Sa pagdesinyo og pressure piping system, ang designating engineer kasagarang motino nga ang system piping kinahanglan nga mosunod sa usa o daghan pang bahin sa ASME B31 Pressure Piping Code. Giunsa man sa mga engineer pagsunod sa hustong paagi ang mga kinahanglanon sa code sa pagdesinyo og piping system?
Una, kinahanglan nga mahibal-an sa inhenyero kung unsang espesipikasyon sa disenyo ang angay pilion. Alang sa mga sistema sa pressure piping, dili kini limitado sa ASME B31. Ang ubang mga kodigo nga gi-isyu sa ASME, ANSI, NFPA, o uban pang mga organisasyon nga nagdumala mahimong gidumala sa lokasyon sa proyekto, aplikasyon, ug uban pa. Sa ASME B31, adunay pito ka managlahing seksyon nga epektibo karon.
ASME B31.1 Electrical Piping: Kini nga seksyon naglangkob sa mga tubo sa mga power station, mga planta sa industriya ug institusyon, mga geothermal heating system, ug mga central ug district heating ug cooling system. Naglakip kini sa mga tubo sa gawas sa boiler ug mga tubo sa gawas nga dili boiler nga gigamit sa pag-instalar sa mga boiler sa ASME Section I. Kini nga seksyon wala magamit sa mga kagamitan nga nasakup sa ASME Boiler and Pressure Vessel Code, pipila ka mga tubo sa distribusyon sa low pressure heating ug cooling, ug uban pang mga sistema nga gihulagway sa parapo 100.1.3 sa ASME B31.1. Ang gigikanan sa ASME B31.1 masubay balik sa 1920s, diin ang unang opisyal nga edisyon gipatik niadtong 1935. Timan-i nga ang unang edisyon, lakip ang mga apendise, wala pay 30 ka panid, ug ang kasamtangang edisyon sobra sa 300 ka panid ang gitas-on.
ASME B31.3 Process Piping: Kini nga seksyon naglangkob sa mga tubo sa mga refinery; kemikal, parmasyutiko, tela, papel, semiconductor, ug cryogenic nga mga planta; ug mga may kalabutan nga mga planta sa pagproseso ug mga terminal. Kini nga seksyon susama kaayo sa ASME B31.1, labi na kung gikalkulo ang minimum nga gibag-on sa dingding alang sa tul-id nga tubo. Kini nga seksyon orihinal nga bahin sa B31.1 ug unang gipagawas nga gilain kaniadtong 1959.
ASME B31.4 Mga Sistema sa Transportasyon sa Pipeline para sa mga Likido ug Slurry: Kini nga seksyon naglangkob sa mga tubo nga naghatod sa mga produkto nga likido tali sa mga planta ug mga terminal, ug sulod sa mga terminal, pumping, conditioning, ug metering station. Kini nga seksyon orihinal nga kabahin sa B31.1 ug unang gipagawas nga gilain niadtong 1959.
ASME B31.5 Mga Pipa sa Refrigeration ug mga Komponento sa Pagbalhin sa Kainit: Kini nga seksyon naglangkob sa mga tubo para sa mga refrigerant ug mga sekondaryang coolant. Kini nga bahin orihinal nga bahin sa B31.1 ug unang gipagawas nga gilain niadtong 1962.
ASME B31.8 Mga Sistema sa Pipa sa Pagpadala ug Pag-apod-apod sa Gas: Naglakip kini sa mga tubo aron sa pagdala sa mga produkto nga gas tali sa mga tinubdan ug mga terminal, lakip ang mga compressor, mga estasyon sa pagkondisyon ug pagsukod; ug mga tubo sa pagkolekta sa gas. Kini nga seksyon orihinal nga bahin sa B31.1 ug unang gipagawas nga gilain niadtong 1955.
ASME B31.9 Mga Serbisyo sa Pagtukod og Pipa: Kini nga seksyon naglangkob sa mga tubo nga kasagarang makita sa mga industriyal, institusyonal, komersyal, ug publikong mga bilding; ug mga multi-unit nga pinuy-anan nga wala magkinahanglan sa gidak-on, presyur, ug temperatura nga gisakup sa ASME B31.1. Kini nga seksyon susama sa ASME B31.1 ug B31.3, apan dili kaayo konserbatibo (ilabi na kung gikalkulo ang minimum nga gibag-on sa dingding) ug adunay gamay nga detalye. Kini limitado sa mga aplikasyon sa ubos nga presyur, ubos nga temperatura sama sa gipakita sa ASME B31.9 paragraph 900.1.2. Kini unang gipatik niadtong 1982.
ASME B31.12 Hydrogen Piping ug Piping: Kini nga seksyon naglangkob sa mga tubo sa gaseous ug liquid hydrogen service, ug mga tubo sa gaseous hydrogen service. Kini nga seksyon unang gipatik niadtong 2008.
Kon unsang design code ang gamiton, naa ra sa tag-iya. Ang introduksyon sa ASME B31 nag-ingon, “Responsibilidad sa tag-iya ang pagpili sa code section nga labing haom sa gisugyot nga instalasyon sa tubo.” Sa pipila ka mga kaso, “daghang code sections ang mahimong magamit sa lain-laing mga seksyon sa instalasyon.”
Ang 2012 nga edisyon sa ASME B31.1 magsilbing pangunang reperensya alang sa sunod nga mga diskusyon. Ang katuyoan niini nga artikulo mao ang paggiya sa designating engineer sa pipila sa mga nag-unang lakang sa pagdesinyo sa usa ka ASME B31 compliant pressure piping system. Ang pagsunod sa mga giya sa ASME B31.1 naghatag ug maayong representasyon sa kinatibuk-ang disenyo sa sistema. Ang susamang mga pamaagi sa disenyo gigamit kung sundon ang ASME B31.3 o B31.9. Ang nahabilin sa ASME B31 gigamit sa mas pig-ot nga mga aplikasyon, panguna alang sa piho nga mga sistema o aplikasyon, ug dili na hisgutan pa. Samtang ang mga hinungdanon nga lakang sa proseso sa disenyo ipasiugda dinhi, kini nga diskusyon dili kompleto ug ang kompleto nga code kinahanglan kanunay nga reperensya sa panahon sa pagdesinyo sa sistema. Ang tanan nga mga reperensya sa teksto nagtumong sa ASME B31.1 gawas kung giingon.
Human sa pagpili sa saktong code, kinahanglan usab nga susihon sa tigdesinyo sa sistema ang bisan unsang mga kinahanglanon sa disenyo nga espesipiko sa sistema. Ang Parapo 122 (Bahin 6) naghatag og mga kinahanglanon sa disenyo nga may kalabotan sa mga sistema nga kasagarang makita sa mga aplikasyon sa electrical piping, sama sa steam, feedwater, blowdown ug blowdown, instrumentation piping, ug pressure relief systems. Ang ASME B31.3 adunay parehas nga mga parapo sa ASME B31.1, apan adunay dili kaayo detalyado. Ang mga konsiderasyon sa parapo 122 naglakip sa mga kinahanglanon sa presyur ug temperatura nga espesipiko sa sistema, ingon man ang lainlaing mga limitasyon sa hurisdiksyon nga gilatid tali sa lawas sa boiler, external piping sa boiler, ug external piping nga dili boiler nga konektado sa ASME Section I boiler piping. Ang Figure 2 nagpakita niini nga mga limitasyon sa drum boiler.
Kinahanglang tinoon sa tigdesinyo sa sistema ang presyur ug temperatura diin moandar ang sistema ug ang mga kondisyon nga angayng matuman niini.
Sumala sa parapo 101.2, ang internal design pressure dili moubos sa maximum continuous working pressure (MSOP) sulod sa piping system, lakip ang epekto sa static head. Ang mga tubo nga gipailalom sa external pressure kinahanglan nga gidisenyo alang sa maximum differential pressure nga gilauman ubos sa operating, shutdown o test conditions. Dugang pa, kinahanglan nga tagdon ang mga epekto sa kalikopan. Sumala sa parapo 101.4, kung ang pagpabugnaw sa pluwido lagmit nga makapakunhod sa presyur sa tubo ngadto sa ubos sa atmospheric pressure, ang tubo kinahanglan nga gidisenyo aron makasugakod sa external pressure o mga lakang nga himuon aron mabungkag ang vacuum. Sa mga sitwasyon diin ang pagpalapad sa pluwido mahimong makadugang sa presyur, ang mga sistema sa tubo kinahanglan nga gidisenyo aron makasugakod sa dugang nga presyur o mga lakang nga himuon aron maibanan ang sobra nga presyur.
Sugod sa Seksyon 101.3.2, ang temperatura sa metal para sa disenyo sa tubo kinahanglan nga magrepresentar sa gilauman nga labing taas nga malungtarong kondisyon. Para sa kasayon, kasagaran gihunahuna nga ang temperatura sa metal katumbas sa temperatura sa pluwido. Kon gusto, ang aberids nga temperatura sa metal mahimong gamiton basta nahibal-an ang temperatura sa gawas nga bungbong. Ang partikular nga atensyon kinahanglan usab nga ihatag sa mga pluwido nga gikuha pinaagi sa mga heat exchanger o gikan sa mga kagamitan sa pagkasunog aron masiguro nga ang labing grabe nga mga kondisyon sa temperatura gikonsiderar.
Kasagaran, ang mga tigdesinyo magdugang og safety margin sa pinakataas nga working pressure ug/o temperatura. Ang gidak-on sa margin nagdepende sa aplikasyon. Importante usab nga tagdon ang mga limitasyon sa materyal sa pagtino sa temperatura sa disenyo. Ang pagtino sa taas nga temperatura sa disenyo (labaw sa 750 F) mahimong magkinahanglan sa paggamit sa mga materyales nga haluang metal imbes sa mas standard nga carbon steel. Ang mga kantidad sa stress sa Mandatory Appendix A gihatag lamang alang sa gitugot nga temperatura alang sa matag materyal. Pananglitan, ang carbon steel makahatag lamang og mga kantidad sa stress hangtod sa 800 F. Ang dugay nga pagkaladlad sa carbon steel sa mga temperatura nga labaw sa 800 F mahimong hinungdan sa pag-carbonize sa tubo, nga mahimong mas brittle ug dali nga mapakyas. Kung nag-operate labaw sa 800 F, ang gipadali nga kadaot sa creep nga nalangkit sa carbon steel kinahanglan usab nga tagdon. Tan-awa ang parapo 124 alang sa kompleto nga diskusyon sa mga limitasyon sa temperatura sa materyal.
Usahay ang mga inhenyero makatino usab sa mga pressure sa pagsulay alang sa matag sistema. Ang Parapo 137 naghatag giya sa stress testing. Kasagaran, ang hydrostatic testing itino sa 1.5 ka pilo sa design pressure; bisan pa, ang hoop ug longitudinal stresses sa piping dili molapas sa 90% sa yield strength sa materyal sa parapo 102.3.3 (B) atol sa pressure test. Alang sa pipila ka non-boiler external piping systems, ang in-service leak testing mahimong mas praktikal nga pamaagi sa pagsusi sa mga leak tungod sa mga kalisud sa pag-isolate sa mga bahin sa sistema, o tungod lang kay ang system configuration nagtugot alang sa yano nga leak testing atol sa inisyal nga serbisyo. Uyon ko, kini madawat.
Kung natukod na ang mga kondisyon sa disenyo, mahimo nang ipiho ang mga tubo. Ang unang butang nga angayng desisyonan mao kung unsang materyal ang gamiton. Sama sa nahisgotan na, ang lainlaing mga materyales adunay lainlaing mga limitasyon sa temperatura. Ang Parapo 105 naghatag dugang nga mga pagdili sa lainlaing mga materyales sa tubo. Ang pagpili sa materyal nagdepende usab sa pluwido sa sistema, sama sa mga nickel alloy sa mga aplikasyon sa corrosive chemical piping, stainless steel aron maghatag limpyo nga hangin sa instrumento, o carbon steel nga adunay taas nga sulud sa chromium (labaw sa 0.1%) aron malikayan ang pagpadali sa pag-agos sa kaagnasan. Ang Flow Accelerated Corrosion (FAC) usa ka panghitabo sa erosyon/kaagnasan nga gipakita nga hinungdan sa grabe nga pagnipis sa dingding ug pagkapakyas sa tubo sa pipila sa labing kritikal nga mga sistema sa tubo. Ang pagkapakyas sa husto nga pagkonsiderar sa pagnipis sa mga sangkap sa tubo mahimo ug adunay grabe nga mga sangputanan, sama sa 2007 sa dihang ang usa ka desuperheating nga tubo sa IATAN power station sa KCP&L mibuto, nga nakapatay sa duha ka mga trabahante ug grabe nga nakasamad sa ikatulo.
Ang Equation 7 ug Equation 9 sa paragraph 104.1.1 nagtino sa minimum nga gikinahanglan nga gibag-on sa dingding ug maximum nga internal design pressure, matag usa, para sa tul-id nga tubo nga gipailalom sa internal pressure. Ang mga variable niini nga mga equation naglakip sa maximum nga gitugot nga stress (gikan sa Mandatory Appendix A), ang gawas nga diametro sa tubo, ang material factor (sama sa gipakita sa Table 104.1.2 (A)), ug bisan unsang dugang nga gibag-on nga allowance (sama sa gihulagway sa ubos). Uban sa daghang mga variable nga nalambigit, ang pagtino sa angay nga materyal sa tubo, nominal nga diametro, ug gibag-on sa dingding mahimong usa ka balik-balik nga proseso nga mahimo usab nga maglakip sa fluid velocity, pressure drop, ug mga gasto sa piping ug pumping. Bisan unsa pa ang aplikasyon, ang minimum nga gibag-on sa dingding nga gikinahanglan kinahanglan nga mapamatud-an.
Mahimong idugang ang dugang nga gibag-on aron mabayran ang lainlaing mga hinungdan lakip ang FAC. Mahimong gikinahanglan ang mga allowance tungod sa pagtangtang sa mga hilo, mga slot, ug uban pa nga materyal nga gikinahanglan aron makahimo og mga mekanikal nga lutahan. Sumala sa parapo 102.4.2, ang minimum nga allowance kinahanglan nga katumbas sa giladmon sa hilo dugang ang machining tolerance. Mahimo usab nga gikinahanglan ang allowance aron makahatag og dugang nga kusog aron malikayan ang kadaot sa tubo, pagkahugno, sobra nga pagkalubog, o pag-buckling tungod sa superimposed nga mga karga o uban pang mga hinungdan nga gihisgutan sa parapo 102.4.4. Mahimo usab nga idugang ang mga allowance aron ikonsiderar ang mga welded joint (parapo 102.4.3) ug mga siko (parapo 102.4.5). Sa katapusan, ang mga tolerance mahimong idugang aron mabayran ang corrosion ug/o erosion. Ang gibag-on niini nga allowance anaa sa pagbuot sa tigdesinyo ug kinahanglan nga nahiuyon sa gilauman nga kinabuhi sa tubo subay sa parapo 102.4.1.
Ang opsyonal nga Annex IV naghatag og giya sa pagkontrol sa kaagnasan. Ang mga protective coatings, cathodic protection, ug electrical isolation (sama sa insulating flanges) pulos mga pamaagi sa pagpugong sa external corrosion sa mga tubo nga gilubong o nalubog. Ang mga corrosion inhibitor o liner mahimong gamiton aron mapugngan ang internal corrosion. Kinahanglan usab nga mag-amping sa paggamit og hydrostatic test water nga adunay angay nga kaputli ug, kung kinahanglan, aron hingpit nga mahubas ang tubo pagkahuman sa hydrostatic testing.
Ang minimum nga gibag-on sa bungbong sa tubo o iskedyul nga gikinahanglan alang sa nangaging mga kalkulasyon mahimong dili makanunayon sa tibuok diametro sa tubo ug mahimong magkinahanglan og mga espesipikasyon alang sa lain-laing mga iskedyul alang sa lain-laing mga diametro. Ang angay nga iskedyul ug mga kantidad sa gibag-on sa bungbong gihubit sa ASME B36.10 Welded ug Seamless Forged Steel Pipe.
Sa pagtino sa materyal sa tubo ug paghimo sa mga kalkulasyon nga gihisgutan ganina, importante nga sigurohon nga ang pinakataas nga gitugot nga mga kantidad sa stress nga gigamit sa mga kalkulasyon motakdo sa gitino nga materyal. Pananglitan, kon ang A312 304L stainless steel pipe sayop nga gitudlo nga A312 304 stainless steel pipe, ang gibag-on sa dingding nga gihatag mahimong dili igo tungod sa dakong kalainan sa pinakataas nga gitugot nga mga kantidad sa stress tali sa duha ka materyales. Ingon man usab, ang pamaagi sa paggama sa tubo kinahanglan nga tukma nga itino. Pananglitan, kon ang pinakataas nga gitugot nga kantidad sa stress para sa seamless pipe gigamit para sa kalkulasyon, ang seamless pipe kinahanglan nga itino. Kon dili, ang tiggama/instalar mahimong motanyag og seam welded pipe, nga mahimong moresulta sa dili igo nga gibag-on sa dingding tungod sa mas ubos nga pinakataas nga gitugot nga mga kantidad sa stress.
Pananglitan, ingnon ta nga ang temperatura sa disenyo sa pipeline kay 300 F ug ang presyur sa disenyo kay 1,200 psig. 2″ ug 3″. Carbon steel (A53 Grade B seamless) wire ang gamiton. Tinoa ang angay nga plano sa piping nga ipiho aron matuman ang mga kinahanglanon sa ASME B31.1 Equation 9. Una, ang mga kondisyon sa disenyo gipasabut:
Sunod, tinoa ang pinakataas nga gitugot nga mga kantidad sa stress para sa A53 Grade B sa mga temperatura sa disenyo sa ibabaw gikan sa Table A-1. Timan-i nga ang kantidad para sa seamless pipe gigamit tungod kay ang seamless pipe gitino:
Kinahanglan usab nga idugang ang gibag-on. Alang niini nga aplikasyon, usa ka 1/16 pulgada. Gituohan nga adunay allowance sa corrosion. Usa ka lahi nga milling tolerance ang idugang sa ulahi.
3 ka pulgada. Ang tubo ang unang ipiho. Kon ang tubo kay Schedule 40 ug ang 12.5% ​​​​milling tolerance, kuwentaha ang pinakataas nga presyur:
Ang Schedule 40 nga tubo angayan para sa 3 ka pulgada nga tubo ubos sa mga kondisyon sa disenyo nga gitino sa ibabaw. Sunod, susiha ang 2 ka pulgada. Ang pipeline naggamit sa parehas nga mga pangagpas:
2 ka pulgada. Ubos sa mga kondisyon sa disenyo nga gitino sa ibabaw, ang mga tubo magkinahanglan og mas baga nga gibag-on sa bungbong kay sa Iskedyul 40. Sulayi ang 2 ka pulgada. Iskedyul og 80 ka Tubo:
Samtang ang gibag-on sa bungbong sa tubo kasagaran mao ang naglimite sa disenyo sa presyur, importante gihapon nga masiguro nga ang mga fitting, component, ug koneksyon nga gigamit angay alang sa gitakdang mga kondisyon sa disenyo.
Ingon sa kinatibuk-ang lagda, subay sa mga parapo 104.2, 104.7.1, 106 ug 107, ang tanang mga balbula, mga fitting ug uban pang mga sangkap nga adunay presyur nga gihimo sumala sa mga sumbanan nga gilista sa Talaan 126.1 kinahanglan nga isipon nga angay gamiton ubos sa normal nga mga kondisyon sa operasyon o ubos sa mga sumbanan nga rating sa pressure-temperature nga gitino sa .Ang mga tiggamit kinahanglan mahibalo nga kung ang pipila ka mga sumbanan o mga tiggama mahimong magpahamtang og mas estrikto nga mga limitasyon sa mga pagtipas gikan sa normal nga operasyon kaysa sa gitino sa ASME B31.1, ang mas estrikto nga mga limitasyon ang ipadapat.
Sa mga interseksyon sa tubo, girekomenda ang mga tee, transverse, cross, branch welded joint, ug uban pa, nga gihimo sumala sa mga sumbanan nga gilista sa Table 126.1. Sa pipila ka mga kaso, ang mga interseksyon sa pipeline mahimong magkinahanglan og talagsaon nga mga koneksyon sa sanga. Ang Paragraph 104.3.1 naghatag og dugang nga mga kinahanglanon alang sa mga koneksyon sa sanga aron masiguro nga adunay igo nga materyal sa tubo nga makasugakod sa presyur.
Aron mapasimple ang disenyo, ang tigdesinyo mahimong mopili nga itakda ang mga kondisyon sa disenyo nga mas taas aron matuman ang rating sa flange sa usa ka piho nga klase sa presyur (pananglitan ASME class 150, 300, ug uban pa) sama sa gihubit sa klase sa presyur-temperatura alang sa piho nga mga materyales nga gitino sa ASME B16 .5 Mga flanges sa tubo ug mga lutahan sa flange, o susamang mga sumbanan nga gilista sa Talaan 126.1. Kini madawat basta dili kini moresulta sa wala kinahanglana nga pagtaas sa gibag-on sa dingding o uban pang mga disenyo sa sangkap.
Usa ka importante nga bahin sa disenyo sa tubo mao ang pagsiguro nga ang integridad sa istruktura sa sistema sa tubo mapadayon kung ang mga epekto sa presyur, temperatura ug mga eksternal nga pwersa ipadapat. Ang integridad sa istruktura sa sistema kanunay nga wala tagda sa proseso sa disenyo ug, kung dili maayo ang pagkagama, mahimong usa sa mas mahal nga mga bahin sa disenyo. Ang integridad sa istruktura gihisgutan labi na sa duha ka lugar, Parapo 104.8: Pag-analisar sa Komponente sa Pipeline ug Parapo 119: Pagpalapad ug Pagka-flexible.
Ang Parapo 104.8 naglista sa mga batakang pormula sa code nga gigamit aron mahibal-an kung ang usa ka sistema sa tubo milapas ba sa gitugot nga mga stress sa code. Kini nga mga equation sa code kasagarang gitawag nga padayon nga mga karga, panagsa nga mga karga, ug mga karga sa pagbalhin. Ang padayon nga karga mao ang epekto sa presyur ug gibug-aton sa usa ka sistema sa tubo. Ang mga incidental nga karga mao ang padayon nga mga karga dugang ang posible nga mga karga sa hangin, mga karga sa seismic, mga karga sa terrain ug uban pang mga mubo nga termino nga karga. Gituohan nga ang matag incidental nga karga nga gigamit dili molihok sa ubang mga incidental nga karga sa parehas nga oras, mao nga ang matag incidental nga karga mahimong usa ka lahi nga kaso sa karga sa panahon sa pag-analisar. Ang mga karga sa pagbalhin mao ang mga epekto sa thermal growth, pagbalhin sa kagamitan sa panahon sa operasyon, o bisan unsang uban pang karga sa pagbalhin.
Ang Parapo 119 naghisgot kon unsaon pagdumala ang pagpalapad ug pagka-flexible sa tubo sa mga sistema sa tubo ug kon unsaon pagtino sa mga reaction load. Ang pagka-flexible sa mga sistema sa tubo kasagaran labing importante sa mga koneksyon sa kagamitan, tungod kay kadaghanan sa mga koneksyon sa kagamitan makasugakod lamang sa labing gamay nga gidaghanon sa puwersa ug moment nga gigamit sa punto sa koneksyon. Sa kadaghanan sa mga kaso, ang thermal growth sa sistema sa tubo adunay pinakadako nga epekto sa reaction load, busa importante nga kontrolon ang thermal growth sa sistema sumala niana.
Aron ma-accommodate ang flexibility sa piping system ug masiguro nga ang sistema husto nga gisuportahan, maayong praktis ang pagsuporta sa mga steel pipe subay sa Table 121.5. Kung ang usa ka tigdesinyo maningkamot nga makab-ot ang standard support spacing para niini nga lamesa, kini makab-ot sa tulo ka butang: pagminus sa self-weight deflection, pagpakunhod sa sustained loads, ug pagdugang sa available stress para sa displacement loads. Kung ang tigdesinyo magbutang sa suporta subay sa Table 121.5, kasagaran kini moresulta sa ubos sa 1/8 pulgada sa self-weight displacement o sag taliwala sa mga tube support. Ang pagminus sa self-weight deflection makatabang sa pagpakunhod sa tsansa sa condensation sa mga tubo nga nagdala og alisngaw o gas. Ang pagsunod sa mga rekomendasyon sa spacing sa Table 121.5 nagtugot usab sa tigdesinyo sa pagpakunhod sa sustained stress sa piping ngadto sa gibana-bana nga 50% sa padayon nga gitugot nga kantidad sa code. Sumala sa Equation 1B, ang gitugot nga stress para sa displacement loads inversely related sa sustained loads. Busa, pinaagi sa pagminus sa sustained load, ang displacement stress tolerance mahimong ma-maximize. Ang girekomenda nga spacing para sa mga pipe support gipakita sa Figure 3.
Aron masiguro nga ang mga reaction load sa sistema sa tubo husto nga gikonsiderar ug nga ang mga stress sa code natuman, usa ka komon nga pamaagi mao ang paghimo og computer-aided piping stress analysis sa sistema. Adunay daghang lain-laing mga pakete sa software sa pag-analisa sa stress sa pipeline nga magamit, sama sa Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex, o usa sa ubang mga pakete nga magamit sa komersyo. Ang bentaha sa paggamit sa computer-aided piping stress analysis mao nga gitugotan niini ang tigdesinyo sa paghimo og finite element model sa sistema sa tubo para sa dali nga pag-verify ug ang abilidad sa paghimo sa gikinahanglan nga mga pagbag-o sa configuration. Ang Figure 4 nagpakita sa usa ka pananglitan sa pagmodelo ug pag-analisar sa usa ka seksyon sa pipeline.
Sa pagdesinyo og bag-ong sistema, ang mga tigdesinyo sa sistema kasagarang motino nga ang tanang tubo ug mga sangkap kinahanglan nga himoon, i-welding, i-assemble, ug uban pa sumala sa gikinahanglan sa bisan unsang code nga gigamit. Bisan pa, sa pipila ka mga retrofit o uban pang mga aplikasyon, mahimong mapuslanon alang sa usa ka gitudlo nga inhenyero ang paghatag og giya sa pipila ka mga teknik sa paggama, sama sa gihulagway sa Kapitulo V.
Usa ka komon nga problema nga masugatan sa mga aplikasyon sa retrofit mao ang weld preheat (parapo 131) ug post-weld heat treatment (parapo 132). Lakip sa ubang mga benepisyo, kini nga mga heat treatment gigamit aron maibanan ang stress, mapugngan ang pagliki, ug madugangan ang kusog sa weld. Ang mga butang nga makaapekto sa mga kinahanglanon sa pre-weld ug post-weld heat treatment naglakip, apan dili limitado sa, mosunod: P number grouping, material chemistry, ug gibag-on sa materyal sa joint nga i-weld. Ang matag materyal nga gilista sa Mandatory Appendix A adunay gi-assign nga P number. Alang sa preheating, ang parapo 131 naghatag sa minimum nga temperatura diin ang base metal kinahanglan ipainit sa dili pa mahitabo ang welding. Alang sa PWHT, ang Table 132 naghatag sa hold temperature range ug gitas-on sa oras sa paghawid sa weld zone. Ang mga heating ug cooling rates, mga pamaagi sa pagsukod sa temperatura, mga teknik sa pagpainit, ug uban pang mga pamaagi kinahanglan nga hugot nga mosunod sa mga giya nga gilatid sa code. Ang wala damha nga dili maayo nga mga epekto sa welded area mahimong mahitabo tungod sa kapakyasan sa husto nga heat treat.
Laing posibleng gikabalak-an sa mga pressurized piping system mao ang mga pagliko sa tubo. Ang pagliko sa mga tubo mahimong hinungdan sa pagnipis sa bungbong, nga moresulta sa dili igo nga gibag-on sa bungbong. Sumala sa parapo 102.4.5, gitugotan sa code ang mga pagliko basta ang minimum nga gibag-on sa bungbong makatagbaw sa parehas nga pormula nga gigamit sa pagkalkulo sa minimum nga gibag-on sa bungbong alang sa tul-id nga tubo. Kasagaran, usa ka allowance ang gidugang aron maisip ang gibag-on sa bungbong. Ang Talaan 102.4.5 naghatag sa girekomenda nga mga allowance sa pagkunhod sa pagliko alang sa lainlaing mga radii sa pagliko. Ang mga pagliko mahimo usab nga magkinahanglan og pre-bending ug/o post-bending heat treatment. Ang Parapo 129 naghatag giya sa paghimo sa mga siko.
Alang sa daghang mga sistema sa pressure piping, gikinahanglan ang pag-instalar og safety valve o relief valve aron malikayan ang overpressure sa sistema. Alang niini nga mga aplikasyon, ang opsyonal nga Appendix II: Safety Valve Installation Design Rules usa ka bililhon apan usahay dili kaayo nailhan nga kapanguhaan.
Subay sa parapo II-1.2, ang mga balbula sa kaluwasan gihulagway pinaagi sa usa ka hingpit nga bukas nga pop-up nga aksyon para sa serbisyo sa gas o alisngaw, samtang ang mga balbula sa kaluwasan nagbukas kalabot sa upstream static pressure ug gigamit panguna alang sa serbisyo sa likido.
Ang mga safety valve unit mailhan pinaagi sa kung kini ba bukas o sirado nga mga discharge system. Sa usa ka bukas nga tambutso, ang siko sa outlet sa safety valve kasagaran mogawas ngadto sa exhaust pipe ngadto sa atmospera. Kasagaran, kini moresulta sa gamay nga back pressure. Kung adunay igo nga back pressure nga mahimo sa exhaust pipe, ang usa ka bahin sa exhaust gas mahimong mogawas o mo-backflush gikan sa inlet end sa exhaust pipe. Ang gidak-on sa exhaust pipe kinahanglan nga igo ang kadako aron malikayan ang blowback. Sa mga aplikasyon sa sirado nga vent, ang presyur modaghan sa relief valve outlet tungod sa air compression sa vent line, nga posibleng hinungdan sa pagkaylap sa mga pressure wave. Sa parapo II-2.2.2, girekomenda nga ang design pressure sa sirado nga discharge line labing menos duha ka pilo nga mas dako kaysa sa steady state working pressure. Ang mga Figure 5 ug 6 nagpakita sa pag-instalar sa safety valve nga bukas ug sirado, matag usa.
Ang mga instalasyon sa safety valve mahimong maapektuhan sa lain-laing pwersa sama sa gisumada sa parapo II-2. Kini nga mga pwersa naglakip sa mga epekto sa thermal expansion, ang interaksyon sa daghang relief valve nga dungan nga nagpagawas, mga epekto sa seismic ug/o vibration, ug mga epekto sa pressure atol sa mga panghitabo sa pressure relief. Bisan tuod ang design pressure hangtod sa outlet sa safety valve kinahanglan nga mohaom sa design pressure sa down pipe, ang design pressure sa discharge system nagdepende sa configuration sa discharge system ug sa mga kinaiya sa safety valve. Ang mga equation gihatag sa parapo II-2.2 alang sa pagtino sa pressure ug velocity sa discharge elbow, discharge pipe inlet, ug discharge pipe outlet para sa open ug closed discharge systems. Gamit kini nga impormasyon, ang reaction forces sa lain-laing mga punto sa exhaust system mahimong makalkulo ug maisip.
Usa ka ehemplo sa problema para sa usa ka open discharge application gihatag sa paragraph II-7. Adunay ubang mga pamaagi para sa pagkalkulo sa mga flow characteristics sa relief valve discharge systems, ug ang magbabasa gipahimangnoan nga susihon nga ang pamaagi nga gigamit igo nga konserbatibo. Usa sa maong pamaagi gihulagway ni GS Liao sa "Power Plant Safety and Pressure Relief Valve Exhaust Group Analysis" nga gipatik sa ASME sa Journal of Electrical Engineering, Oktubre 1975.
Ang relief valve kinahanglan nga ibutang sa labing gamay nga distansya sa tul-id nga tubo gikan sa bisan unsang mga liko. Kini nga labing gamay nga distansya nagdepende sa serbisyo ug geometry sa sistema sama sa gihubit sa parapo II-5.2.1. Alang sa mga instalasyon nga adunay daghang relief valve, ang girekomenda nga gilay-on alang sa mga koneksyon sa sanga sa balbula nagdepende sa radii sa sanga ug serbisyo nga piping, sama sa gipakita sa Note (10)(c) sa Table D-1. Subay sa parapo II-5.7.1, mahimong kinahanglan nga ikonektar ang mga suporta sa tubo nga nahimutang sa mga discharge sa relief valve ngadto sa mga operating piping imbes sa kasikbit nga mga istruktura aron maminusan ang mga epekto sa thermal expansion ug seismic interactions. Ang usa ka katingbanan niini ug uban pang mga konsiderasyon sa disenyo sa disenyo sa mga safety valve assemblies makita sa parapo II-5.
Klaro nga dili posible nga matabonan ang tanan nga mga kinahanglanon sa disenyo sa ASME B31 sulod sa sakup niini nga artikulo. Apan ang bisan kinsa nga gitudlo nga inhenyero nga nalambigit sa disenyo sa usa ka sistema sa pressure piping kinahanglan nga labing menos pamilyar niini nga code sa disenyo. Hinaut nga, uban sa impormasyon sa ibabaw, ang mga magbabasa makakita sa ASME B31 nga usa ka mas bililhon ug mas dali nga magamit nga kapanguhaan.
Si Monte K. Engelkemier mao ang lider sa proyekto sa Stanley Consultants. Si Engelkemier usa ka miyembro sa Iowa Engineering Society, NSPE, ug ASME, ug nagserbisyo sa B31.1 Electrical Piping Code Committee ug Subcommittee. Siya adunay sobra sa 12 ka tuig nga hands-on nga kasinatian sa layout, disenyo, ebalwasyon sa bracing system ug pag-analisa sa stress. Si Matt Wilkey usa ka Mechanical Engineer sa Stanley Consultants. Siya adunay sobra sa 6 ka tuig nga propesyonal nga kasinatian sa pagdesinyo sa mga sistema sa tubo para sa lain-laing mga kliyente sa utility, munisipyo, institusyonal ug industriyal ug usa ka miyembro sa ASME ug sa Iowa Engineering Society.
Aduna ka bay kasinatian ug kahanas sa mga hilisgutan nga nasakup niini nga sulud? Kinahanglan nimong hunahunaon ang pag-amot sa among CFE Media editorial team ug makuha ang pag-ila nga angay kanimo ug sa imong kompanya. I-klik dinhi aron masugdan ang proseso.