Meta jiddisinja sistema ta' pajpijiet tal-pressjoni, l-inġinier li jinnomina spiss jispeċifika li l-pajpijiet tas-sistema għandhom jikkonformaw ma' parti waħda jew aktar tal-Kodiċi tal-Pajpijiet tal-Pressjoni ASME B31. L-inġiniera kif isegwu sew ir-rekwiżiti tal-kodiċi meta jiddisinjaw sistemi ta' pajpijiet?
L-ewwel, l-inġinier irid jiddetermina liema speċifikazzjoni tad-disinn għandha tintgħażel. Għal sistemi ta' pajpijiet tal-pressjoni, dan mhux neċessarjament limitat għal ASME B31. Kodiċijiet oħra maħruġa minn ASME, ANSI, NFPA, jew organizzazzjonijiet governattivi oħra jistgħu jkunu rregolati mill-post tal-proġett, l-applikazzjoni, eċċ. Fl-ASME B31, bħalissa hemm seba' taqsimiet separati fis-seħħ.
ASME B31.1 Pajpijiet Elettriċi: Din it-taqsima tkopri l-pajpijiet f'power stations, impjanti industrijali u istituzzjonali, sistemi ta' tisħin ġeotermali, u sistemi ta' tisħin u tkessiħ ċentrali u distrettwali. Dan jinkludi pajpijiet esterni tal-bojler u esterni mhux tal-bojler użati biex jiġu installati bojlers tat-Taqsima I tal-ASME. Din it-taqsima ma tapplikax għal tagħmir kopert mill-Kodiċi tal-Bojlers u l-Bastimenti tal-Pressjoni tal-ASME, ċerti pajpijiet ta' distribuzzjoni tat-tisħin u t-tkessiħ bi pressjoni baxxa, u diversi sistemi oħra deskritti fil-paragrafu 100.1.3 tal-ASME B31.1. L-oriġini tal-ASME B31.1 jistgħu jiġu ntraċċati lura għas-snin 20, bl-ewwel edizzjoni uffiċjali ppubblikata fl-1935. Innota li l-ewwel edizzjoni, inklużi l-appendiċi, kellha inqas minn 30 paġna, u l-edizzjoni attwali għandha aktar minn 300 paġna.
ASME B31.3 Pajpijiet tal-Proċess: Din it-taqsima tkopri l-pajpijiet fir-raffineriji; impjanti kimiċi, farmaċewtiċi, tat-tessuti, tal-karta, tas-semikondutturi, u krijoġeniċi; u impjanti u terminals tal-ipproċessar assoċjati. Din it-taqsima hija simili ħafna għall-ASME B31.1, speċjalment meta tiġi kkalkulata l-ħxuna minima tal-ħajt għal pajp dritt. Din it-taqsima kienet oriġinarjament parti minn B31.1 u ġiet rilaxxata għall-ewwel darba separatament fl-1959.
ASME B31.4 Sistemi ta' Trasport bil-Pajpijiet għal Likwidi u Demel: Din it-taqsima tkopri l-pajpijiet li jittrasportaw primarjament prodotti likwidi bejn impjanti u terminals, u fi ħdan terminals, stazzjonijiet tal-ippumpjar, tal-ikkundizzjonar u tal-kejl. Din it-taqsima kienet oriġinarjament parti minn B31.1 u ġiet rilaxxata għall-ewwel darba separatament fl-1959.
ASME B31.5 Pajpijiet tar-Refriġerazzjoni u Komponenti tat-Trasferiment tas-Sħana: Din it-taqsima tkopri l-pajpijiet għar-refriġeranti u l-likwidi li jkessħu sekondarji. Din il-parti kienet oriġinarjament parti minn B31.1 u ġiet rilaxxata għall-ewwel darba separatament fl-1962.
ASME B31.8 Sistemi ta' Pajpijiet għat-Trażmissjoni u d-Distribuzzjoni tal-Gass: Dan jinkludi pajpijiet għat-trasport primarjament ta' prodotti gassużi bejn sorsi u terminali, inklużi kompressuri, stazzjonijiet ta' kondizzjonament u kejl; u pajpijiet għall-ġbir tal-gass. Din it-taqsima kienet oriġinarjament parti minn B31.1 u ġiet rilaxxata għall-ewwel darba separatament fl-1955.
ASME B31.9 Pajpijiet tas-Servizzi tal-Bini: Din it-taqsima tkopri l-pajpijiet li jinstabu komunement f'bini industrijali, istituzzjonali, kummerċjali u pubbliku; u abitazzjonijiet b'ħafna unitajiet li ma jeħtiġux il-firxiet tad-daqs, il-pressjoni u t-temperatura koperti fl-ASME B31.1. Din it-taqsima hija simili għall-ASME B31.1 u B31.3, iżda hija inqas konservattiva (speċjalment meta tikkalkula l-ħxuna minima tal-ħajt) u fiha inqas dettall. Hija limitata għal applikazzjonijiet ta' pressjoni baxxa u temperatura baxxa kif indikat fl-ASME B31.9 paragrafu 900.1.2. Dan ġie ppubblikat għall-ewwel darba fl-1982.
ASME B31.12 Pajpijiet tal-Idroġenu u Pajpijiet: Din it-taqsima tkopri l-pajpijiet fis-servizz tal-idroġenu gassuż u likwidu, u l-pajpijiet fis-servizz tal-idroġenu gassuż. Din it-taqsima ġiet ippubblikata għall-ewwel darba fl-2008.
Liema kodiċi tad-disinn għandu jintuża fl-aħħar mill-aħħar jiddependi mis-sid. L-introduzzjoni għall-ASME B31 tiddikjara, "Hija r-responsabbiltà tas-sid li jagħżel is-sezzjoni tal-kodiċi li l-aktar taqbel mal-installazzjoni tal-pajpijiet proposta." F'xi każijiet, "sezzjonijiet multipli tal-kodiċi jistgħu japplikaw għal sezzjonijiet differenti tal-installazzjoni."
L-edizzjoni tal-2012 tal-ASME B31.1 se sservi bħala r-referenza primarja għal diskussjonijiet sussegwenti. L-iskop ta’ dan l-artikolu huwa li jiggwida lill-inġinier li jinnomina permezz ta’ wħud mill-passi ewlenin fid-disinn ta’ sistema ta’ pajpijiet tal-pressjoni konformi mal-ASME B31. Is-segwitu tal-linji gwida tal-ASME B31.1 jipprovdi rappreżentazzjoni tajba tad-disinn ġenerali tas-sistema. Metodi ta’ disinn simili jintużaw jekk jiġi segwit l-ASME B31.3 jew B31.9. Il-bqija tal-ASME B31 jintuża f’applikazzjonijiet aktar dojoq, primarjament għal sistemi jew applikazzjonijiet speċifiċi, u mhux se jiġi diskuss aktar. Filwaqt li l-passi ewlenin fil-proċess tad-disinn se jiġu enfasizzati hawn, din id-diskussjoni mhijiex eżawrjenti u l-kodiċi sħiħ għandu dejjem jiġi referenzjat waqt id-disinn tas-sistema. Ir-referenzi kollha għat-test jirreferu għall-ASME B31.1 sakemm ma jkunx iddikjarat mod ieħor.
Wara li jagħżel il-kodiċi korrett, id-disinjatur tas-sistema għandu wkoll jirrevedi kwalunkwe rekwiżit tad-disinn speċifiku għas-sistema. Il-Paragrafu 122 (Parti 6) jipprovdi rekwiżiti tad-disinn relatati ma' sistemi li jinstabu komunement f'applikazzjonijiet ta' pajpijiet elettriċi, bħal fwar, ilma tal-għalf, blowdown u blowdown, pajpijiet tal-istrumentazzjoni, u sistemi ta' serħan mill-pressjoni. L-ASME B31.3 fih paragrafi simili għal ASME B31.1, iżda b'inqas dettall. Il-kunsiderazzjonijiet fil-paragrafu 122 jinkludu rekwiżiti speċifiċi għas-sistema tal-pressjoni u t-temperatura, kif ukoll diversi limitazzjonijiet ġurisdizzjonali delineati bejn il-bojler innifsu, il-pajpijiet esterni tal-bojler, u l-pajpijiet esterni mhux tal-bojler imqabbda mal-pajpijiet tal-bojler tal-Parti I tal-ASME. definizzjoni. Il-Figura 2 turi dawn il-limitazzjonijiet tal-bojler tanbur.
Id-disinjatur tas-sistema għandu jiddetermina l-pressjoni u t-temperatura li fihom se topera s-sistema u l-kundizzjonijiet li s-sistema għandha tkun iddisinjata biex tissodisfa.
Skont il-paragrafu 101.2, il-pressjoni interna tad-disinn m'għandhiex tkun inqas mill-pressjoni massima kontinwa tax-xogħol (MSOP) fis-sistema tal-pajpijiet, inkluż l-effett tar-ras statika. Il-pajpijiet soġġetti għal pressjoni esterna għandhom ikunu ddisinjati għall-pressjoni differenzjali massima mistennija taħt kundizzjonijiet ta' tħaddim, għeluq jew test. Barra minn hekk, jeħtieġ li jiġu kkunsidrati l-impatti ambjentali. Skont il-paragrafu 101.4, jekk it-tkessiħ tal-fluwidu x'aktarx inaqqas il-pressjoni fil-pajp għal taħt il-pressjoni atmosferika, il-pajp għandu jkun iddisinjat biex jiflaħ pressjoni esterna jew għandhom jittieħdu miżuri biex jinkiser il-vakwu. F'sitwazzjonijiet fejn l-espansjoni tal-fluwidu tista' żżid il-pressjoni, is-sistemi tal-pajpijiet għandhom ikunu ddisinjati biex jifilħu l-pressjoni miżjuda jew għandhom jittieħdu miżuri biex tittaffa l-pressjoni żejda.
Mill-bidu tat-Taqsima 101.3.2, it-temperatura tal-metall għad-disinn tal-pajpijiet għandha tkun rappreżentattiva tal-kundizzjonijiet massimi sostnuti mistennija. Għas-sempliċità, ġeneralment huwa preżunt li t-temperatura tal-metall hija ugwali għat-temperatura tal-fluwidu. Jekk mixtieq, it-temperatura medja tal-metall tista' tintuża sakemm it-temperatura tal-ħajt ta' barra tkun magħrufa. Għandha tingħata wkoll attenzjoni partikolari lill-fluwidi miġbuda permezz ta' skambjaturi tas-sħana jew minn tagħmir ta' kombustjoni biex jiġi żgurat li jitqiesu l-agħar kundizzjonijiet ta' temperatura.
Spiss, id-disinjaturi jżidu marġni ta' sigurtà mal-pressjoni massima tax-xogħol u/jew it-temperatura. Id-daqs tal-marġni jiddependi fuq l-applikazzjoni. Huwa importanti wkoll li jiġu kkunsidrati r-restrizzjonijiet tal-materjal meta tiġi ddeterminata t-temperatura tad-disinn. L-ispeċifikazzjoni ta' temperaturi għoljin tad-disinn (akbar minn 750 F) tista' teħtieġ l-użu ta' materjali tal-liga minflok l-azzar tal-karbonju aktar standard. Il-valuri tal-istress fl-Appendiċi A Obbligatorju huma pprovduti biss għat-temperaturi permessi għal kull materjal. Pereżempju, l-azzar tal-karbonju jista' jipprovdi biss valuri ta' stress sa 800 F. L-espożizzjoni fit-tul tal-azzar tal-karbonju għal temperaturi 'l fuq minn 800 F tista' tikkawża li l-pajp jikkarbonizza, u jagħmilha aktar fraġli u suxxettibbli għall-falliment. Jekk topera 'l fuq minn 800 F, il-ħsara aċċellerata mill-creep assoċjata mal-azzar tal-karbonju għandha tiġi kkunsidrata wkoll. Ara l-paragrafu 124 għal diskussjoni sħiħa dwar il-limiti tat-temperatura tal-materjal.
Xi kultant l-inġiniera jistgħu wkoll jispeċifikaw il-pressjonijiet tat-test għal kull sistema. Il-Paragrafu 137 jipprovdi gwida dwar l-ittestjar tal-istress. Tipikament, l-ittestjar idrostatiku se jiġi speċifikat b'1.5 darbiet il-pressjoni tad-disinn; madankollu, l-istress taċ-ċirku u lonġitudinali fil-pajpijiet m'għandux jaqbeż id-90% tas-saħħa tar-rendiment tal-materjal fil-paragrafu 102.3.3 (B) matul it-test tal-pressjoni. Għal xi sistemi ta' pajpijiet esterni mhux tal-bojler, l-ittestjar tat-tnixxija waqt is-servizz jista' jkun metodu aktar prattiku biex jiġi ċċekkjat jekk hemmx tnixxijiet minħabba diffikultajiet fl-iżolament ta' partijiet tas-sistema, jew sempliċement għax il-konfigurazzjoni tas-sistema tippermetti ttestjar sempliċi tat-tnixxija matul is-servizz inizjali. Maqbul, dan huwa aċċettabbli.
Ladarba jiġu stabbiliti l-kundizzjonijiet tad-disinn, il-pajpijiet jistgħu jiġu speċifikati. L-ewwel ħaġa li trid tiddeċiedi hija liema materjal għandu jintuża. Kif imsemmi qabel, materjali differenti għandhom limiti ta' temperatura differenti. Il-Paragrafu 105 jipprovdi restrizzjonijiet addizzjonali fuq diversi materjali tal-pajpijiet. L-għażla tal-materjal tiddependi wkoll fuq il-fluwidu tas-sistema, bħall-użu ta' ligi tan-nikil f'applikazzjonijiet ta' pajpijiet kimiċi korrużivi, l-użu ta' azzar inossidabbli biex iwassal arja nadifa tal-istrumenti, jew l-użu ta' azzar tal-karbonju b'kontenut għoli ta' kromju (akbar minn 0.1%) biex jipprevjeni l-korrużjoni aċċellerata mill-fluss. Il-Korrużjoni Aċċellerata mill-Fluss (FAC) hija fenomenu ta' erożjoni/korrużjoni li ntwera li jikkawża tnaqqija severa tal-ħitan u ħsara fil-pajpijiet f'xi wħud mis-sistemi ta' pajpijiet l-aktar kritiċi. In-nuqqas li jiġi kkunsidrat kif suppost it-tnaqqija tal-komponenti tal-plaming jista' u kellu konsegwenzi serji, bħal fl-2007 meta pajp ta' desuperheating fl-istazzjon tal-enerġija IATAN ta' KCP&L infaqa', u qatel żewġ ħaddiema u weġġa' serjament it-tielet wieħed.
L-ekwazzjoni 7 u l-ekwazzjoni 9 fil-paragrafu 104.1.1 jiddefinixxu l-ħxuna minima meħtieġa tal-ħajt u l-pressjoni massima interna tad-disinn, rispettivament, għal pajp dritt soġġett għal pressjoni interna. Il-varjabbli f'dawn l-ekwazzjonijiet jinkludu l-istress massimu permissibbli (mill-Appendiċi Obbligatorju A), id-dijametru ta' barra tal-pajp, il-fattur tal-materjal (kif muri fit-Tabella 104.1.2 (A)), u kwalunkwe konċessjoni addizzjonali tal-ħxuna (kif deskritt hawn taħt). B'tant varjabbli involuti, l-ispeċifikazzjoni tal-materjal tal-pajpijiet xieraq, id-dijametru nominali, u l-ħxuna tal-ħajt tista' tkun proċess iterattiv li jista' jinkludi wkoll il-veloċità tal-fluwidu, it-tnaqqis fil-pressjoni, u l-ispejjeż tal-pajpijiet u tal-ippumpjar. Irrispettivament mill-applikazzjoni, il-ħxuna minima tal-ħajt meħtieġa trid tiġi vverifikata.
Tista' tiżdied allowance addizzjonali għall-ħxuna biex tikkumpensa għal diversi raġunijiet inkluż il-FAC. Jistgħu jkunu meħtieġa allowances minħabba t-tneħħija ta' ħjut, slots, eċċ. materjal meħtieġ biex isiru ġonot mekkaniċi. Skont il-paragrafu 102.4.2, l-allowance minima għandha tkun ugwali għall-fond tal-ħjut flimkien mat-tolleranza tal-magni. Tista' tkun meħtieġa wkoll allowance biex tipprovdi saħħa addizzjonali biex tevita ħsara lill-pajpijiet, kollass, sag eċċessiv, jew buckling minħabba tagħbijiet sovraimposti jew kawżi oħra diskussi fil-paragrafu 102.4.4. Jistgħu jiżdiedu wkoll allowances biex jitqiesu l-ġonot iwweldjati (paragrafu 102.4.3) u l-minkbejn (paragrafu 102.4.5). Fl-aħħar nett, jistgħu jiżdiedu tolleranzi biex jikkumpensaw għall-korrużjoni u/jew l-erożjoni. Il-ħxuna ta' din l-allowance hija fid-diskrezzjoni tad-disinjatur u għandha tkun konsistenti mal-ħajja mistennija tal-pajpijiet skont il-paragrafu 102.4.1.
L-Anness IV fakultattiv jipprovdi gwida dwar il-kontroll tal-korrużjoni. Kisi protettiv, protezzjoni katodika, u iżolament elettriku (bħal flanġijiet iżolanti) huma kollha metodi ta' prevenzjoni tal-korrużjoni esterna ta' pajpijiet midfuna jew mgħaddsa. Inibituri tal-korrużjoni jew inforri jistgħu jintużaw biex jipprevjenu l-korrużjoni interna. Għandha tingħata wkoll attenzjoni biex tintuża ilma tat-test idrostatiku tal-purità xierqa u, jekk meħtieġ, biex il-pajpijiet jitbattlu kompletament wara t-test idrostatiku.
Il-ħxuna minima tal-ħajt tal-pajp jew l-iskeda meħtieġa għall-kalkoli preċedenti tista' ma tkunx kostanti tul id-dijametru tal-pajp u tista' teħtieġ speċifikazzjonijiet għal skedi differenti għal dijametri differenti. Il-valuri xierqa tal-iskeda u tal-ħxuna tal-ħajt huma definiti fl-ASME B36.10 Pajp tal-Azzar Falsifikat Iwweldjat u Mingħajr Saldatura.
Meta tispeċifika l-materjal tal-pajp u twettaq il-kalkoli diskussi qabel, huwa importanti li tiżgura li l-valuri massimi permissibbli tal-istress użati fil-kalkoli jaqblu mal-materjal speċifikat. Pereżempju, jekk pajp tal-istainless steel A312 304L jiġi speċifikat ħażin minflok pajp tal-istainless steel A312 304, il-ħxuna tal-ħajt ipprovduta tista' tkun insuffiċjenti minħabba d-differenza sinifikanti fil-valuri massimi permissibbli tal-istress bejn iż-żewġ materjali. Bl-istess mod, il-metodu tal-manifattura tal-pajp għandu jiġi speċifikat b'mod xieraq. Pereżempju, jekk il-valur massimu permissibbli tal-istress għal pajp mingħajr saldatura jintuża għall-kalkolu, għandu jiġi speċifikat pajp mingħajr saldatura. Inkella, il-manifattur/installatur jista' joffri pajp iwweldjat bil-ħjata, li jista' jirriżulta fi ħxuna tal-ħajt insuffiċjenti minħabba valuri massimi permissibbli tal-istress aktar baxxi.
Pereżempju, ejja ngħidu li t-temperatura tad-disinn tal-pipeline hija 300 F u l-pressjoni tad-disinn hija 1,200 psig. Se jintuża wajer tal-azzar tal-karbonju (A53 Grad B mingħajr saldatura). Iddetermina l-pjan tal-pajpijiet xieraq biex tispeċifika biex tissodisfa r-rekwiżiti tal-ASME B31.1 Ekwazzjoni 9. L-ewwel, il-kundizzjonijiet tad-disinn huma spjegati:
Imbagħad, iddetermina l-valuri massimi permissibbli tal-istress għall-Grad B A53 fit-temperaturi tad-disinn ta' hawn fuq mit-Tabella A-1. Innota li l-valur għall-pajpijiet mingħajr saldatura jintuża għaliex il-pajpijiet mingħajr saldatura huma speċifikati:
Trid tiżdied ukoll l-allowance tal-ħxuna. Għal din l-applikazzjoni, hija preżunta allowance tal-korrużjoni ta' 1/16 pulzier. Tolleranza separata għat-tħin se tiżdied aktar tard.
3 pulzieri. Il-pajp se jiġi speċifikat l-ewwel. Jekk nassumu pajp tal-Iskeda 40 u tolleranza tat-tħin ta' 12.5%, ikkalkula l-pressjoni massima:
Pajp tal-Iskeda 40 huwa sodisfaċenti għal tubu ta' 3 pulzieri fil-kundizzjonijiet tad-disinn speċifikati hawn fuq. Imbagħad, iċċekkja 2 pulzieri. Il-pipeline juża l-istess suppożizzjonijiet:
2 pulzieri. Taħt il-kundizzjonijiet tad-disinn speċifikati hawn fuq, il-pajpijiet se jeħtieġu ħxuna tal-ħajt eħxen minn Skeda 40. Ipprova 2 pulzieri. Pajpijiet tal-Iskeda 80:
Filwaqt li l-ħxuna tal-ħajt tal-pajp ħafna drabi hija l-fattur limitanti fid-disinn tal-pressjoni, xorta huwa importanti li jiġi vverifikat li l-fittings, il-komponenti u l-konnessjonijiet użati huma adattati għall-kundizzjonijiet speċifikati tad-disinn.
Bħala regola ġenerali, skont il-paragrafi 104.2, 104.7.1, 106 u 107, il-valvijiet, il-fittings u l-komponenti l-oħra kollha li fihom pressjoni manifatturati skont l-istandards elenkati fit-Tabella 126.1 għandhom jitqiesu adattati għall-użu taħt kundizzjonijiet normali ta' tħaddim jew taħt dawk l-istandards tal-klassifikazzjonijiet tal-pressjoni-temperatura speċifikati fl-ASME B31.1. L-utenti għandhom ikunu konxji li jekk ċerti standards jew manifatturi jistgħu jimponu limiti aktar stretti fuq devjazzjonijiet minn tħaddim normali minn dawk speċifikati fl-ASME B31.1, għandhom japplikaw il-limiti aktar stretti.
Fl-intersezzjonijiet tal-pajpijiet, huma rakkomandati tees, transversals, crosses, ġonot iwweldjati tal-fergħat, eċċ., manifatturati skont l-istandards elenkati fit-Tabella 126.1. F'xi każijiet, l-intersezzjonijiet tal-pajpijiet jistgħu jeħtieġu konnessjonijiet tal-fergħat uniċi. Il-Paragrafu 104.3.1 jipprovdi rekwiżiti addizzjonali għall-konnessjonijiet tal-fergħat biex jiżgura li jkun hemm biżżejjed materjal tal-pajpijiet biex jiflaħ il-pressjoni.
Biex jissimplifika d-disinn, id-disinjatur jista' jagħżel li jistabbilixxi l-kundizzjonijiet tad-disinn ogħla biex jissodisfa l-klassifikazzjoni tal-flanġ ta' ċerta klassi ta' pressjoni (eż. ASME klassi 150, 300, eċċ.) kif definit mill-klassi tal-pressjoni-temperatura għal materjali speċifiċi speċifikati fl-ASME B16 .5 Flanġijiet tal-pajpijiet u ġonot tal-flanġ, jew standards simili elenkati fit-Tabella 126.1. Dan huwa aċċettabbli sakemm ma jirriżultax f'żieda bla bżonn fil-ħxuna tal-ħajt jew disinji oħra tal-komponenti.
Parti importanti mid-disinn tal-pajpijiet hija li jiġi żgurat li l-integrità strutturali tas-sistema tal-pajpijiet tinżamm ladarba jiġu applikati l-effetti tal-pressjoni, it-temperatura u l-forzi esterni. L-integrità strutturali tas-sistema ħafna drabi tiġi injorata fil-proċess tad-disinn u, jekk ma ssirx sew, tista' tkun waħda mill-partijiet l-aktar għaljin tad-disinn. L-integrità strutturali hija diskussa primarjament f'żewġ postijiet, Paragrafu 104.8: Analiżi tal-Komponent tal-Pajpijiet u Paragrafu 119: Espansjoni u Flessibbiltà.
Il-paragrafu 104.8 jelenka l-formuli bażiċi tal-kodiċi użati biex jiddeterminaw jekk sistema ta' pajpijiet taqbiżx l-istress permess mill-kodiċi. Dawn l-ekwazzjonijiet tal-kodiċi huma komunement imsejħa tagħbijiet kontinwi, tagħbijiet okkażjonali, u tagħbijiet ta' spostament. It-tagħbija sostnuta hija l-effett tal-pressjoni u l-piż fuq sistema ta' pajpijiet. It-tagħbijiet inċidentali huma tagħbijiet kontinwi flimkien ma' tagħbijiet possibbli mir-riħ, tagħbijiet sismiċi, tagħbijiet tat-terren u tagħbijiet oħra għal żmien qasir. Huwa preżunt li kull tagħbija inċidentali applikata mhux se taġixxi fuq tagħbijiet inċidentali oħra fl-istess ħin, għalhekk kull tagħbija inċidentali se tkun każ ta' tagħbija separat fil-ħin tal-analiżi. It-tagħbijiet ta' spostament huma l-effetti tat-tkabbir termali, l-ispostament tat-tagħmir waqt it-tħaddim, jew kwalunkwe tagħbija oħra ta' spostament.
Il-paragrafu 119 jiddiskuti kif għandha tiġi mmaniġġjata l-espansjoni u l-flessibbiltà tal-pajpijiet fis-sistemi tal-pajpijiet u kif għandhom jiġu ddeterminati t-tagħbijiet ta' reazzjoni. Il-flessibbiltà tas-sistemi tal-pajpijiet ħafna drabi hija l-aktar importanti fil-konnessjonijiet tat-tagħmir, peress li l-biċċa l-kbira tal-konnessjonijiet tat-tagħmir jistgħu jifilħu biss l-ammont minimu ta' forza u mument applikati fil-punt tal-konnessjoni. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, it-tkabbir termali tas-sistema tal-pajpijiet għandu l-akbar effett fuq it-tagħbija ta' reazzjoni, għalhekk huwa importanti li t-tkabbir termali fis-sistema jiġi kkontrollat ​​kif xieraq.
Biex takkomoda l-flessibbiltà tas-sistema tal-pajpijiet u biex tiżgura li s-sistema tkun appoġġjata kif suppost, hija prattika tajba li l-pajpijiet tal-azzar jiġu appoġġjati skont it-Tabella 121.5. Jekk disinjatur jistinka biex jilħaq l-ispazjar standard tal-appoġġ għal din it-tabella, dan iwettaq tliet affarijiet: jimminimizza d-deflessjoni tal-piż proprju, inaqqas it-tagħbijiet sostnuti, u jżid l-istress disponibbli għat-tagħbijiet ta' spostament. Jekk id-disinjatur iqiegħed l-appoġġ skont it-Tabella 121.5, tipikament jirriżulta f'inqas minn 1/8 pulzier ta' spostament jew sag tal-piż proprju bejn l-appoġġi tat-tubi. Il-minimizzazzjoni tad-deflessjoni tal-piż proprju tgħin biex tnaqqas iċ-ċans ta' kondensazzjoni fil-pajpijiet li jġorru fwar jew gass. Is-segwitu tar-rakkomandazzjonijiet tal-ispazjar fit-Tabella 121.5 jippermetti wkoll lid-disinjatur inaqqas l-istress sostnut fil-pajpijiet għal madwar 50% tal-valur kontinwu permess tal-kodiċi. Skont l-ekwazzjoni 1B, l-istress permess għat-tagħbijiet ta' spostament huwa inversament relatat mat-tagħbijiet sostnuti. Għalhekk, billi jiġi minimizzat it-tagħbija sostnuta, it-tolleranza tal-istress tal-ispostament tista' tiġi massimizzata. L-ispazjar rakkomandat għall-appoġġi tal-pajpijiet huwa muri fil-Figura 3.
Biex tgħin tiżgura li t-tagħbijiet ta' reazzjoni tas-sistema tal-pajpijiet jiġu kkunsidrati kif suppost u li l-istress tal-kodiċi jintlaħaq, metodu komuni huwa li titwettaq analiżi tal-istress tal-pajpijiet tas-sistema bl-għajnuna tal-kompjuter. Hemm diversi pakketti ta' softwer differenti għall-analiżi tal-istress tal-pajpijiet disponibbli, bħal Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex, jew wieħed mill-pakketti l-oħra disponibbli kummerċjalment. Il-vantaġġ tal-użu tal-analiżi tal-istress tal-pajpijiet bl-għajnuna tal-kompjuter huwa li jippermetti lid-disinjatur joħloq mudell ta' element finit tas-sistema tal-pajpijiet għal verifika faċli u l-abbiltà li jagħmel il-bidliet meħtieġa fil-konfigurazzjoni. Il-Figura 4 turi eżempju ta' mmudellar u analiżi ta' sezzjoni ta' pajp.
Meta jiddisinjaw sistema ġdida, id-disinjaturi tas-sistema tipikament jispeċifikaw li l-pajpijiet u l-komponenti kollha għandhom jiġu fabbrikati, iwweldjati, immuntati, eċċ. kif meħtieġ minn kwalunkwe kodiċi li jintuża. Madankollu, f'xi retrofits jew applikazzjonijiet oħra, jista' jkun ta' benefiċċju għal inġinier magħżul li jipprovdi gwida dwar ċerti tekniki ta' manifattura, kif deskritt fil-Kapitolu V.
Problema komuni li tiltaqa' magħha f'applikazzjonijiet ta' retrofit hija t-tisħin minn qabel tal-iwweldjar (paragrafu 131) u t-trattament bis-sħana wara l-iwweldjar (paragrafu 132). Fost benefiċċji oħra, dawn it-trattamenti bis-sħana jintużaw biex itaffu l-istress, jipprevjenu l-qsim, u jżidu s-saħħa tal-iwweldjar. Oġġetti li jaffettwaw ir-rekwiżiti tat-trattament bis-sħana ta' qabel l-iwweldjar u wara l-iwweldjar jinkludu, iżda mhumiex limitati għal, dawn li ġejjin: raggruppament tan-numru P, kimika tal-materjal, u ħxuna tal-materjal fil-ġonta li għandha tiġi wweldjata. Kull materjal elenkat fl-Appendiċi A Obbligatorju għandu numru P assenjat. Għat-tisħin minn qabel, il-paragrafu 131 jipprovdi t-temperatura minima li għaliha l-metall bażi jrid jissaħħan qabel ma jkun jista' jseħħ l-iwweldjar. Għal PWHT, it-Tabella 132 tipprovdi l-firxa tat-temperatura taż-żamma u t-tul ta' żmien biex tinżamm iż-żona tal-iwweldjar. Ir-rati tat-tisħin u t-tkessiħ, il-metodi tal-kejl tat-temperatura, it-tekniki tat-tisħin, u proċeduri oħra għandhom isegwu b'mod strett il-linji gwida stabbiliti fil-kodiċi. Effetti ħżiena mhux mistennija fuq iż-żona wweldjata jistgħu jseħħu minħabba nuqqas ta' trattament bis-sħana kif suppost.
Qasam potenzjali ieħor ta’ tħassib fis-sistemi ta’ pajpijiet bi pressjoni huwa l-liwjiet tal-pajpijiet. It-tgħawwiġ tal-pajpijiet jista’ jikkawża rqiq tal-ħitan, li jirriżulta fi ħxuna tal-ħitan insuffiċjenti. Skont il-paragrafu 102.4.5, il-kodiċi jippermetti liwjiet sakemm il-ħxuna minima tal-ħitan tissodisfa l-istess formula użata biex tikkalkula l-ħxuna minima tal-ħitan għal pajp dritt. Tipikament, tiżdied allowance biex tikkunsidra l-ħxuna tal-ħitan. It-Tabella 102.4.5 tipprovdi allowances rakkomandati għat-tnaqqis tal-liwja għal raġġi differenti tal-liwja. Il-liwjiet jistgħu jeħtieġu wkoll trattament bis-sħana minn qabel il-liwja u/jew wara l-liwja. Il-paragrafu 129 jipprovdi gwida dwar il-manifattura tal-minkbejn.
Għal ħafna sistemi ta' pajpijiet tal-pressjoni, huwa neċessarju li jiġi installat valv tas-sigurtà jew valv ta' ħelsien biex tiġi evitata pressjoni żejda fis-sistema. Għal dawn l-applikazzjonijiet, l-Appendiċi II fakultattiva: Regoli tad-Disinn tal-Installazzjoni tal-Valv tas-Sigurtà hija riżorsa siewja ħafna iżda xi kultant ftit magħrufa.
Skont il-paragrafu II-1.2, il-valvijiet tas-sigurtà huma kkaratterizzati minn azzjoni pop-up miftuħa għalkollox għal servizz ta' gass jew fwar, filwaqt li l-valvijiet tas-sigurtà jinfetħu relattivament għall-pressjoni statika upstream u jintużaw primarjament għal servizz ta' likwidu.
L-unitajiet tal-valv tas-sigurtà huma kkaratterizzati minn jekk humiex sistemi ta' skariku miftuħa jew magħluqa. F'exhaust miftuħ, il-minkeb fil-ħruġ tal-valv tas-sigurtà ġeneralment joħroġ fil-pajp tal-exhaust għall-atmosfera. Tipikament, dan jirriżulta fi inqas pressjoni ta' wara. Jekk tinħoloq pressjoni ta' wara suffiċjenti fil-pajp tal-exhaust, porzjon tal-gass tal-exhaust jista' jiġi mkeċċi jew imlaħlaħ lura mit-tarf tad-dħul tal-pajp tal-exhaust. Id-daqs tal-pajp tal-exhaust għandu jkun kbir biżżejjed biex jipprevjeni l-blowback. F'applikazzjonijiet ta' ventijiet magħluqa, il-pressjoni tinbena fil-ħruġ tal-valv ta' ħelsien minħabba l-kompressjoni tal-arja fil-linja tal-vent, li potenzjalment tikkawża li l-mewġ tal-pressjoni jippropaga. Fil-paragrafu II-2.2.2, huwa rakkomandat li l-pressjoni tad-disinn tal-linja ta' skariku magħluqa tkun mill-inqas darbtejn akbar mill-pressjoni tax-xogħol fi stat fiss. Il-Figuri 5 u 6 juru l-installazzjoni tal-valv tas-sigurtà miftuħa u magħluqa, rispettivament.
L-installazzjonijiet tal-valvi tas-sigurtà jistgħu jkunu soġġetti għal diversi forzi kif miġbur fil-qosor fil-paragrafu II-2. Dawn il-forzi jinkludu effetti ta' espansjoni termali, l-interazzjoni ta' diversi valvi ta' ħelsien li jivventilaw simultanjament, effetti sismiċi u/jew ta' vibrazzjoni, u effetti ta' pressjoni waqt avvenimenti ta' ħelsien mill-pressjoni. Għalkemm il-pressjoni tad-disinn sal-ħruġ tal-valv tas-sigurtà għandha taqbel mal-pressjoni tad-disinn tal-pajp 'l isfel, il-pressjoni tad-disinn fis-sistema ta' skariku tiddependi fuq il-konfigurazzjoni tas-sistema ta' skariku u l-karatteristiċi tal-valv tas-sigurtà. L-ekwazzjonijiet huma pprovduti fil-paragrafu II-2.2 għad-determinazzjoni tal-pressjoni u l-veloċità fil-minkeb tal-iskariku, id-daħla tal-pajp tal-iskariku, u l-ħruġ tal-pajp tal-iskariku għal sistemi ta' skariku miftuħa u magħluqa. Bl-użu ta' din l-informazzjoni, il-forzi ta' reazzjoni f'diversi punti fis-sistema tal-egżost jistgħu jiġu kkalkulati u kkunsidrati.
Eżempju ta' problema għal applikazzjoni ta' skariku miftuħ huwa pprovdut fil-paragrafu II-7. Jeżistu metodi oħra għall-kalkolu tal-karatteristiċi tal-fluss f'sistemi ta' skariku ta' valv ta' skariku, u l-qarrej huwa mwissi biex jivverifika li l-metodu użat huwa konservattiv biżżejjed. Metodu wieħed bħal dan huwa deskritt minn GS Liao f'"Power Plant Safety and Pressure Relief Valve Exhaust Group Analysis" ippubblikat minn ASME fil-Journal of Electrical Engineering, f'Ottubru 1975.
Il-post tal-valv tas-sigurtà għandu jżomm distanza minima ta' pajp dritt minn kwalunkwe liwja. Din id-distanza minima tiddependi mis-servizz u l-ġeometrija tas-sistema kif definit fil-paragrafu II-5.2.1. Għal installazzjonijiet b'valvijiet multipli ta' ħelsien, l-ispazjar rakkomandat għall-konnessjonijiet tal-fergħa tal-valv jiddependi mir-raġġi tal-fergħa u l-pajpijiet tas-servizz, kif muri fin-Nota (10)(c) tat-Tabella D-1. Skont il-paragrafu II-5.7.1, jista' jkun meħtieġ li l-appoġġi tal-pajpijiet li jinsabu fl-iskarika tal-valv ta' ħelsien jiġu konnessi mal-pajpijiet operattivi aktar milli mal-istruttura biswit biex jiġu minimizzati l-effetti tal-espansjoni termali u l-interazzjonijiet sismiċi. Sommarju ta' dawn u kunsiderazzjonijiet oħra tad-disinn fid-disinn tal-assemblaġġi tal-valvijiet tas-sigurtà jista' jinstab fil-paragrafu II-5.
Ovvjament, mhux possibbli li jiġu koperti r-rekwiżiti kollha tad-disinn tal-ASME B31 fl-ambitu ta' dan l-artikolu. Iżda kwalunkwe inġinier magħżul involut fid-disinn ta' sistema ta' pajpijiet tal-pressjoni għandu għall-inqas ikun familjari ma' dan il-kodiċi tad-disinn. Nisperaw li, bl-informazzjoni ta' hawn fuq, il-qarrejja jsibu l-ASME B31 riżorsa aktar siewja u aċċessibbli.
Monte K. Engelkemier huwa l-mexxej tal-proġett f'Stanley Consultants. Engelkemier huwa membru tas-Soċjetà tal-Inġinerija tal-Iowa, l-NSPE, u l-ASME, u jaqdi fil-Kumitat u s-Sottokumitat tal-Kodiċi tal-Pajpijiet Elettriċi B31.1. Għandu aktar minn 12-il sena esperjenza prattika fit-tqassim tas-sistema tal-pajpijiet, id-disinn, l-evalwazzjoni tal-irbit u l-analiżi tal-istress. Matt Wilkey huwa Inġinier Mekkaniku f'Stanley Consultants. Għandu aktar minn 6 snin esperjenza professjonali fid-disinn ta' sistemi ta' pajpijiet għal varjetà ta' klijenti ta' utilità, muniċipali, istituzzjonali u industrijali u huwa membru tal-ASME u s-Soċjetà tal-Inġinerija tal-Iowa.
Għandek esperjenza u kompetenza dwar is-suġġetti koperti f'dan il-kontenut? Għandek tikkunsidra li tikkontribwixxi għat-tim editorjali tas-CFE Media tagħna u tikseb ir-rikonoxximent li jistħoqqlok int u l-kumpanija tiegħek. Ikklikkja hawn biex tibda l-proċess.