Beim Entwerfen vun engem Drockleitungssystem spezifizéiert den designéierenden Ingenieur dacks, datt d'Systemleitungen engem oder méi Deeler vum ASME B31 Pressure Piping Code entsprieche sollen. Wéi halen Ingenieuren sech richteg un d'Codeufuerderunge beim Entwerfen vu Leitungssystemer?
Als éischt muss den Ingenieur bestëmmen, wéi eng Designspezifikatioun ausgewielt soll ginn. Fir Drockleitungssystemer ass dëst net onbedéngt op ASME B31 limitéiert. Aner Coden, déi vun ASME, ANSI, NFPA oder aner Regierungsorganisatiounen ausgestallt goufen, kënnen duerch de Projetstanduert, d'Applikatioun usw. geregelt ginn. An der ASME B31 ginn et de Moment siwe separat Sektiounen, déi a Kraaft sinn.
ASME B31.1 Elektresch Päifleitungen: Dës Sektioun deckt Päifleitungen a Kraaftwierker, industriellen an institutionellen Anlagen, geothermesche Heizungssystemer, Zentral- a Fernheizungs- a Killsystemer of. Dëst beinhalt d'Äusser- a baussenzeg Päifleitungen vun Kesselen, déi fir d'Installatioun vun ASME Section I Kessel benotzt ginn. Dës Sektioun gëllt net fir Ausrüstung, déi vum ASME Boiler and Pressure Vessel Code ofgedeckt ass, bestëmmt Nidderdrock-Heizungs- a Killverdeelungsleitungen, a verschidden aner Systemer, déi am Paragraf 100.1.3 vun ASME B31.1 beschriwwe sinn. D'Originne vun ASME B31.1 kënnen op d'1920er Joren zréckgefouert ginn, mat der éischter offizieller Editioun, déi 1935 publizéiert gouf. Et ass ze bemierken, datt déi éischt Editioun, inklusiv den Uschlëss, manner wéi 30 Säiten hat, an déi aktuell Editioun iwwer 300 Säiten laang ass.
ASME B31.3 Prozessleitungen: Dës Sektioun deckt Leitungen a Raffinerien; chemeschen, pharmazeuteschen, Textil-, Pabeier-, Hallefleiter- a kryogenen Anlagen; a verbonne Veraarbechtungsanlagen an Terminaler of. Dës Sektioun ass ganz ähnlech wéi ASME B31.1, besonnesch bei der Berechnung vun der minimaler Wanddicke fir riichte Päifen. Dës Sektioun war ursprénglech Deel vu B31.1 a gouf fir d'éischt separat am Joer 1959 verëffentlecht.
ASME B31.4 Pipeline-Transportsystemer fir Flëssegkeeten a Schlamm: Dës Sektioun behandelt Päifleitungen, déi haaptsächlech flësseg Produkter tëscht Anlagen an Terminaler, an innerhalb vun Terminaler, Pompel-, Konditiouns- a Miessstatiounen transportéieren. Dës Sektioun war ursprénglech Deel vu B31.1 a gouf fir d'éischt separat am Joer 1959 verëffentlecht.
ASME B31.5 Kälteleitungen a Wärmetransferkomponenten: Dës Sektioun behandelt Leitungen fir Kältemëttel a sekundär Killmëttel. Dësen Deel war ursprénglech Deel vu B31.1 a gouf fir d'éischt separat am Joer 1962 erausginn.
ASME B31.8 Gastransmissiouns- a Verdeelungsleitungssystemer: Dëst ëmfaasst Päifleitungen fir haaptsächlech gasfërmeg Produkter tëscht Quellen an Terminaler ze transportéieren, dorënner Kompressoren, Konditiouns- a Miessstatiounen; a Gassammlungsleitungen. Dës Sektioun war ursprénglech Deel vu B31.1 a gouf fir d'éischt separat am Joer 1955 verëffentlecht.
ASME B31.9 Gebaileitungen: Dës Sektioun deckt Leitungen of, déi allgemeng an industriellen, institutionellen, kommerziellen a ëffentleche Gebaier fonnt ginn; a Wunnengen mat méi Wunnengen, déi net déi Gréisst, Drock an Temperaturberäicher erfuerderen, déi an der ASME B31.1 ofgedeckt sinn. Dës Sektioun ass ähnlech wéi ASME B31.1 a B31.3, awer manner konservativ (besonnesch bei der Berechnung vun der minimaler Wanddicke) a enthält manner Detailer. Si ass limitéiert op Uwendungen bei niddregem Drock an niddreger Temperatur, wéi an der ASME B31.9 Paragraf 900.1.2 uginn. Dës Sektioun gouf fir d'éischt am Joer 1982 publizéiert.
ASME B31.12 Waasserstoffleitungen a Päifleitungen: Dës Sektioun behandelt Päifleitungen am gasfërmegen a flëssege Waasserstoffverbrauch, a Päifleitungen am gasfërmegen Waasserstoffverbrauch. Dës Sektioun gouf fir d'éischt am Joer 2008 publizéiert.
Wéi eng Designcode soll benotzt ginn, hänkt letztendlech vum Proprietär of. D'Aféierung vun der ASME B31 seet: "Et ass d'Verantwortung vum Proprietär, déi Codesektioun ze wielen, déi am nootsten der geplangter Päifinstallatioun entsprécht." A verschiddene Fäll "kënne verschidde Codesektiounen op verschidde Sektiounen vun der Installatioun zoutreffen."
D'Editioun vun 2012 vun ASME B31.1 déngt als primär Referenz fir spéider Diskussiounen. Den Zweck vun dësem Artikel ass et, den designéierenden Ingenieur duerch e puer vun den Haaptschrëtt beim Design vun engem ASME B31-konforme Leitungssystem ze guidéieren. D'Befollegung vun de Richtlinne vun ASME B31.1 bitt eng gutt Representatioun vum allgemenge Systemdesign. Ähnlech Designmethoden ginn benotzt, wann ASME B31.3 oder B31.9 gefollegt gëtt. De Rescht vun ASME B31 gëtt a méi enke Uwendungen benotzt, haaptsächlech fir spezifesch Systemer oder Uwendungen, a gëtt net weider diskutéiert. Wärend déi wichtegst Schrëtt am Designprozess hei ervirgehuewe ginn, ass dës Diskussioun net komplett an de komplette Code soll ëmmer beim Systemdesign referenzéiert ginn. All Referenzen op den Text bezéie sech op ASME B31.1, ausser et ass anescht uginn.
Nodeems de richtege Code ausgewielt gouf, muss de Systemdesigner och all systemspezifesch Designufuerderunge iwwerpréiwen. Paragraf 122 (Deel 6) stellt Designufuerderunge fir Systemer vir, déi allgemeng an elektresche Leitungsanwendungen fonnt ginn, wéi Damp, Spuerwaasser, Ofblow an Ofblow, Instrumentatiounsleitungen an Drockentlastungssystemer. ASME B31.3 enthält ähnlech Paragrafen wéi ASME B31.1, awer mat manner Detailer. D'Berécksiichtegungen am Paragraf 122 enthalen systemspezifesch Drock- an Temperaturufuerderungen, souwéi verschidde juristesch Aschränkungen, déi tëscht dem Kessel selwer, externen Kesselleitungen an net-Kessel-externen Leitungen, déi mat ASME Deel I Kesselleitungen verbonne sinn, ofgegrenzt sinn. Definitioun. Figur 2 weist dës Aschränkungen vum Trommelkessel.
De Systemdesigner muss den Drock an d'Temperatur bestëmmen, bei deenen de System funktionéiere soll, an d'Konditiounen, fir déi de System entworf soll ginn.
Geméiss Paragraf 101.2 däerf den internen Designdrock net manner wéi den maximalen kontinuéierlechen Aarbechtsdrock (MSOP) am Leitungssystem sinn, inklusiv dem Effekt vum statesche Kapp. Leitungen, déi externem Drock ausgesat sinn, musse fir den maximalen Differenzdrock entworf ginn, deen ënner Betribs-, Ausschalt- oder Testbedingungen erwaart gëtt. Zousätzlech mussen d'Ëmweltauswierkungen berécksiichtegt ginn. Geméiss Paragraf 101.4, wann d'Ofkillung vun der Flëssegkeet den Drock am Leitung op ënner dem Atmosphärendrock reduzéiert, muss d'Leitung sou entworf ginn, datt se dem externen Drock standhält, oder et musse Moossname getraff ginn, fir de Vakuum ze briechen. A Situatiounen, wou d'Expansioun vun der Flëssegkeet den Drock erhéije kann, solle Leitungssystemer sou entworf ginn, datt se dem erhéichten Drock standhalen, oder et solle Moossname getraff ginn, fir den Iwwerdrock ze entlaaschten.
Ugefaange mat der Sektioun 101.3.2 soll d'Metalltemperatur fir den Design vu Päifleitungen representativ fir déi erwaart maximal nohalteg Konditioune sinn. Fir d'Einfachheet gëtt allgemeng dovun ausgaangen, datt d'Metalltemperatur gläich wéi d'Flëssegkeetstemperatur ass. Wann gewënscht, kann déi duerchschnëttlech Metalltemperatur benotzt ginn, soulaang d'Baussenwandtemperatur bekannt ass. Besonnesch Opmierksamkeet sollt och op Flëssegkeete bezuelt ginn, déi duerch Wärmetauscher oder vu Verbrennungsanlagen ofgezunn ginn, fir sécherzestellen, datt déi schlëmmst Temperaturkonditiounen berécksiichtegt ginn.
Dacks addéieren Designer eng Sécherheetsmarge zum maximalen Aarbechtsdrock an/oder Temperatur. D'Gréisst vun der Marge hänkt vun der Uwendung of. Et ass och wichteg, Materialbeschränkungen ze berücksichtegen, wann d'Designtemperatur festgeluecht gëtt. D'Spezifikatioun vun héijen Designtemperaturen (méi wéi 750 F) kann d'Benotzung vu Legierungsmaterialien amplaz vum méi Standard Kuelestol erfuerderen. D'Spannungswäerter am obligatoreschen Anhang A sinn nëmme fir déi zulässlech Temperaturen fir all Material uginn. Zum Beispill kann Kuelestol nëmme Spannungswäerter bis zu 800 F liwweren. Eng verlängert Belaaschtung vu Kuelestol un Temperaturen iwwer 800 F kann dozou féieren, datt d'Päif karboniséiert, wouduerch se méi brécheg a méi ufälleg fir Versoen gëtt. Wann iwwer 800 F geschafft gëtt, sollt och de beschleunegte Schleifschued, deen mat Kuelestol verbonnen ass, berécksiichtegt ginn. Kuckt Paragraf 124 fir eng komplett Diskussioun vun de Materialtemperaturlimiten.
Heiansdo kënnen Ingenieuren och Testdréck fir all System spezifizéieren. Paragraf 137 gëtt Richtlinnen iwwer Belaaschtungstester. Typescherweis gëtt hydrostatesch Tester mat 1,5 Mol dem Designdrock spezifizéiert; awer d'Réng- a Längsspannungen an de Päifleitungen däerfen net méi wéi 90% vun der Streckgrenz vum Material am Paragraf 102.3.3 (B) während dem Drocktest sinn. Fir verschidde baussenzeg Päifleitungssystemer ouni Kessel kann en Dichtheetstest am Betrib eng méi praktesch Method sinn fir op Dichtheeten ze kontrolléieren wéinst Schwieregkeeten bei der Isolatioun vun Deeler vum System oder einfach well d'Systemkonfiguratioun en einfachen Dichtheetstest beim éischte Betrib erlaabt. Zougestëmmt, dëst ass akzeptabel.
Soubal d'Designbedingungen festgeluecht sinn, kënnen d'Päifleitungen spezifizéiert ginn. Déi éischt Saach, déi entscheet muss ginn, ass wéi e Material benotzt soll ginn. Wéi virdru scho gesot, hunn ënnerschiddlech Materialien ënnerschiddlech Temperaturgrenzen. Paragraf 105 setzt zousätzlech Restriktiounen fir verschidde Päifmaterialien. D'Materialauswiel hänkt och vun der Systemflëssegkeet of, wéi zum Beispill d'Benotzung vun Nickellegierungen a korrosive chemesche Päifleitungsapplikatiounen, d'Benotzung vun Edelstol fir propper Instrumentenloft ze liwweren oder d'Benotzung vu Kuelestol mat engem héije Chromgehalt (méi wéi 0,1%) fir duerch Stroum beschleunegt Korrosioun ze vermeiden. Duerchflussbeschleunegt Korrosioun (FAC) ass en Erosiouns-/Korrosiounsphänomen, dat gewisen huet, datt et schwéier Wandverdënnung a Päifversagen a verschiddene vun de kriteschste Päifsystemer verursaacht. Wann d'Verdënnung vu Sanitärkomponenten net richteg berécksiichtegt gëtt, kann dat eescht Konsequenzen hunn, a war dat och schonn, wéi zum Beispill am Joer 2007, wéi eng Desuperhëtzungsleitung am IATAN-Kraaftwierk vu KCP&L geplatzt ass, wouduerch zwee Aarbechter ëm d'Liewe koumen an en Drëtten eescht blesséiert gouf.
D'Equatioun 7 an d'Equatioun 9 am Paragraf 104.1.1 definéieren déi minimal erfuerderlech Wanddicke respektiv de maximalen internen Designdrock fir e riichte Rouer, deen engem internen Drock ausgesat ass. D'Variablen an dësen Equatioune enthalen déi maximal zulässlech Spannung (aus dem obligatoreschen Anhang A), den äusseren Duerchmiesser vum Rouer, de Materialfaktor (wéi an der Tabell 104.1.2 (A) gewisen) an all zousätzlech Décktzoulagen (wéi hei ënnendrënner beschriwwen). Mat sou vill Variablen, déi involvéiert sinn, kann d'Spezifikatioun vum passenden Päifmaterial, dem nominellen Duerchmiesser an der Wanddicke en iterative Prozess sinn, deen och d'Flëssegkeetsgeschwindegkeet, den Drockoffall an d'Päif- a Pompelkäschte mat abegräife kann. Onofhängeg vun der Uwendung muss déi minimal erfuerderlech Wanddicke verifizéiert ginn.
Zousätzlech Décktzoulag kann derbäigesat ginn, fir verschidde Grënn, dorënner FAC, ze kompenséieren. Zoulagen kënnen erfuerderlech sinn, well Gewënn, Schlitzer, etc. Material ewechgeholl gëtt, dat fir d'Hierstellung vu mechanesche Verbindungen erfuerderlech ass. Geméiss Paragraf 102.4.2 muss déi minimal Zoulag gläich wéi d'Gewënndéift plus d'Bearbechtungstoleranz sinn. Et kann och eng Zoulag erfuerderlech sinn, fir zousätzlech Stäerkt ze bidden, fir Schied un de Päifen, Zesummebroch, exzessivt Duerchsehnen oder Knicken duerch iwwerlagert Belaaschtungen oder aner Ursaachen, déi am Paragraf 102.4.4 diskutéiert ginn, ze vermeiden. Zoulagen kënnen och derbäigesat ginn, fir geschweesste Verbindungen (Paragraf 102.4.3) an Ielebougen (Paragraf 102.4.5) ze berücksichtegen. Schlussendlech kënnen Toleranzen derbäigesat ginn, fir Korrosioun an/oder Erosioun ze kompenséieren. D'Déckt vun dëser Zoulag ass am Ermësse vum Designer a muss mat der erwaarter Liewensdauer vun de Päifen am Aklang mam Paragraf 102.4.1 iwwereneestëmmen.
Den optionalen Annex IV gëtt Richtlinnen zur Korrosiounskontroll. Schutzbeschichtungen, kathodesche Schutz an elektresch Isolatioun (wéi z. B. Isolatiounsflanschen) sinn all Methoden fir extern Korrosioun vu vergraffenen oder ënnergeeten Pipelinen ze verhënneren. Korrosiounsinhibitoren oder Auskleidungen kënne benotzt ginn fir intern Korrosioun ze verhënneren. Et sollt och drop opgepasst ginn, hydrostatescht Testwaasser vun der entspriechender Rengheet ze benotzen an, wann néideg, d'Päifen no der hydrostatescher Tester komplett ze drainéieren.
Déi minimal Päifwanddicke oder de Plang, deen fir fréier Berechnungen erfuerderlech ass, ass eventuell net konstant iwwer den Duerchmiesser vum Päif a kann Spezifikatioune fir verschidde Plang fir verschidden Duerchmiesser erfuerderen. Déi entspriechend Plang- a Wanddickewäerter sinn an der ASME B36.10 geschweesste a nahtlos geschmiedte Stolrohr definéiert.
Wann Dir de Material vun de Päifen spezifizéiert an d'Berechnungen duerchféiert, déi virdru diskutéiert goufen, ass et wichteg sécherzestellen, datt déi maximal zulässlech Spannungswäerter, déi an de Berechnungen benotzt ginn, mam spezifizéierte Material iwwereneestëmmen. Zum Beispill, wann A312 304L Edelstahlrohr falsch spezifizéiert ass amplaz vun A312 304 Edelstahlrohr, kann d'Wanddicke, déi uginn ass, net ausreechend sinn, well d'maximal zulässlech Spannungswäerter tëscht den zwou Materialien däitlech ënnerscheeden. Och d'Fabrikatiounsmethod vun der Päif muss entspriechend spezifizéiert ginn. Zum Beispill, wann de maximal zulässleche Spannungswäert fir nahtlos Päifen fir d'Berechnung benotzt gëtt, soll e nahtlos Päif spezifizéiert ginn. Soss kann den Hiersteller/Installateur nahtgeschweesste Päifen ubidden, wat zu enger net ausreechender Wanddicke féiere kann, well d'maximal zulässlech Spannungswäerter méi niddreg sinn.
Zum Beispill, loosst eis unhuelen, datt d'Designtemperatur vun der Pipeline 300 F an den Designdrock 1.200 psig ass. 2″ an 3″. Kuelestol (A53 Grad B nahtlos) Drot gëtt benotzt. Bestëmmt de passenden Päifplang, deen Dir spezifiéiere musst, fir d'Ufuerderunge vun der ASME B31.1 Equatioun 9 ze erfëllen. Als éischt ginn d'Designbedingungen erkläert:
Als nächst, bestëmmt déi maximal zulässlech Spannungswäerter fir A53 Grad B bei den uewe genannten Designtemperaturen aus der Tabell A-1. Notéiert datt de Wäert fir nahtlos Päif benotzt gëtt, well nahtlos Päif spezifizéiert ass:
Décktzoulag muss och bäigefüügt ginn. Fir dës Uwendung gëtt eng Korrosiounszoulag vun 1/16 Zoll ugeholl. Eng separat Frästoleranz gëtt spéider bäigefüügt.
3 Zoll. D'Päif gëtt als éischt spezifizéiert. Ënner der Viraussetzung vun engem Schedule 40 Päif an enger Frästoleranz vun 12,5%, berechent den maximalen Drock:
D'Päif vum Schedule 40 ass zefriddestellend fir eng 3-Zoll-Päif ënner den uewe spezifizéierten Designbedingungen. Als nächst kontrolléiert d'2-Zoll-Päif. D'Päif benotzt déiselwecht Viraussetzungen:
2 Zoll. Ënnert den uewe spezifizéierten Designbedingungen brauchen d'Päifleitungen eng méi déck Wanddicke wéi Schedule 40. Probéiert 2 Zoll. Schedule 80 Päifen:
Obwuel d'Wanddicke vun de Päifen dacks de limitéierende Faktor beim Drockdesign ass, ass et trotzdem wichteg ze kontrolléieren, ob d'Armaturen, d'Komponenten an d'Verbindungen, déi benotzt ginn, fir déi spezifizéiert Designbedingungen gëeegent sinn.
Als allgemeng Regel, am Aklang mat de Paragrafen 104.2, 104.7.1, 106 an 107, gëllen all Ventiler, Armaturen an aner Drockhalteg Komponenten, déi no de Normen an der Tabell 126.1 hiergestallt sinn, als gëeegent fir de Gebrauch ënner normalen Operatiounsbedingungen oder ënner deenen Drock-Temperatur-Normen, déi an der Tabell 126.1 spezifizéiert sinn. D'Benotzer sollten sech bewosst sinn, datt wa bestëmmte Normen oder Hiersteller méi streng Limitte fir Ofwäichunge vum normale Betrib festleeën wéi déi, déi an der ASME B31.1 spezifizéiert sinn, déi méi streng Limitte gëllen.
Op Päifkräizungen ginn T-Stécker, Querstécker, Kräizer, Schweessverbindungen, asw., déi no de Standarden aus der Tabell 126.1 hiergestallt sinn, recommandéiert. A verschiddene Fäll kënnen d'Päifkräizungen eenzegaarteg Branchenverbindungen erfuerderen. Paragraf 104.3.1 setzt zousätzlech Ufuerderunge fir Branchenverbindungen vir, fir sécherzestellen, datt genuch Päifmaterial do ass, fir dem Drock standzehalen.
Fir den Design ze vereinfachen, kann den Designer d'Designbedingungen méi héich festleeën, fir de Flanschwäert vun enger bestëmmter Drockklass (z.B. ASME Klass 150, 300, etc.) ze erfëllen, wéi en duerch d'Drock-Temperaturklass fir spezifesch Materialien definéiert ass, déi an ASME B16.5 Päifflanschen a Flanschverbindungen oder ähnleche Standarden, déi an der Tabell 126.1 opgezielt sinn, spezifizéiert sinn. Dëst ass akzeptabel, soulaang et net zu enger onnéideger Erhéijung vun der Wanddicke oder anere Komponentendesignen féiert.
En wichtegen Deel vum Design vu Päifleitungen ass et sécherzestellen, datt d'strukturell Integritéit vum Päifleitungssystem erhale bleift, nodeems d'Auswierkunge vun Drock, Temperatur an externen Kräften ugewannt ginn. D'strukturell Integritéit vum System gëtt am Designprozess dacks iwwersinn a kann, wann se net gutt gemaach gëtt, ee vun de méi deieren Deeler vum Design sinn. Strukturell Integritéit gëtt haaptsächlech op zwou Plazen diskutéiert, Paragraf 104.8: Analyse vu Päifleitungskomponenten a Paragraf 119: Expansioun a Flexibilitéit.
Paragraf 104.8 lëscht déi grondleeënd Codeformelen op, déi benotzt gi fir ze bestëmmen, ob e Päifsystem déi am Code zulässlech Spannungen iwwerschreit. Dës Codegläichunge ginn allgemeng als kontinuéierlech Belaaschtungen, gelegentlech Belaaschtungen a Verdrängungsbelaaschtungen bezeechent. Dauerhaft Belaaschtung ass den Effekt vun Drock a Gewiicht op e Päifsystem. Zoufälleg Belaaschtungen sinn kontinuéierlech Belaaschtungen plus méiglech Wandbelaaschtungen, seismesch Belaaschtungen, Terrainbelaaschtungen an aner kuerzfristeg Belaaschtungen. Et gëtt ugeholl, datt all zoufälleg Belaaschtung, déi ugewannt gëtt, net gläichzäiteg op aner zoufälleg Belaaschtungen wierkt, sou datt all zoufälleg Belaaschtung zum Zäitpunkt vun der Analyse e separate Belaaschtungsfall ass. Verdrängungsbelaaschtungen sinn d'Effekter vum thermesche Wuesstum, der Verdrängung vun Ausrüstung während dem Betrib oder all aner Verdrängungsbelaaschtung.
Paragraf 119 beschreift, wéi een mat der Expansioun a Flexibilitéit vu Päifen a Päifsystemer ëmgoe soll a wéi Reaktiounslaaschtunge bestëmmt kënne ginn. D'Flexibilitéit vu Päifsystemer ass dacks am wichtegsten bei Ausrüstungsverbindungen, well déi meescht Ausrüstungsverbindungen nëmmen déi minimal Kraaft a Momenter aushale kënnen, déi um Verbindungspunkt ugewannt ginn. An de meeschte Fäll huet den thermesche Wuesstum vum Päifsystem dee gréissten Afloss op d'Reaktiounslaascht, dofir ass et wichteg, den thermesche Wuesstum am System deementspriechend ze kontrolléieren.
Fir d'Flexibilitéit vum Leitungssystem ze garantéieren an ze garantéieren, datt de System richteg ënnerstëtzt ass, ass et eng gutt Praxis, Stolleitungen no der Tabell 121.5 z'ënnerstëtzen. Wann en Designer sech beméit, den Standardofstand fir d'Ënnerstëtzung fir dës Tabelle z'erfëllen, erreecht dat dräi Saachen: miniméiert d'Eegegewiichtsofwäichung, reduzéiert dauerhaft Belaaschtungen a erhéicht déi verfügbar Spannung fir Verrécklungslaaschtungen. Wann den Designer d'Ënnerstëtzung no der Tabell 121.5 placéiert, resultéiert dat typescherweis an enger manner wéi 1/8 Zoll Eegegewiichtsofwäichung oder -duerchsaag tëscht de Rouerträger. D'Minimiséierung vun der Eegegewiichtsofwäichung hëlleft d'Chance op Kondensatioun a Leitungen ze reduzéieren, déi Damp oder Gas transportéieren. Wann een d'Ofstandsempfehlungen an der Tabell 121.5 befollegt, kann den Designer och d'dauerhaft Spannung an de Leitungen op ongeféier 50% vum kontinuéierleche zulässege Wäert vum Code reduzéieren. Geméiss der Equatioun 1B ass déi zulässlech Spannung fir Verrécklungslaaschtungen ëmgekéiert proportional zu den dauerhafte Belaaschtungen. Dofir kann duerch d'Minimiséierung vun der dauerhafter Belaaschtung d'Verrécklungsspannungstoleranz maximéiert ginn. Den recommandéierten Ofstand fir Rouerträger ass an der Figur 3 gewisen.
Fir sécherzestellen, datt d'Reaktiounsbelaaschtunge vum Päifleitungssystem richteg berécksiichtegt ginn an datt d'Spannungen no de Reegele respektéiert ginn, ass eng üblech Method eng computergestëtzte Spannungsanalyse vum System duerchzeféieren. Et gi verschidde Softwarepakete fir d'Spannungsanalyse vu Päifleitungen, wéi Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex oder ee vun den anere kommerziell verfügbare Paketen. De Virdeel vun der Benotzung vun enger computergestëtzter Spannungsanalyse vu Päifleitungen ass, datt se dem Designer erlaabt, e Finite-Element-Modell vum Päifleitungssystem ze erstellen, fir eng einfach Verifizéierung an d'Méiglechkeet, déi néideg Ännerungen un der Konfiguratioun ze maachen. Figur 4 weist e Beispill vun der Modelléierung an der Analyse vun enger Sektioun vun enger Päifleitung.
Beim Entwerfen vun engem neie System spezifizéieren Systemdesigner typescherweis, datt all Päifleitungen a Komponenten no de Viraussetzunge vum benotzte Code hiergestallt, geschweesst, zesummegesat usw. solle ginn. Wéi och ëmmer, bei verschiddenen Ëmbauten oder aneren Uwendungen kann et nëtzlech sinn, datt en designéierten Ingenieur Berodung zu bestëmmten Fabrikatiounstechniken gëtt, wéi am Kapitel V beschriwwen.
E gemeinsamt Problem, dat bei Retrofit-Applikatioune begéint gëtt, ass d'Virhëtzen vun der Schweißschweißung (Paragraf 131) an d'Hëtzbehandlung nom Schweißen (Paragraf 132). Nieft anere Virdeeler ginn dës Hëtzbehandlungen benotzt fir Spannungen ze reduzéieren, Rëss ze vermeiden an d'Schweißfestigkeit ze erhéijen. Elementer, déi d'Ufuerderunge fir d'Vir- an d'Hëtzbehandlung nom Schweißen beaflossen, enthalen, awer sinn net limitéiert op, déi folgend: P-Nummergruppéierung, Materialchemie an Déckt vum Material un der ze schweessener Verbindung. All Material, dat am obligatoreschen Anhang A opgezielt ass, huet eng zougewise P-Nummer. Fir d'Virhëtzen gëtt am Paragraf 131 déi minimal Temperatur uginn, op déi de Basismetall muss erhëtzt ginn, ier d'Schweißen duerchgefouert ka ginn. Fir PWHT gëtt d'Tabell 132 den Haltetemperaturberäich an d'Dauer vun der Haltzäit fir d'Schweißzon un. Heiz- a Killgeschwindegkeeten, Temperaturmiessmethoden, Heiztechniken an aner Prozedure sollten d'Richtlinne vum Code strikt verfollegen. Onerwaart negativ Auswierkungen op déi geschweesst Fläch kënnen optrieden, wann d'Hëtzbehandlung net richteg gemaach gëtt.
En anere potenziellen Suergenberäich bei Drockleitungssystemer sinn d'Päifbiegen. D'Biege vu Päifen kann zu enger Verdënnung vun de Wand féieren, wat zu enger net genuch Wanddicke féiert. Geméiss dem Paragraf 102.4.5 erlaabt de Code Biegen, soulaang déi minimal Wanddicke déiselwecht Formel erfëllt, déi benotzt gëtt fir déi minimal Wanddicke fir riichte Päifen ze berechnen. Typesch gëtt eng Zoulag bäigefüügt fir d'Wanddicke ze berücksichtegen. Tabelle 102.4.5 weist recommandéiert Zoulagen fir d'Biegreduktioun fir verschidde Biegradien. Biegen kënnen och eng Vir- a/oder No-Bie-Hëtztbehandlung erfuerderen. Paragraf 129 gëtt Richtlinnen fir d'Fabrikatioun vun Ielebougen.
Fir vill Drockleitungssystemer ass et néideg, e Sécherheetsventil oder e Sécherheetsventil z'installéieren, fir Iwwerdrock am System ze verhënneren. Fir dës Uwendungen ass den optionalen Anhang II: Sécherheetsventilinstallatiounskonstruktiounsregelen eng ganz wäertvoll, awer heiansdo wéineg bekannt Ressource.
Geméiss Paragraf II-1.2 si Sécherheetsventiller duerch eng voll oppe Pop-up-Aktioun fir Gas- oder Dampfbetrib charakteriséiert, während Sécherheetsventiller sech relativ zum statesche Drock virum Uschloss opmaachen a virun allem fir Flëssegkeetsbetrib benotzt ginn.
Sécherheetsventilunitéiten ënnerscheede sech doduerch, ob et sech ëm oppen oder zouen Auslaafsystemer handelt. An engem oppene Auslaaf leeft den Ellbog um Auslaaf vum Sécherheetsventil normalerweis an den Auslaafrouer an d'Atmosphär. Typesch féiert dat zu manner Géigendrock. Wann genuch Géigendrock am Auslaafrouer entsteet, kann en Deel vum Auslaafgas vum Anlaafende vum Auslaafrouer erausgedréckt oder zréckgespullt ginn. D'Gréisst vum Auslaafrouer soll grouss genuch sinn, fir e Réckblow ze verhënneren. Bei zouenen Entlüftungsapplikatioune baut sech um Auslaaf vum Sécherheetsventil duerch Loftkompressioun an der Entlüftungsleitung Drock op, wat potenziell zu Ausbreedung vun Drockwellen féiere kann. Am Paragraf II-2.2.2 ass et recommandéiert, datt den Designdrock vun der zouener Auslaafleitung op d'mannst zweemol méi grouss ass wéi de stationären Aarbechtsdrock. D'Figuren 5 a 6 weisen d'Installatioun vun der Sécherheetsventil an oppener respektiv zouener Positioun.
Sécherheetsventilinstallatioune kënnen ënnerschiddleche Kräften ausgesat sinn, wéi am Paragraf II-2 zesummegefaasst. Dës Kräften enthalen thermesch Expansiounseffekter, d'Interaktioun vu verschiddene gläichzäiteg entlüftende Sécherheetsventiller, seismesch an/oder Vibratiounseffekter, an Drockeffekter während Drockentlastungsereignisser. Och wann den Designdrock bis zum Ausgang vum Sécherheetsventil mam Designdrock vum Oflafrouer iwwereneestëmme soll, hänkt den Designdrock am Oflafsystem vun der Konfiguratioun vum Oflafsystem an de Charakteristike vum Sécherheetsventil of. Equatioune fir d'Bestimmung vum Drock a vun der Geschwindegkeet um Oflafkeilbogen, dem Oflafroueranlaaf an dem Oflafrouerausgang fir oppen an zouen Oflafsystemer ginn am Paragraf II-2.2 uginn. Mat Hëllef vun dëser Informatioun kënnen d'Reaktiounskräften op verschiddene Punkten am Oflafsystem berechent a berécksiichtegt ginn.
E Beispillproblem fir eng Uwendung mat oppenen Auslaafventile gëtt am Paragraf II-7 presentéiert. Et gëtt aner Methoden fir d'Berechnung vun der Stroumungseigenschaften an Entlaafventilsystemer, an de Lieser gëtt drop higewisen, ze kontrolléieren, ob déi benotzt Method konservativ genuch ass. Eng sou eng Method gëtt vum GS Liao an "Power Plant Safety and Pressure Relief Valve Exhaust Group Analysis" beschriwwen, déi vun der ASME am Journal of Electrical Engineering am Oktober 1975 publizéiert gouf.
D'Plazéierung vum Sécherheetsventil soll e Mindestdistanz tëscht riichte Päifen an all Biegung halen. Dësen Mindestdistanz hänkt vun der Leeschtung an der Geometrie vum System of, wéi am Paragraf II-5.2.1 definéiert. Fir Installatiounen mat méi Sécherheetsventiller hänkt den empfohlene Ofstand fir Ventilzweigverbindungen vun de Radien vun der Zweiwel- a Leeschtungsleitung of, wéi an der Note (10)(c) vun der Tabelle D-1 gewisen. Am Aklang mam Paragraf II-5.7.1 kann et néideg sinn, d'Päifstëtzer, déi um Oflaf vum Sécherheetsventil sinn, mat de Betribsleitungen anstatt mat der Nopeschstruktur ze verbannen, fir d'Auswierkunge vun der thermescher Expansioun a seismeschen Interaktiounen ze minimiséieren. Eng Zesummefassung vun dësen an anere Konzeptberücksichtegungen beim Design vu Sécherheetsventilbaugruppen fannt Dir am Paragraf II-5.
Et ass natierlech net méiglech, all Designufuerderunge vun der ASME B31 am Kader vun dësem Artikel ofzedecken. Awer all designéierten Ingenieur, deen un der Konstruktioun vun engem Drockleitungssystem bedeelegt ass, sollt op d'mannst mat dësem Designcode vertraut sinn. Hoffentlech wäerten d'Lieser mat den uewe genannten Informatiounen den ASME B31 als eng méi wäertvoll an zougänglech Ressource fannen.
De Monte K. Engelkemier ass de Projetleader bei Stanley Consultants. Den Engelkemier ass Member vun der Iowa Engineering Society, NSPE an ASME a setzt am B31.1 Electrical Piping Code Committee a Subcommittee op. Hie huet iwwer 12 Joer praktesch Erfahrung am Layout, Design, Versteifungsevaluatioun a Spannungsanalyse vu Päifsystemer. De Matt Wilkey ass e Maschinnebauingenieur bei Stanley Consultants. Hie huet iwwer 6 Joer berufflech Erfahrung am Design vu Päifsystemer fir eng Vielfalt vun Utility-, Gemengen-, Institutiouns- an Industrieclienten a Member vun der ASME an der Iowa Engineering Society.
Hutt Dir Erfahrung an Expertise zu den Themen, déi an dësem Inhalt behandelt ginn? Dir sollt iwwerleeën, zu eisem CFE Media Redaktiounsteam bäizedroen an d'Unerkennung ze kréien, déi Dir an Är Firma verdéngen. Klickt hei fir de Prozess unzefänken.