu məqalənin əhatə dairəsində ASME B31-in bütün dizayn tələblərini əhatə etmək mümkün deyil. Lakin təzyiqli boru kəməri sisteminin dizaynında iştirak edən hər hansı təyin olunmuş mühəndis ən azı bu dizayn kodu ilə tanış olmalıdır. Ümid edirik ki, yuxarıdakı məlumatlarla oxucular ASME B31-i daha dəyərli və əlçatan bir mənbə tapacaqlar.
Monte K. Engelkemier, Stanley Consultants şirkətində layihə rəhbəridir. Engelkemier, Ayova Mühəndislik Cəmiyyətinin, NSPE və ASME-nin üzvüdür və B31.1 Elektrik Boru Kəməri Kodu Komitəsi və Alt Komitəsində xidmət göstərir. Boru sisteminin düzülüşü, dizaynı, möhkəmləndirmənin qiymətləndirilməsi və gərginlik təhlili sahəsində 12 ildən çox praktik təcrübəyə malikdir. Matt Wilkey, Stanley Consultants şirkətində mexaniki mühəndisdir. O, müxtəlif kommunal, bələdiyyə, institusional və sənaye müştəriləri üçün boru sistemlərinin dizaynında 6 ildən çox peşəkar təcrübəyə malikdir və ASME və Ayova Mühəndislik Cəmiyyətinin üzvüdür.
Bu məzmunda əhatə olunan mövzular üzrə təcrübəniz və biliyiniz varmı? CFE Media redaksiya komandamıza töhfə verməyi və özünüz və şirkətinizin layiq olduğu tanınmanı qazanmağı düşünməlisiniz. Prosesə başlamaq üçün buraya klikləyin.