Quandu si cuncepisce un sistema di tubazioni à pressione, l'ingegnere designatore specifica spessu chì e tubazioni di u sistema devenu esse conformi à una o più parti di u Codice di Tubazioni à Pressione ASME B31. Cumu l'ingegneri seguitanu currettamente i requisiti di u codice quandu cuncepiscenu sistemi di tubazioni?
Prima, l'ingegnere deve determinà quale specificazione di cuncepimentu deve esse scelta. Per i sistemi di tubazioni di pressione, questu ùn hè micca necessariamente limitatu à ASME B31. Altri codici emessi da ASME, ANSI, NFPA, o altre urganisazioni guvernative ponu esse guvernati da a situazione di u prugettu, l'applicazione, ecc. In ASME B31, ci sò attualmente sette sezioni separate in vigore.
ASME B31.1 Tubazioni elettriche: Questa sezione copre e tubazioni in centrali elettriche, impianti industriali è istituzionali, sistemi di riscaldamento geotermico è sistemi di riscaldamento è raffreddamento centralizzati è di distretto. Ciò include le tubazioni esterne di caldaie è esterne senza caldaie aduprate per installà caldaie ASME Sezione I. Questa sezione ùn si applica micca à l'apparecchiature coperte da u Codice ASME per caldaie è recipienti a pressione, certe tubazioni di distribuzione di riscaldamento è raffreddamento a bassa pressione è vari altri sistemi descritti in u paragrafo 100.1.3 di ASME B31.1. L'origine di ASME B31.1 si pò fà risalire à l'anni 1920, cù a prima edizione ufficiale pubblicata in u 1935. Nutate bè chì a prima edizione, cumprese l'appendici, era menu di 30 pagine, è l'edizione attuale hè più di 300 pagine.
ASME B31.3 Tubazioni di Prucessu: Questa sezione copre e tubazioni in raffinerie; impianti chimichi, farmaceutici, tessili, di carta, semiconduttori è criogenici; è impianti di trasfurmazione è terminali associati. Questa sezione hè assai simile à ASME B31.1, in particulare quandu si calcula u spessore minimu di u muru per tubi dritti. Questa sezione era inizialmente parte di B31.1 è hè stata publicata per a prima volta separatamente in u 1959.
ASME B31.4 Sistemi di Trasportu di Tubazioni per Liquidi è Fanghi: Questa sezione copre e tubazioni chì trasportanu principalmente prudutti liquidi trà impianti è terminali, è in terminali, stazioni di pompaggio, condizionamento è misurazione. Questa sezione era originariamente parte di B31.1 è hè stata pubblicata per a prima volta separatamente in u 1959.
ASME B31.5 Tubazioni di Refrigerazione è Cumponenti di Trasferimentu di Calore: Questa sezione copre e tubazioni per refrigeranti è refrigeranti secundarii. Questa parte era originariamente parte di B31.1 è hè stata publicata per a prima volta separatamente in u 1962.
ASME B31.8 Sistemi di Tubazioni di Trasmissione è Distribuzione di Gasu: Questu include e tubazioni per trasportà principalmente prudutti gassosi trà fonti è terminali, cumpresi compressori, stazioni di condizionamentu è di misurazione; è tubazioni di raccolta di gasu. Questa sezione facia parte in origine di B31.1 è hè stata publicata per a prima volta separatamente in u 1955.
ASME B31.9 Tubazioni di Servizi di Edificiu: Questa sezione copre e tubazioni chì si trovanu cumunemente in edifici industriali, istituzionali, cummerciali è publichi; è abitazioni multi-unità chì ùn richiedenu micca e dimensioni, a pressione è e gamme di temperatura coperte in ASME B31.1. Questa sezione hè simile à ASME B31.1 è B31.3, ma hè menu cunservativa (in particulare quandu si calcula u spessore minimu di u muru) è cuntene menu dettagli. Hè limitata à applicazioni à bassa pressione è bassa temperatura cum'è indicatu in ASME B31.9 paràgrafu 900.1.2. Questu hè statu publicatu per a prima volta in u 1982.
ASME B31.12 Tubazioni è Tubazioni di l'Idrogenu: Questa sezione copre e tubazioni in u serviziu di l'idrogenu gassosu è liquidu, è e tubazioni in u serviziu di l'idrogenu gassosu. Questa sezione hè stata publicata per a prima volta in u 2008.
U codice di cuncepimentu chì deve esse adupratu dipende in fine da u pruprietariu. L'introduzione à ASME B31 dice: "Hè a rispunsabilità di u pruprietariu di selezziunà a sezione di codice chì si avvicina di più à l'installazione di tubazioni pruposta". In certi casi, "parechje sezioni di codice ponu applicà si à diverse sezioni di l'installazione".
L'edizione 2012 di ASME B31.1 servirà cum'è riferimentu principale per e discussioni successive. U scopu di questu articulu hè di guidà l'ingegnere designatore attraversu alcuni di i passi principali in a cuncepzione di un sistema di tubazioni di pressione conforme à ASME B31. Seguità e linee guida di ASME B31.1 furnisce una bona rappresentazione di a cuncepzione generale di u sistema. Metodi di cuncepzione simili sò usati se si seguita ASME B31.3 o B31.9. U restu di ASME B31 hè adupratu in applicazioni più strette, principalmente per sistemi o applicazioni specifiche, è ùn serà micca discussu più. Mentre chì i passi chjave in u prucessu di cuncepzione saranu evidenziati quì, sta discussione ùn hè micca esaustiva è u codice cumpletu deve sempre esse riferitu durante a cuncepzione di u sistema. Tutti i riferimenti à u testu si riferiscenu à ASME B31.1, salvu indicazione contraria.
Dopu avè sceltu u codice currettu, u designer di u sistema deve ancu rivedere qualsiasi requisitu di cuncepimentu specificu di u sistema. U paràgrafu 122 (Parte 6) furnisce i requisiti di cuncepimentu relativi à i sistemi chì si trovanu cumunemente in l'applicazioni di tubazioni elettriche, cum'è vapore, acqua di alimentazione, spurgo è spurgo, tubazioni di strumentazione è sistemi di riduzione di pressione. ASME B31.3 cuntene paragrafi simili à ASME B31.1, ma cù menu dettagli. E cunsiderazioni in u paràgrafu 122 includenu requisiti di pressione è temperatura specifichi di u sistema, è ancu diverse limitazioni ghjuridiziunali delineate trà a caldaia stessa, e tubazioni esterne di a caldaia è e tubazioni esterne senza caldaia cunnesse à e tubazioni di a caldaia ASME Parte I. definizione. A Figura 2 mostra queste limitazioni di a caldaia à tamburu.
U cuncepitore di u sistema deve determinà a pressione è a temperatura à e quali u sistema funzionerà è e cundizioni chì u sistema deve esse cuncipitu per risponde.
Sicondu u paràgrafu 101.2, a pressione interna di cuncepimentu ùn deve esse inferiore à a pressione massima di travagliu cuntinuu (MSOP) in u sistema di tubazioni, cumpresu l'effettu di a pressione statica. E tubazioni sottumesse à pressione esterna devenu esse cuncepite per a pressione differenziale massima prevista in cundizioni di funziunamentu, di spegnimentu o di prova. Inoltre, l'impatti ambientali devenu esse cunsiderati. Sicondu u paràgrafu 101.4, se u raffreddamentu di u fluidu hè prubabile di riduce a pressione in u tubu sottu à a pressione atmosferica, u tubu deve esse cuncipitu per resiste à a pressione esterna o devenu esse prese misure per rompe u vacuum. In situazioni induve l'espansione di u fluidu pò aumentà a pressione, i sistemi di tubazioni devenu esse cuncipiti per resiste à a pressione aumentata o devenu esse prese misure per alleviare a pressione eccessiva.
À partesi da a Sezione 101.3.2, a temperatura di u metallu per a cuncepzione di e tubazioni deve esse rappresentativa di e cundizioni massime sustenute previste. Per simplicità, si suppone generalmente chì a temperatura di u metallu sia uguale à a temperatura di u fluidu. Se desideratu, a temperatura media di u metallu pò esse aduprata fintantu chì a temperatura di u muru esternu sia cunnisciuta. Una attenzione particulare deve ancu esse prestata à i fluidi aspirati attraversu scambiatori di calore o da apparecchiature di combustione per assicurà chì e peghju cundizioni di temperatura sianu prese in contu.
Spessu, i cuncettori aghjunghjenu un margine di sicurezza à a pressione massima di travagliu è/o a temperatura. A dimensione di u margine dipende da l'applicazione. Hè ancu impurtante di cunsiderà i vincoli di u materiale quandu si determina a temperatura di cuncepimentu. Specificà temperature di cuncepimentu elevate (più di 750 F) pò richiede l'usu di materiali in lega invece di l'acciaio à u carbone più standard. I valori di tensione in l'Appendice A Obbligatoria sò furniti solu per e temperature permesse per ogni materiale. Per esempiu, l'acciaio à u carbone pò furnisce solu valori di tensione finu à 800 F. L'esposizione prolungata di l'acciaio à u carbone à temperature superiori à 800 F pò causà a carbonizazione di u tubu, rendendulu più fragile è propensu à fallimentu. Se si opera sopra à 800 F, u dannu di creep acceleratu assuciatu à l'acciaio à u carbone deve ancu esse cunsideratu. Vede u paràgrafu 124 per una discussione cumpleta di i limiti di temperatura di u materiale.
Calchì volta l'ingegneri ponu ancu specificà pressioni di prova per ogni sistema. U paràgrafu 137 furnisce indicazioni nantu à e prove di stress. Tipicamente, e prove idrostatiche saranu specificate à 1,5 volte a pressione di cuncepimentu; tuttavia, e tensioni anulari è longitudinali in e tubazioni ùn devenu micca superà u 90% di a resistenza à u snervamentu di u materiale in u paràgrafu 102.3.3 (B) durante a prova di pressione. Per alcuni sistemi di tubazioni esterne senza caldaia, e prove di perdite in serviziu ponu esse un metudu più praticu per verificà e perdite per via di difficultà in l'isolazione di parti di u sistema, o semplicemente perchè a cunfigurazione di u sistema permette una semplice prova di perdite durante u serviziu iniziale. D'accordu, questu hè accettabile.
Una volta stabilite e cundizioni di cuncepimentu, si pò specificà a tubazione. A prima cosa da decide hè quale materiale aduprà. Cum'è digià dettu, i diversi materiali anu limiti di temperatura diversi. U paràgrafu 105 furnisce restrizioni supplementari nantu à i vari materiali di tubazione. A selezzione di u materiale dipende ancu da u fluidu di u sistema, cum'è l'usu di leghe di nichel in applicazioni di tubazioni chimiche corrosive, l'usu di l'acciaio inox per furnisce aria pulita per i strumenti, o l'usu di l'acciaio à u carbone cù un altu cuntenutu di cromu (più di 0,1%) per prevene a corrosione accelerata da u flussu. A corrosione accelerata da u flussu (FAC) hè un fenomenu di erosione/corrosione chì hè statu dimustratu per causà un severu assottigliamentu di i muri è una rottura di i tubi in alcuni di i sistemi di tubazioni più critichi. A mancanza di cunsiderà currettamente l'assottigliamentu di i cumpunenti idraulici pò è hà avutu cunsequenze gravi, cum'è in u 2007 quandu un tubu di desurriscaldamentu in a centrale elettrica IATAN di KCP&L hè scoppiatu, uccidendu dui travagliadori è ferendu gravemente un terzu.
L'equazione 7 è l'equazione 9 in u paràgrafu 104.1.1 definiscenu u spessore minimu di u muru richiestu è a pressione massima di cuncepimentu interna, rispettivamente, per i tubi dritti sottumessi à pressione interna. E variabili in queste equazioni includenu a tensione massima ammissibile (da l'Appendice A Obbligatoria), u diametru esternu di u tubu, u fattore di materiale (cum'è mostratu in a Tabella 104.1.2 (A)), è qualsiasi indennità di spessore supplementari (cum'è descrittu quì sottu). Cù tante variabili implicate, specificà u materiale di tubazione apprupriatu, u diametru nominale è u spessore di u muru pò esse un prucessu iterativu chì pò ancu include a velocità di u fluidu, a caduta di pressione è i costi di tubazione è di pompaggio. Indipendentemente da l'applicazione, u spessore minimu di u muru richiestu deve esse verificatu.
Una tolleranza di spessore supplementaria pò esse aghjunta per cumpensà diverse ragioni, cumprese a FAC. E tolleranze ponu esse necessarie per via di a rimuzione di fili, fessure, ecc. di materiale necessariu per fà giunti meccanichi. Sicondu u paràgrafu 102.4.2, a tolleranza minima deve esse uguale à a prufundità di u filu più a tolleranza di machinazione. Una tolleranza pò ancu esse necessaria per furnisce una resistenza supplementaria per prevene danni à i tubi, crolli, cedimenti eccessivi o deformazioni per via di carichi sovrapposti o altre cause discusse in u paràgrafu 102.4.4. E tolleranze ponu ancu esse aghjunte per tene contu di i giunti saldati (paràgrafu 102.4.3) è di i gomiti (paràgrafu 102.4.5). Infine, si ponu aghjunghje tolleranze per cumpensà a corrosione è/o l'erosione. U spessore di sta tolleranza hè à discrezione di u designer è deve esse coerente cù a vita prevista di e tubazioni in cunfurmità cù u paràgrafu 102.4.1.
L'Annessu IV facultativu furnisce indicazioni nantu à u cuntrollu di a corrosione. I rivestimenti protettivi, a prutezzione catodica è l'isolamentu elettricu (cum'è e flange isolanti) sò tutti metudi per prevene a corrosione esterna di e tubazioni interrate o sommerse. L'inibitori di corrosione o i rivestimenti ponu esse aduprati per prevene a corrosione interna. Ci vole ancu fà attenzione à aduprà acqua di prova idrostatica di a purezza adatta è, se necessariu, à svuotà cumpletamente e tubazioni dopu a prova idrostatica.
U spessore minimu di u muru di u tubu o u calendariu necessariu per i calculi precedenti ùn pò micca esse custante in tuttu u diametru di u tubu è pò richiede specifiche per calendari diversi per diametri diversi. I valori adatti di u calendariu è di u spessore di u muru sò definiti in ASME B36.10 Tubi d'acciaio forgiati saldati è senza saldatura.
Quandu si specifica u materiale di u tubu è si eseguiscenu i calculi discussi prima, hè impurtante assicurassi chì i valori di tensione massimi permessi utilizati in i calculi currispondenu à u materiale specificatu. Per esempiu, se u tubu d'acciaio inox A312 304L hè specificatu in modu incorrectu invece di u tubu d'acciaio inox A312 304, u spessore di u muru furnitu pò esse insufficiente per via di a differenza significativa in i valori di tensione massimi permessi trà i dui materiali. In listessu modu, u metudu di fabricazione di u tubu deve esse specificatu in modu apprupriatu. Per esempiu, se u valore di tensione massima permessu per u tubu senza saldatura hè utilizatu per u calculu, u tubu senza saldatura deve esse specificatu. Altrimenti, u fabricatore/installatore pò offre un tubu saldatu à cucitura, chì pò risultà in un spessore di muru insufficiente per via di valori di tensione massimi permessi più bassi.
Per esempiu, supponemu chì a temperatura di cuncepimentu di a pipeline hè 300 F è a pressione di cuncepimentu hè 1.200 psig. 2″ è 3″. Serà utilizatu filu d'acciaio à u carbone (A53 Grade B senza saldatura). Determinate u pianu di tubazioni adattatu da specificà per risponde à i requisiti di ASME B31.1 Equazione 9. Prima, e cundizioni di cuncepimentu sò spiegate:
Dopu, determinate i valori di tensione massimi permessi per A53 Grade B à e temperature di cuncepimentu sopra menzionate da a Tavula A-1. Nutate bè chì u valore per i tubi senza saldatura hè adupratu perchè i tubi senza saldatura sò specificati:
Ci vole ancu à aghjunghje una tolleranza di spessore. Per questa applicazione, si presume una tolleranza di corrosione di 1/16 di pollice. Una tolleranza di fresatura separata serà aghjunta più tardi.
3 pollici. U tubu serà specificatu prima. Supponendu un tubu di Schedule 40 è una tolleranza di fresatura di 12,5%, calculate a pressione massima:
U tubu di Schedule 40 hè satisfacente per un tubu di 3 pollici in e cundizioni di cuncepimentu specificate sopra. Dopu, verificate 2 pollici. A pipeline usa e stesse ipotesi:
2 pollici. Sottu à e cundizioni di cuncepimentu specificate sopra, a tubazione richiederà un spessore di parete più grossu di u Schedule 40. Pruvate 2 pollici. Tubi di Schedule 80:
Mentre chì u spessore di a parete di i tubi hè spessu u fattore limitante in u cuncepimentu di a pressione, hè sempre impurtante verificà chì i raccordi, i cumpunenti è e cunnessione aduprate sianu adatti per e cundizioni di cuncepimentu specificate.
In regula generale, in cunfurmità cù i paragrafi 104.2, 104.7.1, 106 è 107, tutte e valvole, i raccordi è altri cumpunenti chì cuntenenu pressione fabbricati secondu i standard elencati in a Tavula 126.1 saranu cunsiderati adatti per l'usu in cundizioni di funziunamentu nurmali o sottu à quelli standard di pressione-temperatura specificati in. L'utilizatori devenu esse cuscenti chì se certi standard o pruduttori ponu impone limiti più stretti à e deviazioni da u funziunamentu nurmale chè quelli specificati in ASME B31.1, i limiti più stretti si applicanu.
À l'intersezioni di tubi, si cunsiglianu raccordi a T, trasversali, croci, giunti saldati di ramificazione, ecc., fabbricati secondu i standard elencati in a Tabella 126.1. In certi casi, l'intersezioni di tubazioni ponu richiede cunnessione di ramificazione uniche. U paràgrafu 104.3.1 furnisce requisiti supplementari per e cunnessione di ramificazione per assicurà chì ci sia materiale di tubazione sufficiente per resiste à a pressione.
Per simplificà u cuncepimentu, u cuncepitore pò sceglie di stabilisce e cundizioni di cuncepimentu più alte per risponde à a classificazione di a flangia di una certa classe di pressione (per esempiu, ASME classe 150, 300, ecc.) cum'è definita da a classe di pressione-temperatura per materiali specifici specificati in ASME B16 .5 Flange di tubi è giunti di flangia, o norme simili elencate in a Tabella 126.1. Questu hè accettabile fintantu chì ùn risulta micca in un aumentu innecessariu di u spessore di u muru o di altri cuncepimenti di cumpunenti.
Una parte impurtante di a cuncepzione di e tubazioni hè di assicurà chì l'integrità strutturale di u sistema di tubazioni sia mantenuta una volta chì l'effetti di a pressione, a temperatura è e forze esterne sò applicate. L'integrità strutturale di u sistema hè spessu trascurata in u prucessu di cuncepzione è, se ùn hè micca fatta bè, pò esse una di e parti più costose di a cuncepzione. L'integrità strutturale hè discussa principalmente in dui lochi, u Paragrafu 104.8: Analisi di i cumpunenti di e tubazioni è u Paragrafu 119: Espansione è flessibilità.
U paràgrafu 104.8 elenca e formule di codice basiche aduprate per determinà se un sistema di tubazioni supera e tensioni permesse da u codice. Queste equazioni di codice sò cumunemente chjamate carichi cuntinui, carichi occasionali è carichi di spustamentu. U caricu sustenutu hè l'effettu di a pressione è di u pesu nantu à un sistema di tubazioni. I carichi incidentali sò carichi cuntinui più i pussibuli carichi di u ventu, carichi sismichi, carichi di u terrenu è altri carichi à cortu termine. Si suppone chì ogni caricu incidentale applicatu ùn agisce micca nantu à altri carichi incidentali à u listessu tempu, dunque ogni caricu incidentale serà un casu di carica separatu à u mumentu di l'analisi. I carichi di spustamentu sò l'effetti di a crescita termica, u spustamentu di l'equipaggiu durante u funziunamentu, o qualsiasi altru caricu di spustamentu.
U paràgrafu 119 discute cumu gestisce l'espansione di i tubi è a flessibilità in i sistemi di tubazioni è cumu determinà i carichi di reazione. A flessibilità di i sistemi di tubazioni hè spessu a più impurtante à e cunnessione di l'apparecchiature, postu chì a maiò parte di e cunnessione di l'apparecchiature ponu suppurtà solu a quantità minima di forza è di mumentu applicata à u puntu di cunnessione. In a maiò parte di i casi, a crescita termica di u sistema di tubazioni hà u più grande effettu nantu à u caricu di reazione, dunque hè impurtante cuntrullà a crescita termica in u sistema in cunsequenza.
Per accoglie a flessibilità di u sistema di tubazioni è per assicurà chì u sistema sia supportatu currettamente, hè una bona pratica di supportà i tubi d'acciaio in cunfurmità cù a Tavula 121.5. Se un designer s'impegna à rispettà a spaziatura standard di i supporti per sta tavula, ottiene trè cose: minimizza a deflessione di u pesu propiu, riduce i carichi sustenuti è aumenta a tensione dispunibile per i carichi di spostamentu. Se u designer mette u supportu in cunfurmità cù a Tavula 121.5, tipicamente si traduce in menu di 1/8 di pollice di spostamentu di u pesu propiu o cedimentu trà i supporti di i tubi. Minimizà a deflessione di u pesu propiu aiuta à riduce a possibilità di condensazione in i tubi chì trasportanu vapore o gas. Seguità e raccomandazioni di spaziatura in a Tavula 121.5 permette ancu à u designer di riduce a tensione sustenuta in e tubazioni à circa u 50% di u valore cuntinuu permessu di u codice. Sicondu l'equazione 1B, a tensione permessa per i carichi di spostamentu hè inversamente ligata à i carichi sustenuti. Dunque, minimizendu u caricu sustinutu, a tolleranza di tensione di spostamentu pò esse massimizzata. A spaziatura raccomandata per i supporti di i tubi hè mostrata in a Figura 3.
Per aiutà à assicurà chì i carichi di reazione di u sistema di tubazioni sianu cunsiderati currettamente è chì e tensioni di u codice sianu rispettate, un metudu cumunu hè di fà una analisi di a tensione di e tubazioni assistita da computer di u sistema. Ci sò parechji pacchetti software di analisi di a tensione di e tubazioni dispunibili, cum'è Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex, o unu di l'altri pacchetti dispunibili in cummerciu. U vantaghju di utilizà l'analisi di a tensione di e tubazioni assistita da computer hè chì permette à u designer di creà un mudellu à elementi finiti di u sistema di tubazioni per una verificazione faciule è a capacità di fà i cambiamenti necessarii à a cunfigurazione. A Figura 4 mostra un esempiu di modellazione è analisi di una sezione di tubazione.
Quandu si cuncepiscenu un novu sistema, i cuncettori di sistemi specificanu tipicamente chì tutte e tubazioni è i cumpunenti devenu esse fabbricati, saldati, assemblati, ecc. cum'è previstu da qualsiasi codice utilizatu. Tuttavia, in certi adattamenti o altre applicazioni, pò esse benefiziu per un ingegnere designatu di furnisce indicazioni nantu à certe tecniche di fabricazione, cum'è descrittu in u Capitulu V.
Un prublema cumunu scontru in l'applicazioni di ristrutturazione hè u preriscaldamentu di a saldatura (paragrafu 131) è u trattamentu termicu post-saldatura (paragrafu 132). Frà altri vantaghji, sti trattamenti termichi sò usati per alleviare u stress, prevene e crepe è aumentà a resistenza di a saldatura. L'articuli chì influenzanu i requisiti di trattamentu termicu pre-saldatura è post-saldatura includenu, ma ùn sò micca limitati à, i seguenti: raggruppamentu di numeri P, chimica di u materiale è spessore di u materiale à u giuntu da saldà. Ogni materiale elencatu in l'Appendice A Obbligatoria hà un numeru P assignatu. Per u preriscaldamentu, u paragrafu 131 furnisce a temperatura minima à a quale u metallu di basa deve esse riscaldatu prima chì a saldatura possa avvene. Per PWHT, a Tabella 132 furnisce l'intervallu di temperatura di mantenimentu è a durata di u tempu per mantene a zona di saldatura. I tassi di riscaldamentu è di raffreddamentu, i metudi di misurazione di a temperatura, e tecniche di riscaldamentu è altre procedure devenu seguità strettamente e linee guida stabilite in u codice. Effetti avversi imprevisti nantu à l'area saldata ponu accade per via di a mancanza di trattamentu termicu currettu.
Un'altra zona potenziale di preoccupazione in i sistemi di tubazioni pressurizate hè a curvatura di i tubi. A curvatura di i tubi pò causà un assottigliamentu di u muru, risultendu in un spessore di muru insufficiente. Sicondu u paràgrafu 102.4.5, u codice permette e curve fintantu chì u spessore minimu di u muru suddisfa a stessa formula aduprata per calculà u spessore minimu di u muru per i tubi dritti. Tipicamente, una tolleranza hè aghjunta per tene contu di u spessore di u muru. A Tavula 102.4.5 furnisce e tolleranze di riduzione di a curvatura raccomandate per diversi raggi di curvatura. E curve ponu ancu richiede un trattamentu termicu pre-piegatura è/o post-piegatura. U paràgrafu 129 furnisce indicazioni nantu à a fabricazione di gomiti.
Per parechji sistemi di tubazioni di pressione, hè necessariu installà una valvula di sicurezza o una valvula di sfogu per impedisce a sovrapressione in u sistema. Per queste applicazioni, l'Appendice II opzionale: Regole di cuncepimentu di l'installazione di valvole di sicurezza hè una risorsa assai preziosa ma à volte pocu cunnisciuta.
In cunfurmità cù u paràgrafu II-1.2, e valvole di sicurezza sò carattarizate da una azzione di pop-up cumpletamente aperta per u serviziu di gasu o vapore, mentre chì e valvole di sicurezza si aprenu in relazione à a pressione statica à monte è sò aduprate principalmente per u serviziu di liquidi.
L'unità di valvula di sicurezza sò carattarizate da s'elli sò sistemi di scarica aperti o chjusi. In un scaricu apertu, u gomitu à l'uscita di a valvula di sicurezza di solitu scarica in u tubu di scaricu in l'atmosfera. Tipicamente, questu darà una minore contropressione. Se si crea una contropressione sufficiente in u tubu di scaricu, una parte di u gas di scaricu pò esse espulsa o lavata in daretu da l'estremità di entrata di u tubu di scaricu. A dimensione di u tubu di scaricu deve esse abbastanza grande per impedisce u blowback. In l'applicazioni di sfogu chjusu, a pressione si accumula à l'uscita di a valvula di sicurezza per via di a cumpressione di l'aria in a linea di sfogu, causendu potenzialmente a propagazione di onde di pressione. In u paràgrafu II-2.2.2, si raccomanda chì a pressione di cuncepimentu di a linea di scarica chjusa sia almenu duie volte più grande di a pressione di travagliu in statu stazionariu. E figure 5 è 6 mostranu l'installazione di a valvula di sicurezza aperta è chjusa, rispettivamente.
L'installazioni di valvole di sicurezza ponu esse sottumesse à diverse forze cum'è riassunte in u paràgrafu II-2. Queste forze includenu effetti di dilatazione termica, l'interazione di parechje valvole di sfogo chì si sfiatano simultaneamente, effetti sismici è/o vibratori, è effetti di pressione durante eventi di sfogo di pressione. Ancu s'è a pressione di cuncepimentu finu à l'uscita di a valvula di sicurezza deve currisponde à a pressione di cuncepimentu di u tubu di calata, a pressione di cuncepimentu in u sistema di scaricu dipende da a cunfigurazione di u sistema di scaricu è da e caratteristiche di a valvula di sicurezza. L'equazioni sò furnite in u paràgrafu II-2.2 per determinà a pressione è a velocità à u gomitu di scaricu, l'entrata di u tubu di scaricu è l'uscita di u tubu di scaricu per sistemi di scaricu aperti è chjusi. Usendu queste informazioni, e forze di reazione in vari punti di u sistema di scaricu ponu esse calculate è cunsiderate.
Un esempiu di prublema per una applicazione di scarica aperta hè furnitu in u paràgrafu II-7. Esistenu altri metudi per calculà e caratteristiche di flussu in i sistemi di scarica di valvole di sicurezza, è u lettore hè avvistatu di verificà chì u metudu utilizatu sia abbastanza cunservatore. Unu di questi metudi hè discrittu da GS Liao in "Power Plant Safety and Pressure Relief Valve Exhaust Group Analysis" publicatu da ASME in u Journal of Electrical Engineering, uttrovi 1975.
A pusizione di a valvula di sicurezza deve mantene una distanza minima di tubu drittu da qualsiasi curva. Questa distanza minima dipende da u serviziu è da a geometria di u sistema cum'è definitu in u paràgrafu II-5.2.1. Per l'installazioni cù parechje valvole di sicurezza, a spaziatura raccomandata per e cunnessione di e diramazioni di e valvole dipende da i raggi di e diramazioni è di e tubazioni di serviziu, cum'è mostratu in a Nota (10)(c) di a Tavula D-1. In cunfurmità cù u paràgrafu II-5.7.1, pò esse necessariu cunnette i supporti di e tubazioni situati à a scarica di a valvula di sicurezza à e tubazioni operative piuttostu chè à a struttura adiacente per minimizà l'effetti di l'espansione termica è di l'interazioni sismiche. Un riassuntu di queste è altre considerazioni di cuncepimentu in a cuncepimentu di l'assemblaggi di valvole di sicurezza pò esse truvatu in u paràgrafu II-5.
Benintesa, ùn hè micca pussibule di copre tutti i requisiti di cuncepimentu di ASME B31 in u scopu di questu articulu. Ma qualsiasi ingegnere designatu implicatu in a cuncepimentu di un sistema di tubazioni di pressione deve almenu esse familiarizatu cù questu codice di cuncepimentu. Speremu chì, cù l'infurmazioni sopra, i lettori truveranu ASME B31 una risorsa più preziosa è accessibile.
Monte K. Engelkemier hè u capu di prughjettu in Stanley Consultants. Engelkemier hè membru di a Iowa Engineering Society, NSPE, è ASME, è serve in u Cumitatu è Sottocumitatu di u Codice di Tubazioni Elettriche B31.1. Hà più di 12 anni di sperienza pratica in u layout di sistemi di tubazioni, a cuncepimentu, a valutazione di i rinforzi è l'analisi di e tensioni. Matt Wilkey hè un ingegnere meccanicu in Stanley Consultants. Hà più di 6 anni di sperienza prufessiunale in a cuncepimentu di sistemi di tubazioni per una varietà di clienti di utilità, municipali, istituziunali è industriali è hè membru di ASME è di a Iowa Engineering Society.
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