Ao deseñar un sistema de tubaxes a presión, o enxeñeiro de designación adoita especificar que as tubaxes do sistema deben cumprir unha ou máis partes do Código de tubaxes a presión ASME B31. Como seguen correctamente os enxeñeiros os requisitos do código ao deseñar sistemas de tubaxes?
En primeiro lugar, o enxeñeiro debe determinar que especificación de deseño se debe seleccionar. Para os sistemas de tubaxes a presión, isto non se limita necesariamente á norma ASME B31. Outros códigos emitidos por ASME, ANSI, NFPA ou outras organizacións gobernantes poden estar rexidos pola localización do proxecto, a aplicación, etc. Na norma ASME B31, actualmente hai sete seccións separadas en vigor.
ASME B31.1 Tubaxes eléctricas: esta sección abrangue as tubaxes en centrais eléctricas, plantas industriais e institucionais, sistemas de calefacción xeotérmica e sistemas de calefacción e refrixeración centrais e urbanas. Isto inclúe as tubaxes exteriores e non exteriores das caldeiras que se usan para instalar caldeiras da Sección I da ASME. Esta sección non se aplica aos equipos cubertos polo Código de caldeiras e recipientes a presión da ASME, a certas tubaxes de distribución de calefacción e refrixeración a baixa presión e a outros sistemas descritos no parágrafo 100.1.3 da ASME B31.1. As orixes da ASME B31.1 remóntanse á década de 1920, coa primeira edición oficial publicada en 1935. Teña en conta que a primeira edición, incluídos os apéndices, tiña menos de 30 páxinas e a edición actual ten máis de 300 páxinas.
Tubaxes de proceso ASME B31.3: Esta sección abrangue as tubaxes en refinerías; plantas químicas, farmacéuticas, téxtiles, de papel, de semicondutores e crioxénicas; e plantas de procesamento e terminais asociadas. Esta sección é moi similar á ASME B31.1, especialmente ao calcular o grosor mínimo da parede para tubaxes rectas. Esta sección formaba parte orixinalmente da B31.1 e publicouse por primeira vez por separado en 1959.
ASME B31.4 Sistemas de transporte por tubaxes para líquidos e lodos: esta sección abrangue as tubaxes que transportan principalmente produtos líquidos entre plantas e terminais, e dentro de terminais, estacións de bombeo, acondicionamento e medición. Esta sección formaba parte orixinalmente de B31.1 e publicouse por primeira vez por separado en 1959.
ASME B31.5 Tubaxes de refrixeración e compoñentes de transferencia de calor: esta sección abrangue as tubaxes para refrixerantes e refrixerantes secundarios. Esta parte formaba parte orixinalmente de B31.1 e publicouse por primeira vez por separado en 1962.
ASME B31.8 Sistemas de tubaxes de transmisión e distribución de gas: Inclúe as tubaxes para transportar principalmente produtos gasosos entre fontes e terminais, incluíndo compresores, estacións de acondicionamento e medición; e tubaxes de recollida de gas. Esta sección formaba parte orixinalmente de B31.1 e publicouse por primeira vez por separado en 1955.
ASME B31.9 Tubaxes de servizos de edificios: esta sección abrangue as tubaxes que se atopan habitualmente en edificios industriais, institucionais, comerciais e públicos; e vivendas de varias unidades que non requiren os rangos de tamaño, presión e temperatura tratados na ASME B31.1. Esta sección é similar á ASME B31.1 e á B31.3, pero é menos conservadora (especialmente ao calcular o grosor mínimo da parede) e contén menos detalles. Limítase a aplicacións de baixa presión e baixa temperatura, como se indica no parágrafo 900.1.2 da ASME B31.9. Publicouse por primeira vez en 1982.
ASME B31.12 Tubaxes e canalizacións de hidróxeno: esta sección abrangue as tubaxes en servizos de hidróxeno gasoso e líquido e as tubaxes en servizos de hidróxeno gasoso. Esta sección publicouse por primeira vez en 2008.
En última instancia, a decisión sobre que código de deseño se debe empregar depende do propietario. A introdución á norma ASME B31 afirma: «É responsabilidade do propietario seleccionar a sección de código que mellor se aproxime á instalación de tubaxes proposta». Nalgúns casos, «poden aplicarse varias seccións de código a diferentes seccións da instalación».
A edición de 2012 da norma ASME B31.1 servirá como referencia principal para debates posteriores. O obxectivo deste artigo é guiar o enxeñeiro de designación a través dalgúns dos pasos principais no deseño dun sistema de tubaxes a presión que cumpra coa norma ASME B31. Seguir as directrices da norma ASME B31.1 proporciona unha boa representación do deseño xeral do sistema. Úsanse métodos de deseño similares se se segue a norma ASME B31.3 ou B31.9. O resto da norma ASME B31 úsase en aplicacións máis específicas, principalmente para sistemas ou aplicacións específicas, e non se discutirá máis. Aínda que aquí se destacarán os pasos clave no proceso de deseño, esta discusión non é exhaustiva e sempre se debe facer referencia ao código completo durante o deseño do sistema. Todas as referencias ao texto refírense á norma ASME B31.1 a menos que se indique o contrario.
Despois de seleccionar o código correcto, o deseñador do sistema tamén debe revisar calquera requisito de deseño específico do sistema. O parágrafo 122 (Parte 6) proporciona os requisitos de deseño relacionados cos sistemas que se atopan habitualmente en aplicacións de tubaxes eléctricas, como vapor, auga de alimentación, purga e descarga, tubaxes de instrumentación e sistemas de alivio de presión. A norma ASME B31.3 contén parágrafos similares á ASME B31.1, pero con menos detalles. As consideracións no parágrafo 122 inclúen os requisitos de presión e temperatura específicos do sistema, así como varias limitacións xurisdicionais delineadas entre o corpo da caldeira, as tubaxes externas da caldeira e as tubaxes externas que non son da caldeira conectadas ás tubaxes da caldeira da Sección I da ASME. definición. A figura 2 mostra estas limitacións da caldeira de tambor.
O deseñador do sistema debe determinar a presión e a temperatura ás que funcionará o sistema e as condicións que debe cumprir o sistema.
Segundo o parágrafo 101.2, a presión interna de deseño non será inferior á presión máxima de traballo continua (MSOP) dentro do sistema de tubaxes, incluído o efecto da carga estática. As tubaxes sometidas a presión externa deberán deseñarse para a presión diferencial máxima esperada en condicións de funcionamento, parada ou proba. Ademais, débense ter en conta os impactos ambientais. Segundo o parágrafo 101.4, se é probable que o arrefriamento do fluído reduza a presión na tubaxe por debaixo da presión atmosférica, a tubaxe deberá deseñarse para soportar a presión externa ou tomarse medidas para romper o baleiro. En situacións nas que a expansión do fluído poida aumentar a presión, os sistemas de tubaxes deberán deseñarse para soportar o aumento de presión ou tomarse medidas para aliviar o exceso de presión.
A partir da Sección 101.3.2, a temperatura do metal para o deseño das tubaxes debe ser representativa das condicións máximas sostidas esperadas. Para simplificar, xeralmente asúmese que a temperatura do metal é igual á temperatura do fluído. Se se desexa, pódese usar a temperatura media do metal sempre que se coñeza a temperatura da parede exterior. Tamén se debe prestar especial atención aos fluídos extraídos a través de intercambiadores de calor ou de equipos de combustión para garantir que se teñan en conta as peores condicións de temperatura.
A miúdo, os deseñadores engaden unha marxe de seguridade á presión e/ou temperatura máximas de traballo. O tamaño da marxe depende da aplicación. Tamén é importante ter en conta as restricións do material ao determinar a temperatura de deseño. Especificar temperaturas de deseño altas (maiores de 750 F) pode requirir o uso de materiais de aliaxe en lugar do aceiro ao carbono máis estándar. Os valores de tensión do Apéndice A obrigatorio ofrécense só para as temperaturas permitidas para cada material. Por exemplo, o aceiro ao carbono só pode proporcionar valores de tensión de ata 800 F. A exposición prolongada do aceiro ao carbono a temperaturas superiores a 800 F pode facer que a tubaxe se carbonice, o que a fai máis fráxil e propensa a fallas. Se funciona por riba de 800 F, tamén se debe ter en conta o dano por fluencia acelerada asociado ao aceiro ao carbono. Vexa o parágrafo 124 para unha discusión completa dos límites de temperatura do material.
Ás veces, os enxeñeiros tamén poden especificar presións de proba para cada sistema. O parágrafo 137 ofrece orientación sobre as probas de tensión. Normalmente, as probas hidrostáticas especificaranse a 1,5 veces a presión de deseño; non obstante, as tensións circulares e lonxitudinais nas tubaxes non deberán superar o 90 % da resistencia ao elasticidade do material do parágrafo 102.3.3 (B) durante a proba de presión. Para algúns sistemas de tubaxes externas que non sexan caldeiras, as probas de fugas en servizo poden ser un método máis práctico para comprobar se hai fugas debido ás dificultades para illar partes do sistema ou simplemente porque a configuración do sistema permite unha proba de fugas sinxela durante o servizo inicial. De acordo, isto é aceptable.
Unha vez establecidas as condicións de deseño, pódense especificar as tubaxes. O primeiro que hai que decidir é que material usar. Como se mencionou anteriormente, os diferentes materiais teñen diferentes límites de temperatura. O parágrafo 105 proporciona restricións adicionais sobre varios materiais de tubaxes. A selección do material tamén depende do fluído do sistema, como as aliaxes de níquel en aplicacións de tubaxes químicas corrosivas, o aceiro inoxidable para subministrar aire limpo para instrumentos ou o aceiro ao carbono cun alto contido de cromo (superior ao 0,1 %) para evitar a corrosión acelerada polo fluxo. A corrosión acelerada polo fluxo (FAC) é un fenómeno de erosión/corrosión que demostrou causar un adelgazamento grave das paredes e fallas nas tubaxes nalgúns dos sistemas de tubaxes máis críticos. Non considerar adecuadamente o adelgazamento dos compoñentes de fontanería pode ter consecuencias graves e tivo consecuencias graves, como en 2007, cando unha tubaxe de desobrequecemento na central eléctrica IATAN de KCP&L rebentou, matando a dous traballadores e ferindo gravemente a un terceiro.
A ecuación 7 e a ecuación 9 do parágrafo 104.1.1 definen o grosor mínimo de parede requirido e a presión máxima de deseño interna, respectivamente, para tubaxes rectas suxeitas a presión interna. As variables destas ecuacións inclúen a tensión máxima admisible (do Apéndice A obrigatorio), o diámetro exterior da tubaxe, o factor de material (como se mostra na Táboa 104.1.2 (A)) e calquera tolerancia de grosor adicional (como se describe a continuación). Con tantas variables implicadas, especificar o material de tubaxe, o diámetro nominal e o grosor de parede axeitados pode ser un proceso iterativo que tamén pode incluír a velocidade do fluído, a caída de presión e os custos de tubaxes e bombeo. Independentemente da aplicación, débese verificar o grosor mínimo de parede requirido.
Pódese engadir unha marxe de espesor adicional para compensar varias razóns, incluída a FAC. Poden requirirse marxes debido á eliminación de roscas, ranuras, etc., material necesario para facer unións mecánicas. De acordo co parágrafo 102.4.2, a marxe mínima debe ser igual á profundidade da rosca máis a tolerancia de mecanizado. Tamén se pode requirir unha marxe para proporcionar resistencia adicional para evitar danos nas tubaxes, colapso, afundimento excesivo ou pandeo debido a cargas superpostas ou outras causas discutidas no parágrafo 102.4.4. Tamén se poden engadir marxes para ter en conta as unións soldadas (parágrafo 102.4.3) e os cóbados (parágrafo 102.4.5). Finalmente, pódense engadir tolerancias para compensar a corrosión e/ou a erosión. O espesor desta marxe queda a discreción do deseñador e debe ser coherente coa vida útil prevista da tubaxe de acordo co parágrafo 102.4.1.
O anexo IV opcional ofrece orientación sobre o control da corrosión. Os revestimentos protectores, a protección catódica e o illamento eléctrico (como as bridas illantes) son métodos para previr a corrosión externa das tubaxes soterradas ou mergulladas. Pódense usar inhibidores ou revestimentos de corrosión para previr a corrosión interna. Tamén se debe ter coidado de usar auga para probas hidrostáticas coa pureza axeitada e, se é necesario, drenar completamente as tubaxes despois das probas hidrostáticas.
O grosor mínimo da parede do tubo ou a programación requirida para os cálculos previos pode non ser constante en todo o diámetro do tubo e pode requirir especificacións para diferentes programacións para diferentes diámetros. Os valores axeitados de programación e grosor de parede defínense na norma ASME B36.10 Tubos de aceiro forxados soldados e sen costura.
Ao especificar o material da tubaxe e realizar os cálculos mencionados anteriormente, é importante garantir que os valores de tensión máxima admisible empregados nos cálculos coincidan co material especificado. Por exemplo, se a tubaxe de aceiro inoxidable A312 304L se designa incorrectamente como tubaxe de aceiro inoxidable A312 304, o grosor da parede proporcionado pode ser insuficiente debido á diferenza significativa nos valores de tensión máxima admisible entre os dous materiais. Do mesmo xeito, o método de fabricación da tubaxe debe especificarse adecuadamente. Por exemplo, se se utiliza para o cálculo o valor de tensión máxima admisible para tubaxes sen costura, débese especificar a tubaxe sen costura. En caso contrario, o fabricante/instalador pode ofrecer tubaxes soldadas por costura, o que pode resultar nun grosor de parede insuficiente debido a valores de tensión máxima admisible máis baixos.
Por exemplo, supoñamos que a temperatura de deseño da tubaxe é de 300 F e a presión de deseño é de 1.200 psig. Empregarase arame de aceiro ao carbono (A53 Grao B sen soldaduras). Determine o plan de tubaxes axeitado para especificar e cumprir os requisitos da ecuación 9 da norma ASME B31.1. En primeiro lugar, explícanse as condicións de deseño:
A continuación, determine os valores de tensión máximos admisibles para A53 Grao B ás temperaturas de deseño anteriores da Táboa A-1. Teña en conta que o valor para tubos sen costura se usa porque os tubos sen costura están especificados:
Tamén se debe engadir unha marxe de espesor. Para esta aplicación, asúmese unha marxe de corrosión de 1/16 de polgada. Máis adiante engadirase unha tolerancia de fresado separada.
3 polgadas. A tubaxe especificarase primeiro. Supondo unha tubaxe de Schedule 40 e unha tolerancia de fresado do 12,5 %, calcula a presión máxima:
A tubaxe de Cláusula 40 é satisfactoria para tubos de 3 polgadas nas condicións de deseño especificadas anteriormente. A continuación, comprobe 2 polgadas. A tubaxe usa as mesmas suposicións:
2 polgadas. Segundo as condicións de deseño especificadas anteriormente, a tubaxe requirirá un grosor de parede máis groso que o da táboa 40. Probe con 2 polgadas. Tubaxes da táboa 80:
Aínda que o grosor da parede da tubaxe adoita ser o factor limitante no deseño de presión, segue sendo importante verificar que os accesorios, compoñentes e conexións empregados sexan axeitados para as condicións de deseño especificadas.
Como regra xeral, de acordo cos parágrafos 104.2, 104.7.1, 106 e 107, todas as válvulas, accesorios e outros compoñentes sometidos a presión fabricados segundo as normas enumeradas na táboa 126.1 consideraranse axeitados para o seu uso en condicións de funcionamento normais ou por debaixo das clasificacións de presión-temperatura especificadas en . Os usuarios deben ter en conta que, se certas normas ou fabricantes poden impoñer límites máis estritos ás desviacións do funcionamento normal que os especificados en ASME B31.1, aplicaranse os límites máis estritos.
Nas interseccións de tubaxes, recoméndanse as unións en T, transversais, cruces, unións soldadas de ramificación, etc., fabricadas segundo as normas enumeradas na táboa 126.1. Nalgúns casos, as interseccións de tubaxes poden requirir conexións de ramificación únicas. O parágrafo 104.3.1 proporciona requisitos adicionais para as conexións de ramificación para garantir que haxa suficiente material de tubaxe para soportar a presión.
Para simplificar o deseño, o deseñador pode optar por establecer condicións de deseño máis altas para cumprir coa clasificación da brida dunha determinada clase de presión (por exemplo, ASME clase 150, 300, etc.) tal como se define na clase de presión-temperatura para materiais específicos especificados en ASME B16 .5 Bridas de tubos e unións de brida, ou normas similares listadas na Táboa 126.1. Isto é aceptable sempre que non dea lugar a un aumento innecesario no grosor da parede ou noutros deseños de compoñentes.
Unha parte importante do deseño de tubaxes é garantir que a integridade estrutural do sistema de tubaxes se manteña unha vez que se apliquen os efectos da presión, a temperatura e as forzas externas. A integridade estrutural do sistema adoita pasarse por alto no proceso de deseño e, se non se fai ben, pode ser unha das partes máis custosas do deseño. A integridade estrutural trátase principalmente en dous lugares: o parágrafo 104.8: Análise de compoñentes da tubaxe e o parágrafo 119: Expansión e flexibilidade.
O parágrafo 104.8 enumera as fórmulas básicas do código empregadas para determinar se un sistema de tubaxes supera as tensións admisibles do código. Estas ecuacións do código denomínanse habitualmente cargas continuas, cargas ocasionais e cargas de desprazamento. A carga sostida é o efecto da presión e o peso sobre un sistema de tubaxes. As cargas incidentais son cargas continuas máis as posibles cargas de vento, cargas sísmicas, cargas do terreo e outras cargas a curto prazo. Suponse que cada carga incidental aplicada non actuará sobre outras cargas incidentais ao mesmo tempo, polo que cada carga incidental será un caso de carga separado no momento da análise. As cargas de desprazamento son os efectos do crecemento térmico, o desprazamento do equipo durante o funcionamento ou calquera outra carga de desprazamento.
O parágrafo 119 trata como xestionar a expansión e a flexibilidade das tubaxes nos sistemas de tubaxes e como determinar as cargas de reacción. A flexibilidade dos sistemas de tubaxes adoita ser máis importante nas conexións de equipos, xa que a maioría das conexións de equipos só poden soportar a cantidade mínima de forza e momento aplicados no punto de conexión. Na maioría dos casos, o crecemento térmico do sistema de tubaxes ten o maior efecto na carga de reacción, polo que é importante controlar o crecemento térmico do sistema en consecuencia.
Para adaptarse á flexibilidade do sistema de tubaxes e garantir que o sistema estea debidamente soportado, é unha boa práctica soportar as tubaxes de aceiro de acordo coa Táboa 121.5. Se un deseñador se esforza por cumprir co espazado estándar dos soportes para esta táboa, consegue tres cousas: minimiza a deflexión do peso propio, reduce as cargas sostidas e aumenta a tensión dispoñible para as cargas de desprazamento. Se o deseñador coloca o soporte de acordo coa Táboa 121.5, normalmente resultará en menos de 1/8 de polgada de desprazamento ou afundimento do peso propio entre os soportes dos tubos. Minimizar a deflexión do peso propio axuda a reducir a posibilidade de condensación nas tubaxes que transportan vapor ou gas. Seguir as recomendacións de espazado da Táboa 121.5 tamén permite ao deseñador reducir a tensión sostida nas tubaxes a aproximadamente o 50 % do valor continuo admisible do código. Segundo a Ecuación 1B, a tensión admisible para as cargas de desprazamento está inversamente relacionada coas cargas sostidas. Polo tanto, ao minimizar a carga sostida, pódese maximizar a tolerancia á tensión de desprazamento. O espazado recomendado para os soportes das tubaxes móstrase na Figura 3.
Para axudar a garantir que as cargas de reacción do sistema de tubaxes se consideren adecuadamente e que se cumpran as tensións do código, un método común é realizar unha análise de tensión de tubaxes asistida por ordenador do sistema. Hai varios paquetes de software diferentes de análise de tensión de tubaxes dispoñibles, como Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex ou algún dos outros paquetes dispoñibles comercialmente. A vantaxe de usar a análise de tensión de tubaxes asistida por ordenador é que permite ao deseñador crear un modelo de elementos finitos do sistema de tubaxes para facilitar a verificación e a capacidade de facer os cambios necesarios na configuración. A figura 4 mostra un exemplo de modelado e análise dunha sección de tubaxe.
Ao deseñar un novo sistema, os deseñadores de sistemas adoitan especificar que todas as tubaxes e compoñentes deben fabricarse, soldarse, ensamblarse, etc., segundo o requirido polo código que se utilice. Non obstante, nalgunhas remodelacións ou outras aplicacións, pode ser beneficioso que un enxeñeiro designado proporcione orientación sobre certas técnicas de fabricación, como se describe no capítulo V.
Un problema común que se atopa nas aplicacións de reacondicionamento é o prequecemento da soldadura (parágrafo 131) e o tratamento térmico posterior á soldadura (parágrafo 132). Entre outras vantaxes, estes tratamentos térmicos utilízanse para aliviar a tensión, evitar a formación de gretas e aumentar a resistencia da soldadura. Os elementos que afectan os requisitos do tratamento térmico previo e posterior á soldadura inclúen, entre outros, os seguintes: agrupación de números P, composición química do material e grosor do material na unión a soldar. Cada material listado no Apéndice A obrigatorio ten un número P asignado. Para o prequecemento, o parágrafo 131 proporciona a temperatura mínima á que se debe quentar o metal base antes de que se poida producir a soldadura. Para a PWHT, a Táboa 132 proporciona o rango de temperatura de mantemento e o tempo para manter a zona de soldadura. As velocidades de quecemento e arrefriamento, os métodos de medición da temperatura, as técnicas de quecemento e outros procedementos deben seguir estritamente as directrices establecidas no código. Poden producirse efectos adversos inesperados na área soldada debido a un tratamento térmico incorrecto.
Outra posible área de preocupación nos sistemas de tubaxes presurizadas son as curvas das tubaxes. Curvar as tubaxes pode causar un adelgazamento da parede, o que resulta nun grosor de parede insuficiente. Segundo o parágrafo 102.4.5, o código permite curvas sempre que o grosor mínimo da parede satisfaga a mesma fórmula utilizada para calcular o grosor mínimo da parede para tubaxes rectas. Normalmente, engádese unha marxe para ter en conta o grosor da parede. A táboa 102.4.5 proporciona as marxes de redución de curva recomendadas para diferentes raios de curva. As curvas tamén poden requirir tratamento térmico previo e/ou posterior á curva. O parágrafo 129 proporciona orientación sobre a fabricación de cóbados.
Para moitos sistemas de tubaxes a presión, é necesario instalar unha válvula de seguridade ou unha válvula de alivio para evitar a sobrepresión no sistema. Para estas aplicacións, o Apéndice II opcional: Regras de deseño para a instalación de válvulas de seguridade é un recurso moi valioso pero ás veces pouco coñecido.
De acordo co parágrafo II-1.2, as válvulas de seguridade caracterízanse por unha acción emerxente totalmente aberta para o servizo de gas ou vapor, mentres que as válvulas de seguridade ábrense en relación coa presión estática augas arriba e utilízanse principalmente para o servizo de líquidos.
As unidades de válvulas de seguridade caracterízanse por se son sistemas de descarga abertos ou pechados. Nun escape aberto, o cóbado na saída da válvula de seguridade normalmente descarga no tubo de escape á atmosfera. Normalmente, isto resultará nunha menor contrapresión. Se se crea unha contrapresión suficiente no tubo de escape, unha parte dos gases de escape pode ser expulsada ou retrolavada desde o extremo de entrada do tubo de escape. O tamaño do tubo de escape debe ser o suficientemente grande como para evitar o retroceso. Nas aplicacións de ventilación pechada, a presión acumúlase na saída da válvula de alivio debido á compresión do aire na liña de ventilación, o que pode provocar a propagación de ondas de presión. No parágrafo II-2.2.2, recoméndase que a presión de deseño da liña de descarga pechada sexa polo menos dúas veces maior que a presión de traballo en estado estacionario. As figuras 5 e 6 mostran a instalación da válvula de seguridade aberta e pechada, respectivamente.
As instalacións de válvulas de seguridade poden estar suxeitas a diversas forzas, tal e como se resume no parágrafo II-2. Estas forzas inclúen os efectos de expansión térmica, a interacción de varias válvulas de alivio que ventilan simultaneamente, os efectos sísmicos e/ou vibratorios e os efectos de presión durante os eventos de alivio de presión. Aínda que a presión de deseño ata a saída da válvula de seguridade debe coincidir coa presión de deseño do tubo de baixada, a presión de deseño no sistema de descarga depende da configuración do sistema de descarga e das características da válvula de seguridade. No parágrafo II-2.2 ofrécense ecuacións para determinar a presión e a velocidade no cóbado de descarga, na entrada do tubo de descarga e na saída do tubo de descarga para sistemas de descarga abertos e pechados. Usando esta información, pódense calcular e contabilizar as forzas de reacción en varios puntos do sistema de escape.
No parágrafo II-7 ofrécese un exemplo de problema para unha aplicación de descarga aberta. Existen outros métodos para calcular as características do fluxo en sistemas de descarga de válvulas de alivio, e recoméndase ao lector que verifique que o método utilizado sexa o suficientemente conservador. Un destes métodos é descrito por GS Liao en "Power Plant Safety and Pressure Relief Valve Exhaust Group Analysis", publicado por ASME no Journal of Electrical Engineering, outubro de 1975.
A válvula de alivio debe estar situada a unha distancia mínima de tubaxe recta de calquera curva. Esta distancia mínima depende do servizo e da xeometría do sistema, tal como se define no parágrafo II-5.2.1. Para instalacións con varias válvulas de alivio, o espazado recomendado para as conexións das derivacións das válvulas depende dos raios da derivación e da tubaxe de servizo, como se mostra na Nota (10)(c) da Táboa D-1. De acordo co parágrafo II-5.7.1, pode ser necesario conectar os soportes das tubaxes situados nas descargas das válvulas de alivio ás tubaxes de funcionamento en lugar de ás estruturas adxacentes para minimizar os efectos da expansión térmica e as interaccións sísmicas. Un resumo destas e outras consideracións de deseño no deseño de conxuntos de válvulas de seguridade pódese atopar no parágrafo II-5.
Obviamente, non é posible cubrir todos os requisitos de deseño da norma ASME B31 dentro do alcance deste artigo. Pero calquera enxeñeiro designado involucrado no deseño dun sistema de tubaxes a presión debería polo menos estar familiarizado con este código de deseño. Esperemos que, coa información anterior, os lectores atopen a norma ASME B31 como un recurso máis valioso e accesible.
Monte K. Engelkemier é o xefe de proxecto en Stanley Consultants. Engelkemier é membro da Sociedade de Enxeñaría de Iowa, NSPE e ASME, e forma parte do Comité e Subcomité do Código de Tubaxes Eléctricas B31.1. Ten máis de 12 anos de experiencia práctica no deseño, deseño, avaliación de arriostramentos e análise de tensións de sistemas de tubaxes. Matt Wilkey é enxeñeiro mecánico en Stanley Consultants. Ten máis de 6 anos de experiencia profesional no deseño de sistemas de tubaxes para unha variedade de clientes de servizos públicos, municipais, institucionais e industriais, e é membro da ASME e da Sociedade de Enxeñaría de Iowa.
Tes experiencia e coñecementos nos temas tratados neste contido? Deberías considerar a posibilidade de contribuír ao noso equipo editorial de CFE Media e obter o recoñecemento que ti e a túa empresa merecedes. Fai clic aquí para iniciar o proceso.