प्रेसर पाइपिङ प्रणाली डिजाइन गर्दा, तोक्ने इन्जिनियरले प्रायः प्रणाली पाइपिङ ASME B31 प्रेसर पाइपिङ कोडको एक वा बढी भागहरू अनुरूप हुनुपर्छ भनेर निर्दिष्ट गर्नेछन्। पाइपिङ प्रणाली डिजाइन गर्दा इन्जिनियरहरूले कोड आवश्यकताहरू कसरी राम्ररी पालना गर्छन्?
पहिले, इन्जिनियरले कुन डिजाइन स्पेसिफिकेशन चयन गर्नुपर्छ भनेर निर्धारण गर्नुपर्छ। प्रेसर पाइपिङ प्रणालीहरूको लागि, यो ASME B31 मा सीमित हुनु आवश्यक छैन। ASME, ANSI, NFPA, वा अन्य शासित संस्थाहरू द्वारा जारी गरिएका अन्य कोडहरू परियोजना स्थान, आवेदन, आदि द्वारा शासित हुन सक्छन्। ASME B31 मा, हाल सात अलग खण्डहरू प्रभावकारी छन्।
ASME B31.1 विद्युतीय पाइपिङ: यस खण्डले पावर स्टेशनहरू, औद्योगिक र संस्थागत प्लान्टहरू, भू-तापीय ताप प्रणालीहरू, र केन्द्रीय तथा जिल्ला ताप र शीतलन प्रणालीहरूमा पाइपिङहरू समेट्छ। यसमा ASME खण्ड I बॉयलरहरू स्थापना गर्न प्रयोग गरिने बॉयलर बाहिरी र गैर-बोयलर बाहिरी पाइपिङहरू समावेश छन्। यो खण्ड ASME बॉयलर र प्रेसर भेसल कोड, निश्चित कम चाप ताप र शीतलन वितरण पाइपिङ, र ASME B31.1 को अनुच्छेद 100.1.3 मा वर्णन गरिएका विभिन्न अन्य प्रणालीहरू द्वारा कभर गरिएका उपकरणहरूमा लागू हुँदैन। ASME B31.1 को उत्पत्ति 1920 को दशकमा पत्ता लगाउन सकिन्छ, पहिलो आधिकारिक संस्करण 1935 मा प्रकाशित भएको थियो। ध्यान दिनुहोस् कि परिशिष्टहरू सहित पहिलो संस्करण 30 पृष्ठ भन्दा कम थियो, र हालको संस्करण 300 पृष्ठ भन्दा लामो छ।
ASME B31.3 प्रक्रिया पाइपिङ: यस खण्डले रिफाइनरीहरूमा पाइपिङ; रासायनिक, औषधि, कपडा, कागज, अर्धचालक, र क्रायोजेनिक प्लान्टहरू; र सम्बन्धित प्रशोधन प्लान्टहरू र टर्मिनलहरूलाई समेट्छ। यो खण्ड ASME B31.1 सँग धेरै मिल्दोजुल्दो छ, विशेष गरी जब सीधा पाइपको लागि न्यूनतम भित्ता मोटाई गणना गरिन्छ। यो खण्ड मूल रूपमा B31.1 को भाग थियो र पहिलो पटक 1959 मा छुट्टै जारी गरिएको थियो।
तरल पदार्थ र स्लरीको लागि ASME B31.4 पाइपलाइन यातायात प्रणाली: यो खण्डले प्लान्ट र टर्मिनलहरू बीच र टर्मिनलहरू भित्र, पम्पिङ, कन्डिसनिङ, र मिटरिङ स्टेशनहरू बीच मुख्यतया तरल उत्पादनहरू ढुवानी गर्ने पाइपिङलाई समेट्छ। यो खण्ड मूल रूपमा B31.1 को भाग थियो र पहिलो पटक १९५९ मा छुट्टै जारी गरिएको थियो।
ASME B31.5 रेफ्रिजरेसन पाइपिङ र ताप स्थानान्तरण कम्पोनेन्टहरू: यो खण्डले रेफ्रिजरेन्ट र माध्यमिक शीतलकहरूको लागि पाइपिङलाई समेट्छ। यो भाग मूल रूपमा B31.1 को भाग थियो र पहिलो पटक १९६२ मा छुट्टै जारी गरिएको थियो।
ASME B31.8 ग्यास प्रसारण र वितरण पाइपिङ प्रणाली: यसमा कम्प्रेसर, कन्डिसनिङ र मिटरिङ स्टेशनहरू सहित स्रोतहरू र टर्मिनलहरू बीच मुख्यतया ग्यास उत्पादनहरू ढुवानी गर्न पाइपिङ समावेश छ; र ग्यास सङ्कलन पाइपिङ। यो खण्ड मूल रूपमा B31.1 को भाग थियो र पहिलो पटक 1955 मा छुट्टै जारी गरिएको थियो।
ASME B31.9 भवन सेवा पाइपिङ: यस खण्डले सामान्यतया औद्योगिक, संस्थागत, व्यावसायिक र सार्वजनिक भवनहरूमा पाइने पाइपिङहरू समेट्छ; र ASME B31.1 मा समेटिएको आकार, दबाब र तापक्रम दायरा आवश्यक नपर्ने बहु-इकाई आवासहरू। यो खण्ड ASME B31.1 र B31.3 जस्तै छ, तर कम रूढिवादी छ (विशेष गरी न्यूनतम पर्खाल मोटाई गणना गर्दा) र कम विवरणहरू समावेश गर्दछ। यो ASME B31.9 अनुच्छेद 900.1.2 मा संकेत गरिए अनुसार कम दबाब, कम तापक्रम अनुप्रयोगहरूमा सीमित छ। यो पहिलो पटक 1982 मा प्रकाशित भएको थियो।
ASME B31.12 हाइड्रोजन पाइपिङ र पाइपिङ: यो खण्डले ग्यासीय र तरल हाइड्रोजन सेवामा पाइपिङ र ग्यासीय हाइड्रोजन सेवामा पाइपिङलाई समेट्छ। यो खण्ड पहिलो पटक २००८ मा प्रकाशित भएको थियो।
कुन डिजाइन कोड प्रयोग गर्ने भन्ने कुरा अन्ततः मालिकमा निर्भर गर्दछ। ASME B31 को परिचयमा भनिएको छ, "प्रस्तावित पाइपिङ स्थापनासँग नजिकको कोड खण्ड चयन गर्नु मालिकको जिम्मेवारी हो।" केही अवस्थामा, "स्थापनाको विभिन्न खण्डहरूमा धेरै कोड खण्डहरू लागू हुन सक्छन्।"
ASME B31.1 को २०१२ संस्करण पछिल्ला छलफलहरूको लागि प्राथमिक सन्दर्भको रूपमा काम गर्नेछ। यस लेखको उद्देश्य ASME B31 अनुरूप दबाब पाइपिङ प्रणाली डिजाइन गर्ने केही मुख्य चरणहरू मार्फत नियुक्त गर्ने इन्जिनियरलाई मार्गदर्शन गर्नु हो। ASME B31.1 को दिशानिर्देशहरू पालना गर्नाले सामान्य प्रणाली डिजाइनको राम्रो प्रतिनिधित्व प्रदान गर्दछ। ASME B31.3 वा B31.9 पालना गरिएको खण्डमा समान डिजाइन विधिहरू प्रयोग गरिन्छ। ASME B31 को बाँकी भाग साँघुरो अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ, मुख्यतया विशिष्ट प्रणाली वा अनुप्रयोगहरूको लागि, र थप छलफल गरिने छैन। डिजाइन प्रक्रियाका प्रमुख चरणहरू यहाँ हाइलाइट गरिनेछ, यो छलफल पूर्ण छैन र प्रणाली डिजाइनको क्रममा पूर्ण कोड सधैं सन्दर्भ गरिनुपर्छ। पाठका सबै सन्दर्भहरू ASME B31.1 लाई जनाउँछन् जबसम्म अन्यथा भनिएको छैन।
सही कोड चयन गरेपछि, प्रणाली डिजाइनरले कुनै पनि प्रणाली-विशिष्ट डिजाइन आवश्यकताहरूको पनि समीक्षा गर्नुपर्छ। अनुच्छेद १२२ (भाग ६) ले सामान्यतया विद्युतीय पाइपिङ अनुप्रयोगहरूमा पाइने प्रणालीहरूसँग सम्बन्धित डिजाइन आवश्यकताहरू प्रदान गर्दछ, जस्तै स्टीम, फिडवाटर, ब्लोडाउन र ब्लोडाउन, इन्स्ट्रुमेन्टेसन पाइपिङ, र दबाब राहत प्रणालीहरू। ASME B31.3 मा ASME B31.1 जस्तै अनुच्छेदहरू छन्, तर कम विवरणका साथ। अनुच्छेद १२२ मा विचारहरूमा प्रणाली-विशिष्ट दबाब र तापक्रम आवश्यकताहरू, साथै ASME खण्ड I बायलर पाइपिङमा जडान गरिएको बायलर बडी, बायलर बाह्य पाइपिङ, र गैर-बॉयलर बाह्य पाइपिङ बीच चित्रण गरिएका विभिन्न क्षेत्राधिकार सीमाहरू समावेश छन्। परिभाषा। चित्र २ ले ड्रम बायलरका यी सीमाहरू देखाउँछ।
प्रणाली डिजाइनरले प्रणाली कुन दबाब र तापक्रममा सञ्चालन हुनेछ र प्रणाली कुन अवस्थाहरू पूरा गर्न डिजाइन गरिनुपर्छ भनेर निर्धारण गर्नुपर्छ।
अनुच्छेद १०१.२ अनुसार, आन्तरिक डिजाइन चाप पाइपिङ प्रणाली भित्र अधिकतम निरन्तर कार्य चाप (MSOP) भन्दा कम हुनु हुँदैन, जसमा स्थिर हेडको प्रभाव पनि समावेश छ। बाह्य चापको अधीनमा रहेको पाइपिङ सञ्चालन, बन्द वा परीक्षण अवस्थाहरूमा अपेक्षित अधिकतम भिन्न चापको लागि डिजाइन गरिनेछ। यसको अतिरिक्त, वातावरणीय प्रभावहरूलाई विचार गर्न आवश्यक छ। अनुच्छेद १०१.४ अनुसार, यदि तरल पदार्थलाई चिसो पार्नाले पाइपमा रहेको दबाब वायुमण्डलीय चापभन्दा कम हुने सम्भावना छ भने, पाइपलाई बाह्य चाप सहन सक्ने गरी डिजाइन गरिनेछ वा भ्याकुम तोड्न उपायहरू लिइनेछ। तरल पदार्थको विस्तारले दबाब बढाउन सक्ने अवस्थाहरूमा, पाइपिङ प्रणालीहरू बढेको दबाब सहन सक्ने गरी डिजाइन गरिनुपर्छ वा अतिरिक्त दबाब कम गर्न उपायहरू लिनुपर्छ।
धारा १०१.३.२ बाट सुरु गर्दै, पाइपिङ डिजाइनको लागि धातुको तापक्रम अपेक्षित अधिकतम दिगो अवस्थाको प्रतिनिधित्व गर्नेछ। सरलताको लागि, सामान्यतया धातुको तापक्रम तरल पदार्थको तापक्रम बराबर हुन्छ भन्ने मानिन्छ। यदि चाहियो भने, बाहिरी भित्ताको तापक्रम थाहा भएसम्म औसत धातुको तापक्रम प्रयोग गर्न सकिन्छ। सबैभन्दा खराब तापक्रम अवस्थालाई ध्यानमा राखेर सुनिश्चित गर्न ताप एक्सचेन्जरहरू वा दहन उपकरणहरूबाट निकालिने तरल पदार्थहरूमा पनि विशेष ध्यान दिनुपर्छ।
प्रायः, डिजाइनरहरूले अधिकतम काम गर्ने चाप र/वा तापक्रममा सुरक्षा मार्जिन थप्छन्। मार्जिनको आकार अनुप्रयोगमा निर्भर गर्दछ। डिजाइन तापक्रम निर्धारण गर्दा सामग्रीको अवरोधहरू विचार गर्नु पनि महत्त्वपूर्ण छ। उच्च डिजाइन तापक्रम (७५० F भन्दा बढी) निर्दिष्ट गर्न अधिक मानक कार्बन स्टीलको सट्टा मिश्र धातु सामग्रीहरूको प्रयोग आवश्यक पर्न सक्छ। अनिवार्य परिशिष्ट A मा तनाव मानहरू प्रत्येक सामग्रीको लागि अनुमतियोग्य तापक्रमको लागि मात्र प्रदान गरिएको छ। उदाहरणका लागि, कार्बन स्टीलले ८०० F सम्मको तनाव मानहरू मात्र प्रदान गर्न सक्छ। ८०० F भन्दा माथिको तापक्रममा कार्बन स्टीलको लामो समयसम्म एक्सपोजरले पाइपलाई कार्बनाइज गर्न सक्छ, जसले गर्दा यसलाई थप भंगुर र विफलताको खतरा हुन्छ। यदि ८०० F भन्दा माथि सञ्चालन भइरहेको छ भने, कार्बन स्टीलसँग सम्बन्धित द्रुत क्रिप क्षतिलाई पनि विचार गर्नुपर्छ। सामग्रीको तापक्रम सीमाको पूर्ण छलफलको लागि अनुच्छेद १२४ हेर्नुहोस्।
कहिलेकाहीँ इन्जिनियरहरूले प्रत्येक प्रणालीको लागि परीक्षण दबाब पनि निर्दिष्ट गर्न सक्छन्। अनुच्छेद १३७ ले तनाव परीक्षणको बारेमा मार्गदर्शन प्रदान गर्दछ। सामान्यतया, हाइड्रोस्टेटिक परीक्षण डिजाइन दबाबको १.५ गुणामा निर्दिष्ट गरिनेछ; यद्यपि, पाइपिङमा हुप र अनुदैर्ध्य तनाव दबाब परीक्षणको क्रममा अनुच्छेद १०२.३.३ (B) मा सामग्रीको उपज शक्तिको ९०% भन्दा बढी हुनु हुँदैन। केही गैर-बोयलर बाह्य पाइपिङ प्रणालीहरूको लागि, प्रणालीको भागहरू अलग गर्न कठिनाइहरूको कारणले गर्दा, वा प्रणाली कन्फिगरेसनले प्रारम्भिक सेवाको समयमा साधारण चुहावट परीक्षणको लागि अनुमति दिन्छ किनभने सेवामा चुहावट परीक्षण चुहावट जाँच गर्ने अधिक व्यावहारिक विधि हुन सक्छ। सहमत छु, यो स्वीकार्य छ।
डिजाइन अवस्थाहरू स्थापित भएपछि, पाइपिङ निर्दिष्ट गर्न सकिन्छ। निर्णय गर्नुपर्ने पहिलो कुरा कुन सामग्री प्रयोग गर्ने हो। पहिले उल्लेख गरिएझैं, विभिन्न सामग्रीहरूमा फरक तापक्रम सीमाहरू हुन्छन्। अनुच्छेद १०५ ले विभिन्न पाइपिङ सामग्रीहरूमा थप प्रतिबन्धहरू प्रदान गर्दछ। सामग्री चयन प्रणाली तरल पदार्थमा पनि निर्भर गर्दछ, जस्तै संक्षारक रासायनिक पाइपिङ अनुप्रयोगहरूमा निकल मिश्र धातुहरू, सफा उपकरण हावा प्रदान गर्न स्टेनलेस स्टील, वा प्रवाह द्रुत क्षरण रोक्न उच्च क्रोमियम सामग्री (०.१% भन्दा बढी) भएको कार्बन स्टील। प्रवाह द्रुत क्षरण (FAC) एक क्षरण/क्षरण घटना हो जसले केही सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण पाइपिङ प्रणालीहरूमा गम्भीर भित्ता पातलो हुने र पाइप विफलता निम्त्याउने देखाइएको छ। प्लम्बिङ कम्पोनेन्टहरूको पातलोपनलाई राम्ररी विचार गर्न असफल हुँदा गम्भीर परिणामहरू हुन सक्छन् र भएका छन्, जस्तै २००७ मा जब KCP&L को IATAN पावर स्टेशनमा डिसुपरहिटिंग पाइप फुट्यो, दुई कामदारको मृत्यु भयो र तेस्रो गम्भीर घाइते भयो।
अनुच्छेद १०४.१.१ मा समीकरण ७ र समीकरण ९ ले आन्तरिक दबाबको अधीनमा रहेको सिधा पाइपको लागि क्रमशः न्यूनतम आवश्यक भित्ता मोटाई र अधिकतम आन्तरिक डिजाइन चाप परिभाषित गर्दछ। यी समीकरणहरूमा चरहरूमा अधिकतम स्वीकार्य तनाव (अनिवार्य परिशिष्ट A बाट), पाइपको बाहिरी व्यास, सामग्री कारक (तालिका १०४.१.२ (A) मा देखाइए अनुसार), र कुनै पनि अतिरिक्त मोटाई भत्ताहरू (तल वर्णन गरिए अनुसार) समावेश छन्। धेरै चरहरू समावेश भएकोले, उपयुक्त पाइपिंग सामग्री, नाममात्र व्यास, र भित्ता मोटाई निर्दिष्ट गर्नु एक पुनरावृत्ति प्रक्रिया हुन सक्छ जसमा तरल पदार्थको वेग, दबाब ड्रप, र पाइपिंग र पम्पिंग लागतहरू पनि समावेश हुन सक्छन्। आवेदन जेसुकै भए पनि, आवश्यक न्यूनतम भित्ता मोटाई प्रमाणित गरिनुपर्छ।
FAC सहित विभिन्न कारणहरूको लागि क्षतिपूर्ति गर्न थप मोटाई भत्ता थप्न सकिन्छ। मेकानिकल जोइन्टहरू बनाउन आवश्यक पर्ने थ्रेडहरू, स्लटहरू, आदि सामग्रीहरू हटाउने कारणले भत्ताहरू आवश्यक पर्न सक्छ। अनुच्छेद १०२.४.२ अनुसार, न्यूनतम भत्ता धागोको गहिराइ र मेसिनिङ सहिष्णुता बराबर हुनुपर्छ। अनुच्छेद १०२.४.४ मा छलफल गरिएको सुपरइम्पोज्ड लोड वा अन्य कारणहरूको कारणले पाइप क्षति, पतन, अत्यधिक साग, वा बकलिंग रोक्नको लागि अतिरिक्त बल प्रदान गर्न पनि भत्ता आवश्यक पर्न सक्छ। वेल्डेड जोइन्टहरू (अनुच्छेद १०२.४.३) र कुहिनाहरू (अनुच्छेद १०२.४.५) को खातामा भत्ताहरू पनि थप्न सकिन्छ। अन्तमा, क्षरण र/वा क्षरणको क्षतिपूर्ति गर्न सहिष्णुताहरू थप्न सकिन्छ। यो भत्ताको मोटाई डिजाइनरको विवेकमा छ र अनुच्छेद १०२.४.१ अनुसार पाइपिङको अपेक्षित जीवनसँग मिल्दोजुल्दो हुनेछ।
वैकल्पिक परिशिष्ट IV ले जंग नियन्त्रणमा मार्गदर्शन प्रदान गर्दछ। सुरक्षात्मक कोटिंग्स, क्याथोडिक सुरक्षा, र विद्युतीय अलगाव (जस्तै इन्सुलेट फ्ल्याङ्गहरू) गाडिएका वा डुबेका पाइपलाइनहरूको बाह्य जंग रोक्नका लागि सबै तरिकाहरू हुन्। आन्तरिक जंग रोक्नको लागि जंग अवरोधकहरू वा लाइनरहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ। उपयुक्त शुद्धताको हाइड्रोस्टेटिक परीक्षण पानी प्रयोग गर्न र आवश्यक भएमा, हाइड्रोस्टेटिक परीक्षण पछि पाइपिङलाई पूर्ण रूपमा निकास गर्न पनि ध्यान दिनुपर्छ।
अघिल्लो गणनाको लागि आवश्यक न्यूनतम पाइप भित्ता मोटाई वा तालिका पाइप व्यासमा स्थिर नहुन सक्छ र विभिन्न व्यासहरूको लागि फरक तालिकाहरूको लागि विशिष्टताहरू आवश्यक पर्न सक्छ। उपयुक्त तालिका र भित्ता मोटाई मानहरू ASME B36.10 वेल्डेड र सिमलेस फोर्ज्ड स्टील पाइपमा परिभाषित गरिएको छ।
पाइप सामग्री निर्दिष्ट गर्दा र पहिले छलफल गरिएको गणना गर्दा, गणनामा प्रयोग गरिएको अधिकतम स्वीकार्य तनाव मानहरू निर्दिष्ट सामग्रीसँग मेल खान्छ भनी सुनिश्चित गर्नु महत्त्वपूर्ण छ। उदाहरणका लागि, यदि A312 304L स्टेनलेस स्टील पाइपलाई A312 304 स्टेनलेस स्टील पाइपको रूपमा गलत रूपमा तोकिएको छ भने, दुई सामग्रीहरू बीचको अधिकतम स्वीकार्य तनाव मानहरूमा उल्लेखनीय भिन्नताको कारणले प्रदान गरिएको भित्ता मोटाई अपर्याप्त हुन सक्छ। त्यस्तै गरी, पाइपको निर्माण विधि उचित रूपमा निर्दिष्ट गरिनेछ। उदाहरणका लागि, यदि गणनाको लागि सिमलेस पाइपको लागि अधिकतम स्वीकार्य तनाव मान प्रयोग गरिएको छ भने, सिमलेस पाइप निर्दिष्ट गर्नुपर्छ। अन्यथा, निर्माता/स्थापनाकर्ताले सिम वेल्डेड पाइप प्रस्ताव गर्न सक्छ, जसको परिणामस्वरूप कम अधिकतम स्वीकार्य तनाव मानहरूको कारणले पर्खाल मोटाई अपर्याप्त हुन सक्छ।
उदाहरणका लागि, मानौं पाइपलाइनको डिजाइन तापक्रम ३०० F छ र डिजाइनको चाप १,२०० psig छ। २″ र ३″। कार्बन स्टील (A53 ग्रेड B सिमलेस) तार प्रयोग गरिनेछ। ASME B31.1 समीकरण ९ को आवश्यकताहरू पूरा गर्न निर्दिष्ट गर्न उपयुक्त पाइपिङ योजना निर्धारण गर्नुहोस्। पहिले, डिजाइन अवस्थाहरू व्याख्या गरिएको छ:
अर्को, तालिका A-1 बाट माथिको डिजाइन तापक्रममा A53 ग्रेड B को लागि अधिकतम स्वीकार्य तनाव मानहरू निर्धारण गर्नुहोस्। ध्यान दिनुहोस् कि सिमलेस पाइपको लागि मान प्रयोग गरिन्छ किनभने सिमलेस पाइप निर्दिष्ट गरिएको छ:
मोटाई भत्ता पनि थप्नु पर्छ। यस अनुप्रयोगको लागि, १/१६ इन्च। क्षरण भत्ता मानिन्छ। छुट्टै मिलिंग सहनशीलता पछि थपिनेछ।
३ इन्च। पहिले पाइप निर्दिष्ट गरिनेछ। तालिका ४० पाइप र १२.५% मिलिङ सहिष्णुता मानेर, अधिकतम दबाब गणना गर्नुहोस्:
माथि उल्लेख गरिएको डिजाइन अवस्थाहरूमा ३ इन्चको ट्यूबको लागि तालिका ४० पाइप सन्तोषजनक छ। अर्को, २ इन्च जाँच गर्नुहोस्। पाइपलाइनले उही धारणाहरू प्रयोग गर्दछ:
२ इन्च। माथि उल्लेख गरिएका डिजाइन सर्तहरू अन्तर्गत, पाइपिङलाई तालिका ४० भन्दा बाक्लो भित्ता मोटाई चाहिन्छ। २ इन्च प्रयास गर्नुहोस्। तालिका ८० पाइपहरू:
पाइपको भित्ताको मोटाई प्रायः दबाब डिजाइनमा सीमित कारक हुन्छ, तर प्रयोग गरिएका फिटिंग, कम्पोनेन्ट र जडानहरू निर्दिष्ट डिजाइन अवस्थाहरूको लागि उपयुक्त छन् कि छैनन् भनी प्रमाणित गर्नु अझै पनि महत्त्वपूर्ण छ।
सामान्य नियमको रूपमा, अनुच्छेद १०४.२, १०४.७.१, १०६ र १०७ अनुसार, तालिका १२६.१ मा सूचीबद्ध मापदण्डहरूमा निर्मित सबै भल्भहरू, फिटिंगहरू र अन्य दबाब-युक्त घटकहरू सामान्य सञ्चालन अवस्थाहरूमा वा मा निर्दिष्ट गरिएका मापदण्डहरू भन्दा कम दबाब-तापमान मूल्याङ्कनहरूमा प्रयोगको लागि उपयुक्त मानिनेछ। प्रयोगकर्ताहरू सचेत हुनुपर्छ कि यदि निश्चित मापदण्डहरू वा निर्माताहरूले ASME B31.1 मा निर्दिष्ट गरिएका भन्दा सामान्य सञ्चालनबाट विचलनहरूमा कडा सीमाहरू लगाउन सक्छन् भने, कडा सीमाहरू लागू हुनेछन्।
पाइप चौबाटोहरूमा, तालिका १२६.१ मा सूचीबद्ध मापदण्डहरू अनुसार निर्मित टी, ट्रान्सभर्स, क्रस, ब्रान्च वेल्डेड जोइन्टहरू, आदि सिफारिस गरिन्छ। केही अवस्थामा, पाइपलाइन चौबाटोहरूलाई अद्वितीय शाखा जडानहरू आवश्यक पर्न सक्छ। अनुच्छेद १०४.३.१ ले दबाब सामना गर्न पर्याप्त पाइपिङ सामग्री छ भनी सुनिश्चित गर्न शाखा जडानहरूको लागि अतिरिक्त आवश्यकताहरू प्रदान गर्दछ।
डिजाइनलाई सरल बनाउनको लागि, डिजाइनरले ASME B16 .5 मा निर्दिष्ट विशिष्ट सामग्रीहरूको लागि दबाब-तापमान वर्गद्वारा परिभाषित गरिए अनुसार निश्चित दबाब वर्ग (जस्तै ASME वर्ग १५०, ३००, आदि) को फ्ल्यान्ज मूल्याङ्कन पूरा गर्न डिजाइन सर्तहरू उच्च सेट गर्न छनौट गर्न सक्छन्। पाइप फ्ल्यान्जहरू र फ्ल्यान्ज जोडहरू, वा तालिका १२६.१ मा सूचीबद्ध समान मापदण्डहरू। यो स्वीकार्य छ जबसम्म यसले भित्ता मोटाई वा अन्य घटक डिजाइनहरूमा अनावश्यक वृद्धि गर्दैन।
पाइपिङ डिजाइनको एउटा महत्त्वपूर्ण भाग भनेको दबाब, तापक्रम र बाह्य शक्तिहरूको प्रभाव लागू भएपछि पाइपिङ प्रणालीको संरचनात्मक अखण्डता कायम राख्नु हो। डिजाइन प्रक्रियामा प्रणाली संरचनात्मक अखण्डतालाई प्रायः बेवास्ता गरिन्छ र यदि राम्रोसँग गरिएन भने, यो डिजाइनको महँगो भागहरू मध्ये एक हुन सक्छ। संरचनात्मक अखण्डतालाई मुख्यतया दुई ठाउँमा छलफल गरिएको छ, अनुच्छेद १०४.८: पाइपलाइन घटक विश्लेषण र अनुच्छेद ११९: विस्तार र लचिलोपन।
अनुच्छेद १०४.८ ले पाइपिङ प्रणालीले कोड स्वीकार्य तनावहरू पार गर्छ कि गर्दैन भनेर निर्धारण गर्न प्रयोग गरिने आधारभूत कोड सूत्रहरू सूचीबद्ध गर्दछ। यी कोड समीकरणहरूलाई सामान्यतया निरन्तर भार, कहिलेकाहीं भार, र विस्थापन भार भनिन्छ। दिगो भार भनेको पाइपिङ प्रणालीमा दबाब र तौलको प्रभाव हो। आकस्मिक भारहरू निरन्तर भारहरू साथै सम्भावित हावा भार, भूकम्पीय भार, भू-भाग भार र अन्य छोटो अवधिको भार हुन्। यो मानिन्छ कि लागू गरिएको प्रत्येक आकस्मिक भारले एकै समयमा अन्य आकस्मिक भारहरूमा कार्य गर्दैन, त्यसैले प्रत्येक आकस्मिक भार विश्लेषणको समयमा छुट्टै लोड केस हुनेछ। विस्थापन भारहरू थर्मल वृद्धि, सञ्चालनको समयमा उपकरण विस्थापन, वा कुनै अन्य विस्थापन भारको प्रभाव हुन्।
अनुच्छेद ११९ ले पाइपिङ प्रणालीहरूमा पाइप विस्तार र लचिलोपन कसरी ह्यान्डल गर्ने र प्रतिक्रिया भार कसरी निर्धारण गर्ने भनेर छलफल गर्दछ। उपकरण जडानहरूमा पाइपिङ प्रणालीहरूको लचिलोपन प्रायः सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण हुन्छ, किनकि धेरैजसो उपकरण जडानहरूले जडान बिन्दुमा लागू गरिएको न्यूनतम बल र क्षण मात्र सहन सक्छ। धेरैजसो अवस्थामा, पाइपिङ प्रणालीको थर्मल वृद्धिले प्रतिक्रिया भारमा सबैभन्दा ठूलो प्रभाव पार्छ, त्यसैले प्रणालीमा थर्मल वृद्धिलाई तदनुसार नियन्त्रण गर्नु महत्त्वपूर्ण छ।
पाइपिङ प्रणालीको लचिलोपनलाई समायोजन गर्न र प्रणालीलाई उचित रूपमा समर्थन गरिएको छ भनी सुनिश्चित गर्न, तालिका १२१.५ अनुसार स्टील पाइपहरूलाई समर्थन गर्नु राम्रो अभ्यास हो। यदि डिजाइनरले यस तालिकाको लागि मानक समर्थन स्पेसिङ पूरा गर्न प्रयास गर्छ भने, यसले तीनवटा कुराहरू पूरा गर्दछ: आत्म-तौल विक्षेपणलाई कम गर्छ, निरन्तर भार घटाउँछ, र विस्थापन भारहरूको लागि उपलब्ध तनाव बढाउँछ। यदि डिजाइनरले तालिका १२१.५ अनुसार समर्थन राख्छ भने, यसले सामान्यतया ट्यूब समर्थनहरू बीच १/८ इन्च भन्दा कम आत्म-तौल विस्थापन वा ढल्नेछ। स्व-तौल विक्षेपणलाई कम गर्नाले स्टीम वा ग्यास बोक्ने पाइपहरूमा संक्षेपणको सम्भावना कम गर्न मद्दत गर्दछ। तालिका १२१.५ मा स्पेसिङ सिफारिसहरू पालना गर्नाले डिजाइनरलाई पाइपिङमा निरन्तर तनावलाई कोडको निरन्तर स्वीकार्य मानको लगभग ५०% सम्म घटाउन पनि अनुमति दिन्छ। समीकरण १B अनुसार, विस्थापन भारहरूको लागि स्वीकार्य तनाव दिगो भारहरूसँग उल्टो सम्बन्धित छ।त्यसकारण, निरन्तर भारलाई कम गरेर, विस्थापन तनाव सहनशीलता अधिकतम गर्न सकिन्छ। पाइप समर्थनहरूको लागि सिफारिस गरिएको स्पेसिङ चित्र ३ मा देखाइएको छ।
पाइपिङ प्रणाली प्रतिक्रिया भारहरू उचित रूपमा विचार गरिएको छ र कोड तनावहरू पूरा भएको छ भनी सुनिश्चित गर्न, एउटा सामान्य विधि भनेको प्रणालीको कम्प्युटर-सहायता प्राप्त पाइपिङ तनाव विश्लेषण गर्नु हो। त्यहाँ धेरै फरक पाइपलाइन तनाव विश्लेषण सफ्टवेयर प्याकेजहरू उपलब्ध छन्, जस्तै Bentley AutoPIPE, Intergraph Caesar II, Piping Solutions Tri-Flex, वा अन्य व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध प्याकेजहरू मध्ये एक। कम्प्युटर-सहायता प्राप्त पाइपिङ तनाव विश्लेषण प्रयोग गर्नुको फाइदा यो हो कि यसले डिजाइनरलाई सजिलो प्रमाणीकरण र कन्फिगरेसनमा आवश्यक परिवर्तनहरू गर्ने क्षमताको लागि पाइपिङ प्रणालीको सीमित तत्व मोडेल सिर्जना गर्न अनुमति दिन्छ। चित्र ४ ले पाइपलाइनको खण्डको मोडेलिङ र विश्लेषणको उदाहरण देखाउँछ।
नयाँ प्रणाली डिजाइन गर्दा, प्रणाली डिजाइनरहरूले सामान्यतया निर्दिष्ट गर्छन् कि सबै पाइपिङ र कम्पोनेन्टहरू जुनसुकै कोड प्रयोग गरिएको छ, आवश्यकता अनुसार बनाइएका, वेल्डेड, एसेम्बल गरिएका, आदि हुनुपर्छ। यद्यपि, केही रेट्रोफिटहरू वा अन्य अनुप्रयोगहरूमा, तोकिएको इन्जिनियरले अध्याय V मा वर्णन गरिए अनुसार निश्चित उत्पादन प्रविधिहरूमा मार्गदर्शन प्रदान गर्नु लाभदायक हुन सक्छ।
रेट्रोफिट अनुप्रयोगहरूमा सामना गर्ने एउटा सामान्य समस्या वेल्ड प्रिहिट (अनुच्छेद १३१) र पोस्ट-वेल्ड ताप उपचार (अनुच्छेद १३२) हो। अन्य फाइदाहरू मध्ये, यी ताप उपचारहरू तनाव कम गर्न, क्र्याकिंग रोक्न र वेल्ड बल बढाउन प्रयोग गरिन्छ। पूर्व-वेल्ड र पोस्ट-वेल्ड ताप उपचार आवश्यकताहरूलाई असर गर्ने वस्तुहरूमा निम्न समावेश छन्, तर सीमित छैनन्: P नम्बर समूहीकरण, सामग्री रसायन विज्ञान, र वेल्डिङ गरिने जोइन्टमा सामग्रीको मोटाई। अनिवार्य परिशिष्ट A मा सूचीबद्ध प्रत्येक सामग्रीमा तोकिएको P नम्बर हुन्छ। प्रिहिटिंगको लागि, अनुच्छेद १३१ ले वेल्डिङ हुनु अघि आधार धातुलाई तताउनु पर्ने न्यूनतम तापक्रम प्रदान गर्दछ। PWHT को लागि, तालिका १३२ ले होल्ड तापमान दायरा र वेल्ड क्षेत्रलाई समात्नको लागि समयको लम्बाइ प्रदान गर्दछ। ताप र शीतलन दरहरू, तापक्रम मापन विधिहरू, ताप प्रविधिहरू, र अन्य प्रक्रियाहरूले कोडमा उल्लेख गरिएका दिशानिर्देशहरूलाई कडाईका साथ पालना गर्नुपर्छ। उचित रूपमा ताप उपचार गर्न असफलताको कारणले वेल्डेड क्षेत्रमा अप्रत्याशित प्रतिकूल प्रभावहरू हुन सक्छन्।
प्रेसराइज्ड पाइपिङ प्रणालीहरूमा चिन्ताको अर्को सम्भावित क्षेत्र पाइप बेन्ड हो। बेन्डिङ पाइपहरूले भित्ता पातलो पार्न सक्छ, जसले गर्दा पर्खालको मोटाई अपर्याप्त हुन्छ। अनुच्छेद १०२.४.५ अनुसार, कोडले बेन्डिङलाई अनुमति दिन्छ जबसम्म न्यूनतम भित्ता मोटाईले सिधा पाइपको लागि न्यूनतम भित्ता मोटाई गणना गर्न प्रयोग गरिने एउटै सूत्रलाई पूरा गर्दछ। सामान्यतया, भित्ता मोटाईको लागि भत्ता थपिन्छ। तालिका १०२.४.५ ले विभिन्न बेन्ड रेडियसको लागि सिफारिस गरिएको बेन्ड रिडक्सन भत्ताहरू प्रदान गर्दछ। बेन्डहरूलाई पूर्व-बेन्डिङ र/वा पोस्ट-बेन्डिङ ताप उपचार पनि आवश्यक पर्न सक्छ। अनुच्छेद १२९ ले कुहिनाको निर्माणमा मार्गदर्शन प्रदान गर्दछ।
धेरै प्रेसर पाइपिङ प्रणालीहरूको लागि, प्रणालीमा अत्यधिक चाप रोक्नको लागि सुरक्षा भल्भ वा राहत भल्भ स्थापना गर्न आवश्यक छ। यी अनुप्रयोगहरूको लागि, वैकल्पिक परिशिष्ट II: सुरक्षा भल्भ स्थापना डिजाइन नियमहरू धेरै मूल्यवान तर कहिलेकाहीं कम ज्ञात स्रोत हो।
अनुच्छेद II-1.2 अनुसार, सुरक्षा भल्भहरू ग्यास वा स्टीम सेवाको लागि पूर्ण रूपमा खुला पप-अप कार्यद्वारा विशेषता हुन्छन्, जबकि सुरक्षा भल्भहरू अपस्ट्रीम स्थिर चापको सापेक्षमा खुल्छन् र मुख्यतया तरल सेवाको लागि प्रयोग गरिन्छ।
सुरक्षा भल्भ एकाइहरू खुला वा बन्द डिस्चार्ज प्रणालीहरू हुन् कि होइनन् भन्ने कुराद्वारा विशेषता हुन्छन्। खुला निकासमा, सुरक्षा भल्भको आउटलेटमा रहेको कुहिनो सामान्यतया निकास पाइपमा वायुमण्डलमा निस्कन्छ। सामान्यतया, यसले कम पछाडिको दबाबको परिणाम दिन्छ। यदि निकास पाइपमा पर्याप्त पछाडिको दबाब सिर्जना गरियो भने, निकास पाइपको इनलेट छेउबाट निकास ग्यासको एक भाग बाहिर निकाल्न वा ब्याकफ्लश गर्न सकिन्छ। निकास पाइपको आकार ब्लोब्याक रोक्न पर्याप्त ठूलो हुनुपर्छ। बन्द भेन्ट अनुप्रयोगहरूमा, भेन्ट लाइनमा हावा कम्प्रेसनको कारण राहत भल्भ आउटलेटमा दबाब बढ्छ, जसले गर्दा दबाब तरंगहरू फैलिन सक्छन्। अनुच्छेद II-2.2.2 मा, बन्द डिस्चार्ज लाइनको डिजाइन दबाब स्थिर अवस्थाको काम गर्ने दबाब भन्दा कम्तिमा दुई गुणा बढी हुन सिफारिस गरिएको छ। चित्र ५ र ६ ले सुरक्षा भल्भ स्थापना क्रमशः खुला र बन्द देखाउँछ।
अनुच्छेद II-2 मा संक्षेप गरिए अनुसार सुरक्षा भल्भ स्थापनाहरू विभिन्न बलहरूको अधीनमा हुन सक्छन्। यी बलहरूमा थर्मल विस्तार प्रभावहरू, एकैसाथ निस्कने धेरै राहत भल्भहरूको अन्तरक्रिया, भूकम्पीय र/वा कम्पन प्रभावहरू, र दबाब राहत घटनाहरूको समयमा दबाब प्रभावहरू समावेश छन्। यद्यपि सुरक्षा भल्भको आउटलेटसम्मको डिजाइन दबाब डाउन पाइपको डिजाइन दबाबसँग मेल खान्छ, डिस्चार्ज प्रणालीमा डिजाइन दबाब डिस्चार्ज प्रणालीको कन्फिगरेसन र सुरक्षा भल्भको विशेषताहरूमा निर्भर गर्दछ। खुला र बन्द डिस्चार्ज प्रणालीहरूको लागि डिस्चार्ज एल्बो, डिस्चार्ज पाइप इनलेट, र डिस्चार्ज पाइप आउटलेटमा दबाब र वेग निर्धारण गर्न अनुच्छेद II-2.2 मा समीकरणहरू प्रदान गरिएको छ। यो जानकारी प्रयोग गरेर, निकास प्रणालीमा विभिन्न बिन्दुहरूमा प्रतिक्रिया बलहरू गणना गर्न र लेखाजोखा गर्न सकिन्छ।
खुला डिस्चार्ज अनुप्रयोगको लागि एउटा उदाहरण समस्या अनुच्छेद II-7 मा प्रदान गरिएको छ। राहत भल्भ डिस्चार्ज प्रणालीहरूमा प्रवाह विशेषताहरू गणना गर्न अन्य विधिहरू अवस्थित छन्, र पाठकलाई प्रयोग गरिएको विधि पर्याप्त रूढिवादी छ भनी प्रमाणित गर्न चेतावनी दिइएको छ। यस्तो एउटा विधि GS Liao द्वारा "पावर प्लान्ट सुरक्षा र दबाव राहत भल्भ निकास समूह विश्लेषण" मा ASME द्वारा अक्टोबर १९७५ मा इलेक्ट्रिकल इन्जिनियरिङ जर्नलमा प्रकाशित गरिएको छ।
राहत भल्भ कुनै पनि मोडबाट सीधा पाइपको न्यूनतम दूरीमा अवस्थित हुनुपर्छ। यो न्यूनतम दूरी अनुच्छेद II-5.2.1 मा परिभाषित गरिए अनुसार प्रणालीको सेवा र ज्यामितिमा निर्भर गर्दछ। धेरै राहत भल्भहरू भएका स्थापनाहरूको लागि, भल्भ शाखा जडानहरूको लागि सिफारिस गरिएको स्पेसिङ तालिका D-1 को नोट (10)(c) मा देखाइए अनुसार शाखा र सेवा पाइपिङको त्रिज्यामा निर्भर गर्दछ। अनुच्छेद II-5.7.1 अनुसार, थर्मल विस्तार र भूकम्पीय अन्तरक्रियाको प्रभावलाई कम गर्न राहत भल्भ डिस्चार्जहरूमा अवस्थित पाइपिङ समर्थनहरूलाई छेउछाउका संरचनाहरूको सट्टा अपरेटिङ पाइपिङमा जडान गर्न आवश्यक हुन सक्छ। सुरक्षा भल्भ एसेम्बलीहरूको डिजाइनमा यी र अन्य डिजाइन विचारहरूको सारांश अनुच्छेद II-5 मा पाउन सकिन्छ।
स्पष्ट रूपमा, यस लेखको दायरा भित्र ASME B31 को सबै डिजाइन आवश्यकताहरू समेट्न सम्भव छैन। तर प्रेसर पाइपिङ प्रणालीको डिजाइनमा संलग्न कुनै पनि तोकिएको इन्जिनियर कम्तिमा यो डिजाइन कोडसँग परिचित हुनुपर्छ। आशा छ, माथिको जानकारीको साथ, पाठकहरूले ASME B31 लाई अझ मूल्यवान र पहुँचयोग्य स्रोत पाउनुहुनेछ।
मोन्टे के. एङ्गेलकेमियर स्टेनली कन्सल्टेन्ट्सका परियोजना प्रमुख हुन्। एङ्गेलकेमियर आयोवा इन्जिनियरिङ सोसाइटी, NSPE, र ASME का सदस्य हुन्, र B31.1 इलेक्ट्रिकल पाइपिङ कोड कमिटी र उपसमितिमा सेवा गर्छन्। उनीसँग पाइपिङ सिस्टम लेआउट, डिजाइन, ब्रेसिङ मूल्याङ्कन र तनाव विश्लेषणमा १२ वर्षभन्दा बढीको व्यावहारिक अनुभव छ। म्याट विल्की स्टेनली कन्सल्टेन्ट्सका मेकानिकल इन्जिनियर हुन्। उनीसँग विभिन्न उपयोगिता, नगरपालिका, संस्थागत र औद्योगिक ग्राहकहरूको लागि पाइपिङ सिस्टम डिजाइन गर्ने ६ वर्षभन्दा बढीको व्यावसायिक अनुभव छ र उनी ASME र आयोवा इन्जिनियरिङ सोसाइटीका सदस्य हुन्।
के तपाईंसँग यस सामग्रीमा समेटिएका विषयहरूमा अनुभव र विशेषज्ञता छ? तपाईंले हाम्रो CFE मिडिया सम्पादकीय टोलीमा योगदान गर्ने विचार गर्नुपर्छ र तपाईं र तपाईंको कम्पनीले पाउनुपर्ने मान्यता प्राप्त गर्नुपर्छ। प्रक्रिया सुरु गर्न यहाँ क्लिक गर्नुहोस्।