Қысым құбыр жүйесін жобалау кезінде, тағайындаушы инженер көбінесе жүйе құбырының ASME B31 Қысым құбырлары кодексінің бір немесе бірнеше бөлігіне сәйкес келуі керектігін көрсетеді. Инженерлер құбыр жүйелерін жобалау кезінде код талаптарын қалай дұрыс орындайды?
Біріншіден, инженер қандай жобалық сипаттаманы таңдау керектігін анықтауы керек. Қысым құбыр жүйелері үшін бұл міндетті түрде ASME B31 стандартымен шектелмейді. ASME, ANSI, NFPA немесе басқа басқарушы ұйымдар шығарған басқа кодтар жобаның орналасқан жеріне, қолданылуына және т.б. байланысты реттелуі мүмкін. ASME B31 стандартында қазіргі уақытта жеті бөлек бөлім қолданыста.
ASME B31.1 Электр құбырлары: Бұл бөлім электр станцияларындағы, өнеркәсіптік және мекемелік қондырғылардағы құбырларды, геотермалдық жылыту жүйелерін, орталық және аудандық жылыту және салқындату жүйелерін қамтиды. Бұған ASME I бөлімінің қазандықтарын орнату үшін қолданылатын қазандықтың сыртқы және қазандық емес сыртқы құбырлары кіреді. Бұл бөлім ASME қазандықтары мен қысымды ыдыстар кодексімен қамтылған жабдыққа, кейбір төмен қысымды жылыту және салқындату тарату құбырларына және ASME B31.1 100.1.3 тармағында сипатталған басқа да әртүрлі жүйелерге қолданылмайды. ASME B31.1 шығу тегі 1920 жылдарға барып тіреледі, алғашқы ресми басылымы 1935 жылы жарық көрді. Бірінші басылым, қосымшаларымен бірге, 30 беттен аз болғанын, ал қазіргі басылымы 300 беттен асатынын ескеріңіз.
ASME B31.3 Технологиялық құбырлар: Бұл бөлім мұнай өңдеу зауыттарындағы құбырларды; химиялық, фармацевтикалық, тоқыма, қағаз, жартылай өткізгіш және криогендік зауыттарды; және онымен байланысты өңдеу зауыттары мен терминалдарды қамтиды. Бұл бөлім, әсіресе түзу құбыр үшін қабырғаның минималды қалыңдығын есептеу кезінде ASME B31.1-ге өте ұқсас. Бұл бөлім бастапқыда B31.1 бөлігі болды және алғаш рет 1959 жылы бөлек шығарылды.
ASME B31.4 Сұйықтықтар мен шламдарға арналған құбыр тасымалдау жүйелері: Бұл бөлім негізінен сұйық өнімдерді зауыттар мен терминалдар арасында, сондай-ақ терминалдар, сорғылау, кондиционерлеу және өлшеу станциялары ішінде тасымалдайтын құбырларды қамтиды. Бұл бөлім бастапқыда B31.1 бөлігі болды және алғаш рет 1959 жылы бөлек шығарылды.
ASME B31.5 Тоңазытқыш құбырлары және жылу беру компоненттері: Бұл бөлімде хладагенттер мен екінші реттік салқындатқыштарға арналған құбырлар қарастырылады. Бұл бөлік бастапқыда B31.1 құрамына кірді және алғаш рет 1962 жылы бөлек шығарылды.
ASME B31.8 Газ тасымалдау және тарату құбыр жүйелері: Бұған негізінен газ тәрізді өнімдерді көздер мен терминалдар арасында тасымалдауға арналған құбырлар, соның ішінде компрессорлар, кондиционерлеу және өлшеу станциялары; және газ жинау құбырлары кіреді. Бұл бөлім бастапқыда B31.1 бөлігі болды және алғаш рет 1955 жылы бөлек шығарылды.
ASME B31.9 Құрылыс қызметтері құбырлары: Бұл бөлім өнеркәсіптік, мекемелік, коммерциялық және қоғамдық ғимараттарда жиі кездесетін құбырларды; және ASME B31.1-де қамтылған өлшем, қысым және температура диапазондарын қажет етпейтін көп пәтерлі тұрғын үйлерді қамтиды. Бұл бөлім ASME B31.1 және B31.3-ке ұқсас, бірақ онша консервативті емес (әсіресе қабырғаның минималды қалыңдығын есептеген кезде) және аз егжей-тегжейлі мәліметтерді қамтиды. Ол ASME B31.9 900.1.2-тармағында көрсетілгендей төмен қысымды, төмен температуралы қолданбалармен шектелген. Бұл алғаш рет 1982 жылы жарияланған.
ASME B31.12 Сутегі құбырлары және құбырлары: Бұл бөлім газ тәрізді және сұйық сутегі қызметіндегі құбырларды, сондай-ақ газ тәрізді сутегі қызметіндегі құбырларды қамтиды. Бұл бөлім алғаш рет 2008 жылы жарияланған.
Қай жобалау кодын пайдалану керектігі түптеп келгенде иесіне байланысты. ASME B31 кіріспесінде: «Ұсынылған құбыр орнатуға ең жақын код бөлімін таңдау иесінің міндеті», - делінген. Кейбір жағдайларда «бірнеше код бөлімі орнатудың әртүрлі бөлімдеріне қолданылуы мүмкін».
ASME B31.1 стандартының 2012 жылғы басылымы кейінгі талқылаулар үшін негізгі сілтеме ретінде қызмет етеді. Бұл мақаланың мақсаты - тағайындалған инженерге ASME B31 стандартына сәйкес қысымды құбыр жүйесін жобалаудағы кейбір негізгі қадамдар арқылы басшылық жасау. ASME B31.1 нұсқаулықтарын орындау жалпы жүйенің дизайнын жақсы көрсетеді. ASME B31.3 немесе B31.9 стандарты сақталған жағдайда ұқсас жобалау әдістері қолданылады. ASME B31 стандартының қалған бөлігі тар қолданбаларда, негізінен нақты жүйелер немесе қолданбалар үшін қолданылады және әрі қарай талқыланбайды. Жобалау процесіндегі негізгі қадамдар осында атап өтілгенімен, бұл талқылау толық емес және жүйені жобалау кезінде толық кодқа әрқашан сілтеме жасалуы керек. Мәтінге барлық сілтемелер, егер басқаша көрсетілмесе, ASME B31.1 стандартына сілтеме жасайды.
Дұрыс кодты таңдағаннан кейін, жүйе дизайнері кез келген жүйеге тән жобалау талаптарын да қарастыруы керек. 122-тармақ (6-бөлім) бу, қоректендіру суы, үрлеу және үрлеу, өлшеуіш құбырлары және қысымды төмендету жүйелері сияқты электр құбырларында жиі кездесетін жүйелерге қатысты жобалау талаптарын ұсынады. ASME B31.3 ASME B31.1-ге ұқсас тармақтарды қамтиды, бірақ егжей-тегжейлілігі аз. 122-тармақтағы ескертпелер жүйеге тән қысым мен температура талаптарын, сондай-ақ қазандық корпусы, қазандықтың сыртқы құбырлары және ASME I бөлімінің қазандық құбырларына қосылған қазандық емес сыртқы құбырлар арасында анықталған әртүрлі юрисдикциялық шектеулерді қамтиды. Анықтамасы. 2-суретте барабанды қазандықтың осы шектеулері көрсетілген.
Жүйе дизайнері жүйенің жұмыс істейтін қысымы мен температурасын және жүйенің қандай шарттарға сәйкес келетінін анықтауы керек.
101.2-тармаққа сәйкес, ішкі жобалық қысым құбыр жүйесіндегі ең жоғары үздіксіз жұмыс қысымынан (MSOP), соның ішінде статикалық қысымның әсерінен төмен болмауы керек. Сыртқы қысымға ұшырайтын құбырлар жұмыс, өшіру немесе сынақ жағдайларында күтілетін ең жоғары дифференциалды қысымға есептелген болуы керек. Сонымен қатар, қоршаған ортаға әсерді ескеру қажет. 101.4-тармаққа сәйкес, егер сұйықтықтың салқындауы құбырдағы қысымды атмосфералық қысымнан төмен түсіруі мүмкін болса, құбыр сыртқы қысымға төтеп беретіндей етіп жасалған болуы керек немесе вакуумды бұзу үшін шаралар қабылдануы керек. Сұйықтықтың кеңеюі қысымды арттыруы мүмкін жағдайларда құбыр жүйелері жоғары қысымға төтеп беретіндей етіп жасалған болуы керек немесе артық қысымды жеңілдету үшін шаралар қабылдануы керек.
101.3.2-бөлімнен бастап, құбырларды жобалауға арналған металл температурасы күтілетін максималды тұрақты жағдайларды көрсетуі керек. Қарапайымдылық үшін, әдетте, металл температурасы сұйықтық температурасына тең деп есептеледі. Қажет болса, сыртқы қабырға температурасы белгілі болғанша орташа металл температурасын пайдалануға болады. Ең нашар температура жағдайларын ескеру үшін жылу алмастырғыштар арқылы немесе жану жабдықтарынан алынатын сұйықтықтарға ерекше назар аудару керек.
Көбінесе, дизайнерлер максималды жұмыс қысымына және/немесе температурасына қауіпсіздік шегі қосады. Шеттің өлшемі қолданысқа байланысты. Сондай-ақ, жобалау температурасын анықтаған кезде материалдық шектеулерді ескеру маңызды. Жоғары жобалау температураларын (750 F-тан жоғары) көрсету стандартты көміртекті болаттың орнына қорытпа материалдарын пайдалануды қажет етуі мүмкін. Міндетті А қосымшасындағы кернеу мәндері әр материал үшін тек рұқсат етілген температуралар үшін берілген. Мысалы, көміртекті болат тек 800 F-қа дейінгі кернеу мәндерін бере алады. Көміртекті болаттың 800 F-тан жоғары температураға ұзақ уақыт әсер етуі құбырдың көміртектенуіне әкелуі мүмкін, бұл оны сынғыш етеді және істен шығуға бейім етеді. Егер 800 F-тан жоғары температурада жұмыс істесе, көміртекті болатпен байланысты жеделдетілген сырғыма зақымын да ескеру қажет. Материалдың температура шектеулері туралы толық талқылау үшін 124-тармақты қараңыз.
Кейде инженерлер әрбір жүйе үшін сынақ қысымдарын да көрсете алады. 137-тармақта кернеу сынағы бойынша нұсқаулық берілген. Әдетте, гидростатикалық сынақ жобалық қысымның 1,5 есесінде көрсетіледі; дегенмен, қысым сынағы кезінде құбырдағы шеңберлік және бойлық кернеулер 102.3.3 (B) тармағындағы материалдың беріктігінің 90%-ынан аспауы тиіс. Кейбір қазандық емес сыртқы құбыр жүйелері үшін жұмыс кезіндегі ағып кетуді сынау жүйенің бөліктерін оқшаулаудағы қиындықтарға байланысты немесе жүйенің конфигурациясы бастапқы қызмет көрсету кезінде қарапайым ағып кетуді тексеруге мүмкіндік беретіндіктен ағып кетуді тексерудің практикалық әдісі болуы мүмкін. Келісемін, бұл қолайлы.
Жобалау шарттары белгіленгеннен кейін, құбырларды көрсетуге болады. Бірінші кезекте қандай материалды қолдану керектігін шешу керек. Бұрын айтылғандай, әртүрлі материалдардың температура шектеулері әртүрлі. 105-тармақта әртүрлі құбыр материалдарына қосымша шектеулер келтірілген. Материалды таңдау сонымен қатар жүйе сұйықтығына, мысалы, коррозиялық химиялық құбырларды қолданудағы никель қорытпаларына, таза аспаптық ауаны жеткізуге арналған тот баспайтын болатқа немесе ағынның жеделдетілген коррозиясын болдырмау үшін хром мөлшері жоғары (0,1%-дан жоғары) көміртекті болатқа байланысты. Ағынның жеделдетілген коррозиясы (АЖЖ) - бұл ең маңызды құбыр жүйелерінің кейбірінде қабырғаның қатты жұқаруына және құбырдың істен шығуына әкелетіні дәлелденген эрозия/коррозия құбылысы. Сантехникалық компоненттердің жұқаруын дұрыс қарастырмау ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін және әкеліп соқтырған, мысалы, 2007 жылы KCP&L компаниясының IATAN электр станциясындағы қызып кетуден қалған құбыр жарылып, екі жұмысшы қаза тауып, үшіншісі ауыр жарақат алған кезде.
104.1.1-тармақтағы 7 және 9 теңдеулер ішкі қысымға ұшырайтын түзу құбыр үшін тиісінше ең төменгі қажетті қабырға қалыңдығын және ең жоғарғы ішкі жобалық қысымды анықтайды. Бұл теңдеулердегі айнымалыларға ең жоғарғы рұқсат етілген кернеу (міндетті А қосымшасынан), құбырдың сыртқы диаметрі, материал факторы (104.1.2 (A) кестесінде көрсетілгендей) және кез келген қосымша қалыңдық рұқсаттары (төменде сипатталғандай) кіреді. Көптеген айнымалылар қатысқан кезде, тиісті құбыр материалын, номиналды диаметрді және қабырға қалыңдығын анықтау сұйықтық жылдамдығын, қысымның төмендеуін және құбырлар мен айдау шығындарын да қамтуы мүмкін итеративті процесс болуы мүмкін. Қолданылуына қарамастан, қажетті ең төменгі қабырға қалыңдығы тексерілуі керек.
FAC сияқты әртүрлі себептерді өтеу үшін қосымша қалыңдық рұқсаты қосылуы мүмкін. Механикалық қосылыстарды жасау үшін қажетті бұрандаларды, ойықтарды және т.б. материалды алып тастауға байланысты рұқсаттар қажет болуы мүмкін. 102.4.2-тармаққа сәйкес, ең аз рұқсат бұранданың тереңдігіне және өңдеу төзімділігіне тең болуы тиіс. Сондай-ақ, 102.4.4-тармақта талқыланған жүктемелердің немесе басқа себептердің әсерінен құбырдың зақымдануын, құлауын, шамадан тыс салбырауын немесе майысуын болдырмау үшін қосымша беріктік беру үшін рұқсаттар қажет болуы мүмкін. Сондай-ақ, дәнекерленген қосылыстарды (102.4.3-тармақ) және шынтақтарды (102.4.5-тармақ) ескере отырып, рұқсаттар қосылуы мүмкін. Соңында, коррозияны және/немесе эрозияны өтеу үшін рұқсаттар қосылуы мүмкін. Бұл рұқсаттың қалыңдығы жобалаушының қалауы бойынша және 102.4.1-тармаққа сәйкес құбырдың күтілетін қызмет ету мерзіміне сәйкес келуі керек.
Қосымша IV қосымша коррозияны бақылау бойынша нұсқаулық береді. Қорғаныш жабындары, катодтық қорғаныс және электрлік оқшаулау (мысалы, оқшаулағыш фланецтер) жер асты немесе су асты құбырларының сыртқы коррозиясының алдын алу әдістері болып табылады. Ішкі коррозияның алдын алу үшін коррозия ингибиторларын немесе төсемдерін пайдалануға болады. Сондай-ақ, тиісті тазалықтағы гидростатикалық сынақ суын пайдалануға және қажет болған жағдайда гидростатикалық сынақтан кейін құбырларды толығымен ағызуға назар аудару керек.
Алдыңғы есептеулер үшін қажетті құбыр қабырғасының минималды қалыңдығы немесе кестесі құбыр диаметрі бойынша тұрақты болмауы мүмкін және әртүрлі диаметрлер үшін әртүрлі кестелерге арналған сипаттамаларды талап етуі мүмкін. Тиісті кесте мен қабырға қалыңдығының мәндері ASME B36.10 дәнекерленген және жіксіз соғылған болат құбырында анықталған.
Құбыр материалын көрсеткен кезде және бұрын талқыланған есептеулерді орындаған кезде, есептеулерде пайдаланылған максималды рұқсат етілген кернеу мәндерінің көрсетілген материалға сәйкес келетініне көз жеткізу маңызды. Мысалы, егер A312 304L тот баспайтын болат құбыры қате түрде A312 304 тот баспайтын болат құбыры ретінде белгіленсе, берілген қабырға қалыңдығы екі материал арасындағы максималды рұқсат етілген кернеу мәндерінің айтарлықтай айырмашылығына байланысты жеткіліксіз болуы мүмкін. Сол сияқты, құбырды өндіру әдісі тиісті түрде көрсетілуі керек. Мысалы, егер есептеу үшін жіксіз құбыр үшін максималды рұқсат етілген кернеу мәні пайдаланылса, жіксіз құбыр көрсетілуі керек. Әйтпесе, өндіруші/орнатушы жіктелген дәнекерленген құбырды ұсынуы мүмкін, бұл максималды рұқсат етілген кернеу мәндерінің төмендеуіне байланысты қабырға қалыңдығының жеткіліксіз болуына әкелуі мүмкін.
Мысалы, құбырдың жобалық температурасы 300 F және жобалық қысымы 1200 psig.2″ және 3″ деп есептейік. Көміртекті болат (A53 B класы жіксіз) сым қолданылады. ASME B31.1 9-теңдеуінің талаптарына сәйкес келетін тиісті құбыр жоспарын анықтаңыз. Алдымен жобалау шарттары түсіндіріледі:
Әрі қарай, A-1 кестесінен жоғарыда аталған жобалық температураларда A53 B класы үшін рұқсат етілген максималды кернеу мәндерін анықтаңыз. Жіксіз құбыр үшін мән жіксіз құбыр көрсетілгендіктен қолданылатынын ескеріңіз:
Қалыңдық шегі де қосылуы керек. Бұл қолдану үшін 1/16 дюйм. Коррозия шегі қабылданады. Кейінірек бөлек фрезерлеу төзімділігі қосылады.
3 дюйм. Алдымен құбыр көрсетіледі. 40-кестедегі құбырды және 12,5% фрезерлеу төзімділігін ескере отырып, максималды қысымды есептеңіз:
40-кестедегі құбыр жоғарыда көрсетілген жобалау шарттарында 3 дюймдік құбыр үшін қанағаттанарлық. Әрі қарай, 2 дюймді тексеріңіз. Құбыр желісінде дәл осындай болжамдар қолданылады:
2 дюйм. Жоғарыда көрсетілген жобалау шарттары бойынша құбырлар 40-кестеге қарағанда қалың қабырға қалыңдығын қажет етеді. 2 дюймді қолданып көріңіз. 80-кесте Құбырлар:
Құбыр қабырғасының қалыңдығы қысымды жобалауда көбінесе шектеуші фактор болғанымен, пайдаланылатын арматуралардың, компоненттердің және қосылыстардың көрсетілген жобалау жағдайларына сәйкес келетінін тексеру маңызды.
Жалпы ереже бойынша, 104.2, 104.7.1, 106 және 107-тармақтарға сәйкес, 126.1-кестеде көрсетілген стандарттарға сәйкес жасалған барлық клапандар, арматуралар және басқа да қысымды құрамдас бөліктер қалыпты жұмыс жағдайларында немесе . тармағында көрсетілген қысым-температура стандарттарынан төмен пайдалану үшін жарамды деп есептелуі тиіс. Пайдаланушылар белгілі бір стандарттар немесе өндірушілер қалыпты жұмыстан ауытқуға ASME B31.1 тармағында көрсетілгеннен гөрі қатаң шектеулер қоюы мүмкін болса, қатаң шектеулер қолданылатынын білуі керек.
Құбыр қиылыстарында 126.1-кестеде көрсетілген стандарттарға сәйкес жасалған үштіктер, көлденеңдер, айқастар, тармақталған дәнекерленген қосылыстар және т.б. ұсынылады. Кейбір жағдайларда құбыр қиылыстары бірегей тармақталған қосылыстарды қажет етуі мүмкін. 104.3.1-тармақта қысымға төтеп бере алатын жеткілікті құбыр материалының болуын қамтамасыз ету үшін тармақталған қосылыстарға қосымша талаптар көзделген.
Дизайнды жеңілдету үшін дизайнер ASME B16 .5 Құбыр фланецтері мен фланец қосылыстарында көрсетілген нақты материалдарға арналған қысым-температура класымен немесе 126.1 кестесінде көрсетілген ұқсас стандарттармен анықталғандай, белгілі бір қысым класының (мысалы, ASME 150, 300 класы және т.б.) фланец рейтингісіне сәйкес келу үшін жобалау шарттарын жоғарырақ орнатуды таңдай алады. Бұл қабырға қалыңдығының немесе басқа компоненттердің конструкцияларының қажетсіз өсуіне әкелмеген жағдайда рұқсат етіледі.
Құбырларды жобалаудың маңызды бөлігі - қысымның, температураның және сыртқы күштердің әсері қолданылғаннан кейін құбыр жүйесінің құрылымдық тұтастығын сақтауды қамтамасыз ету. Жүйенің құрылымдық тұтастығы жобалау процесінде жиі назардан тыс қалады және егер жақсы жасалмаса, жобалаудың ең қымбат бөліктерінің бірі болуы мүмкін. Құрылымдық тұтастық негізінен екі жерде талқыланады: 104.8-тармақ: Құбыр компоненттерін талдау және 119-тармақ: Кеңейту және икемділік.
104.8-тармақта құбыр жүйесінің рұқсат етілген кернеулерден асып түсетінін анықтау үшін қолданылатын негізгі код формулалары келтірілген. Бұл код теңдеулері әдетте үздіксіз жүктемелер, кездейсоқ жүктемелер және ығысу жүктемелері деп аталады. Тұрақты жүктеме - бұл құбыр жүйесіне қысым мен салмақтың әсері. Кездейсоқ жүктемелер - бұл үздіксіз жүктемелер, сондай-ақ мүмкін жел жүктемелері, сейсмикалық жүктемелер, жер бедерінің жүктемелері және басқа да қысқа мерзімді жүктемелер. Әрбір кездейсоқ жүктеме бір уақытта басқа кездейсоқ жүктемелерге әсер етпейді деп есептеледі, сондықтан әрбір кездейсоқ жүктеме талдау кезінде бөлек жүктеме жағдайы болады. Ығысу жүктемелері - бұл жылу өсуінің, жұмыс кезінде жабдықтың ығысуының немесе кез келген басқа ығысу жүктемесінің әсері.
119-тармақта құбыр жүйелеріндегі құбырдың кеңеюі мен икемділігін қалай басқару және реакция жүктемелерін қалай анықтау керектігі талқыланады. Құбыр жүйелерінің икемділігі көбінесе жабдық қосылымдарында ең маңызды болып табылады, себебі жабдық қосылымдарының көпшілігі қосылу нүктесінде қолданылатын күш пен моменттің минималды мөлшеріне ғана төтеп бере алады. Көп жағдайда құбыр жүйесінің жылулық өсуі реакция жүктемесіне ең үлкен әсер етеді, сондықтан жүйедегі жылулық өсуін тиісінше бақылау маңызды.
Құбыр жүйесінің икемділігін қамтамасыз ету және жүйенің дұрыс тірелгенін қамтамасыз ету үшін болат құбырларды 121.5-кестеге сәйкес тіреу жақсы тәжірибе болып табылады. Егер жобалаушы осы кесте үшін стандартты тірек аралығын сақтауға тырысса, ол үш нәрсені жүзеге асырады: өзіндік салмақ ауытқуын азайтады, тұрақты жүктемелерді азайтады және ығысу жүктемелері үшін қолжетімді кернеуді арттырады. Егер жобалаушы тіректерді 121.5-кестеге сәйкес орналастырса, бұл әдетте түтік тіректері арасында өзіндік салмақ ауытқуының немесе салбыраудың 1/8 дюймнен аз болуына әкеледі. Өзіндік салмақ ауытқуын азайту бу немесе газ тасымалдайтын құбырлардағы конденсация мүмкіндігін азайтуға көмектеседі. 121.5-кестедегі арақашықтық ұсыныстарын орындау жобалаушыға құбырдағы тұрақты кернеуді кодтың үздіксіз рұқсат етілген мәнінің шамамен 50%-ына дейін азайтуға мүмкіндік береді. 1B теңдеуіне сәйкес, ығысу жүктемелері үшін рұқсат етілген кернеу тұрақты жүктемелерге кері пропорционалды. Сондықтан, тұрақты жүктемені азайту арқылы ығысу кернеуіне төзімділікті барынша арттыруға болады. Құбыр тіректері үшін ұсынылған арақашықтық 3-суретте көрсетілген.
Құбыр жүйесінің реакция жүктемелерінің дұрыс ескерілуін және кодтық кернеулердің сақталуын қамтамасыз ету үшін жүйенің компьютерлік көмегімен құбыр кернеуін талдауды жүргізу кең таралған әдіс болып табылады. Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex немесе басқа коммерциялық қолжетімді пакеттердің бірі сияқты бірнеше түрлі құбыр кернеуін талдау бағдарламалық пакеттері бар. Компьютерлік көмегімен құбыр кернеуін талдауды қолданудың артықшылығы - бұл дизайнерге оңай тексеру және конфигурацияға қажетті өзгерістер енгізу мүмкіндігі үшін құбыр жүйесінің ақырлы элемент моделін жасауға мүмкіндік береді. 4-суретте құбыр учаскесін модельдеу және талдау мысалы көрсетілген.
Жаңа жүйені жобалау кезінде жүйе дизайнерлері әдетте барлық құбырлар мен компоненттердің қолданылған кез келген кодқа сәйкес дайындалуы, дәнекерленуі, жиналуы және т.б. керектігін көрсетеді. Дегенмен, кейбір жаңғыртуларда немесе басқа қолданбаларда V тарауда сипатталғандай, тағайындалған инженердің белгілі бір өндіріс әдістері бойынша нұсқаулық беруі пайдалы болуы мүмкін.
Жаңғырту қолданбаларында кездесетін жиі кездесетін мәселе - дәнекерлеуді алдын ала қыздыру (131-тармақ) және дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу (132-тармақ). Басқа артықшылықтармен қатар, бұл термиялық өңдеулер кернеуді жеңілдету, жарықшақтардың алдын алу және дәнекерлеу беріктігін арттыру үшін қолданылады. Дәнекерлеу алдындағы және дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу талаптарына әсер ететін элементтерге мыналар кіреді, бірақ олармен шектелмейді: P санының топтастырылуы, материалдың химиясы және дәнекерленетін қосылыстағы материалдың қалыңдығы. Міндетті А қосымшасында көрсетілген әрбір материалға P саны тағайындалған. Алдын ала қыздыру үшін 131-тармақта дәнекерлеу жүргізбес бұрын негізгі металды қыздыру қажет ең төменгі температура көрсетілген. PWHT үшін 132-кестеде дәнекерлеу аймағын ұстап тұру температурасының диапазоны және ұзақтығы көрсетілген. Қыздыру және салқындату жылдамдығы, температураны өлшеу әдістері, қыздыру әдістері және басқа да процедуралар кодта көрсетілген нұсқауларды қатаң сақтауы керек. Дұрыс термиялық өңдеудің болмауына байланысты дәнекерленген аймаққа күтпеген жағымсыз әсерлер пайда болуы мүмкін.
Қысыммен құбыр жүйелеріндегі тағы бір ықтимал мәселе - құбырлардың иілуі. Құбырлардың иілуі қабырғаның жұқаруына әкелуі мүмкін, бұл қабырға қалыңдығының жеткіліксіз болуына әкеледі. 102.4.5-тармаққа сәйкес, код қабырғаның минималды қалыңдығы түзу құбыр үшін қабырғаның минималды қалыңдығын есептеу үшін қолданылатын формулаға сәйкес келген жағдайда иілуге ​​рұқсат береді. Әдетте, қабырға қалыңдығын ескеру үшін рұқсат қосылады. 102.4.5-кестеде әртүрлі иілу радиустары үшін иілуді азайтуға ұсынылатын рұқсаттар берілген. Иілулер сонымен қатар иілу алдындағы және/немесе иілгеннен кейінгі термиялық өңдеуді қажет етуі мүмкін. 129-тармақта шынтақтарды өндіру бойынша нұсқаулық берілген.
Көптеген қысым құбырлары жүйелері үшін жүйедегі артық қысымның алдын алу үшін қауіпсіздік клапанын немесе сақтандырғыш клапанды орнату қажет. Бұл қолданбалар үшін қосымша II қосымша: Қауіпсіздік клапанын орнатуды жобалау ережелері өте құнды, бірақ кейде аз белгілі ресурс болып табылады.
II-1.2-тармаққа сәйкес, қауіпсіздік клапандары газ немесе бумен жұмыс істеу үшін толығымен ашық қалқымалы әрекетпен сипатталады, ал қауіпсіздік клапандары жоғары ағынды статикалық қысымға қатысты ашылады және негізінен сұйықтықпен жұмыс істеу үшін қолданылады.
Қауіпсіздік клапанының блоктары ашық немесе жабық шығару жүйелерімен сипатталады. Ашық шығару жүйесінде қауіпсіздік клапанының шығысындағы шынтақ әдетте шығару құбырына атмосфераға шығарылады. Әдетте, бұл кері қысымның төмендеуіне әкеледі. Егер шығару құбырында жеткілікті кері қысым пайда болса, шығарылған газдың бір бөлігі шығару құбырының кіріс ұшынан шығарылуы немесе кері шайылуы мүмкін. Шығару құбырының өлшемі кері үрлеудің алдын алу үшін жеткілікті үлкен болуы керек. Жабық желдеткіш қолданыстарында желдеткіш желісіндегі ауаның қысылуына байланысты босаңсыту клапанының шығысында қысым жиналады, бұл қысым толқындарының таралуына әкелуі мүмкін. II-2.2.2-тармақта жабық шығару желісінің жобалық қысымы тұрақты жұмыс қысымынан кемінде екі есе үлкен болуы ұсынылады. 5 және 6-суреттерде сәйкесінше ашық және жабық қауіпсіздік клапанының орнатылуы көрсетілген.
Қауіпсіздік клапандарын орнату II-2 тармақта қысқаша сипатталғандай әртүрлі күштерге ұшырауы мүмкін. Бұл күштерге жылулық кеңею әсерлері, бірнеше рельеф клапандарының бір мезгілде желдетілуінің өзара әрекеттесуі, сейсмикалық және/немесе діріл әсерлері және қысымды төмендету оқиғалары кезіндегі қысым әсерлері жатады. Қауіпсіздік клапанының шығысына дейінгі жобалық қысым төменгі құбырдың жобалық қысымына сәйкес келуі керек болса да, шығару жүйесіндегі жобалық қысым шығару жүйесінің конфигурациясына және қауіпсіздік клапанының сипаттамаларына байланысты. Ашық және жабық шығару жүйелері үшін шығару шынтағындағы, шығару құбырының кірісіндегі және шығару құбырының шығысындағы қысым мен жылдамдықты анықтау үшін II-2.2 тармақта теңдеулер келтірілген. Осы ақпаратты пайдаланып, шығару жүйесінің әртүрлі нүктелеріндегі реакция күштерін есептеуге және есепке алуға болады.
Ашық разрядты қолданудың мысалы II-7 абзацында келтірілген. Рельеф клапанының разряд жүйелеріндегі ағын сипаттамаларын есептеудің басқа әдістері бар және оқырманға қолданылатын әдістің жеткілікті консервативті екенін тексеру ескертіледі. Мұндай әдістердің бірін Г.С. Ляо ASME журналында 1975 жылдың қазан айында жарияланған «Электр станцияларының қауіпсіздігі және қысымды рельеф клапанының шығару тобын талдау» атты еңбегінде сипаттаған.
Сақтандыру клапаны кез келген иілуден түзу құбырдың минималды қашықтығында орналасуы керек. Бұл минималды қашықтық II-5.2.1 тармағында анықталғандай жүйенің жұмысына және геометриясына байланысты. Бірнеше сақтандыру клапандары бар қондырғылар үшін клапан тармақтарының қосылыстары үшін ұсынылған аралық D-1 кестесінің (10)(c) ескертпесінде көрсетілгендей, тармақ пен қызмет көрсету құбырларының радиустарына байланысты. II-5.7.1 тармағына сәйкес, жылу кеңеюі мен сейсмикалық өзара әрекеттесулердің әсерін азайту үшін сақтандыру клапанының разрядтарында орналасқан құбыр тіректерін көршілес құрылымдарға емес, жұмыс істейтін құбырларға қосу қажет болуы мүмкін. Қауіпсіздік клапандарының жинақтарын жобалаудағы осы және басқа да жобалау ескертпелерінің қысқаша мазмұнын II-5 тармағында табуға болады.
Әрине, осы мақаланың шеңберінде ASME B31 жобалау талаптарының барлығын қамту мүмкін емес. Бірақ қысым құбыр жүйесін жобалауға қатысатын кез келген тағайындалған инженер кем дегенде осы жобалау кодымен таныс болуы керек. Жоғарыда келтірілген ақпаратпен оқырмандар ASME B31-ді құндырақ және қолжетімді ресурс деп табады деп үміттенемін.
Монте К. Энгелькемиер - Stanley Consultants компаниясының жоба жетекшісі. Энгелькемиер Айова инженерлік қоғамының, NSPE және ASME мүшесі және B31.1 электр құбырлары кодексі комитеті мен кіші комитетінде қызмет етеді. Оның құбыр жүйелерін орналастыру, жобалау, бекіткіштерді бағалау және кернеуді талдау саласында 12 жылдан астам тәжірибесі бар. Мэтт Уилки - Stanley Consultants компаниясының механик инженері. Оның әртүрлі коммуналдық, муниципалдық, институционалдық және өнеркәсіптік клиенттерге арналған құбыр жүйелерін жобалауда 6 жылдан астам кәсіби тәжірибесі бар және ASME мен Айова инженерлік қоғамының мүшесі.
Осы мазмұнда қамтылған тақырыптар бойынша тәжірибеңіз бен біліктілігіңіз бар ма? Сіз біздің CFE Media редакциялық тобымызға үлес қосуды және өзіңіз бен компанияңыз лайықты мойындауға ие болуды қарастыруыңыз керек. Процесті бастау үшін мына жерді басыңыз.