فاکتور درز جوش

فاکتور درز جوش لوله

بخش I این مجموعه از مقالات، به این حقیقت اشاره نمود که درز جوش در لوله ای که به صورت طولی جوش خورده است فاکتوری از محاسبه ضخامت طراحی فشار جدار لوله می باشد.

در ASME B31.3 دو ضخامت جداره لوله برای محاسبه وجود دارد. یکی ضخامت طراحی فشار (t) و دیگری حداقل ضخامت مورد نیاز (tm) است.

دو معادله برای یافتن ضخامت طراحی فشار (t) برای لوله مستقیم تحت فشار داخلی وجود دارد. یکی برای t<D/6 است. این محاسبه (معادله 2) بر اساس فشار داخلی است، قطر خارجی حقیقی ( نه نامی) لوله، مقدار تنش ماده در دمای طراحی، ضریب بازدهی اتصال، و ضریب Y {ضریبی برای تنظیم فشار داخلی (P) برای یک ماده نامی }.

محاسبه دیگر برای زمانی است که T>=D/6 است. این محاسبه (معادله 3) بر اساس معیار مذکور است با این تفاوت که قطر خارجی متفاوت بوده و از قطر داخلی لوله و مجموع تمامی ضرایب مجاز مکانیکی استفاده می شود.

دو معادله بدین صورت هستند :

که در آن

t = ضخامت طراحی فشار

Tm = حداقل ضخامت مورد نیاز، مشتمل بر ضرایب مجاز مکانیکی، خوردگی؛ و ساییدگی.

 

 

C = مجموع ضرایب مجاز مکانیکی (عمق شیار یا مهره) به علاوه ضرایب مجاز خوردگی و ساییدگی. برای قطعات مهره دار، عمق مهره نامی ( بعد h ِ ASME B1.20.1، یا معادل آن ) می تواند اعمال شود. برای سطوح ماشین کاتری شده یا شیارها، جایی که تلرانس مشخص نیست، تلرانس را می توان 0.02 (0.5 میلی متر) اینچ علاوه بر عمق تعیین شده برش، فرض نمود.

D = قطر خارجی حقیقی لوله

d= قطر داخلی لوله

P = فشار گیج داخلی

S = مقدار تنش برای ماده از جدول A-1 ASME B31.3 ، در دمای طراحی

E = ضریب کیفیت، یا ضریب بازدهی اتصال

Y = ضریب جدول 304.1.1 برای T < D/6

حداقل ضخامت مورد نیاز (tm) به صورت زیر است :

به منظور تعیین ضخامت دیوار برای لوله تحت شرایط فشار خارجی به بخش BVCP، VII، UG-28 الی 30 و ASME B31.3,Para.304.1.3 مراجعه کنید.

به خاطر داشته باشید که برای لوله بدون درز E از معادله 2 و 3 حذف می شود.

با ورق زدن BPVC به چندین گام به منظور شناسایی حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) برای لوله مستقیم اشاره می کنیم. اما اجازه دهید با اشاره به این نکته که MAWP یک عبارت B31.3 نیست، بلکه از BPVC به دست می آید، آغاز کنیم. ما این عبارت را به MADP وارد می کنیم، که یک عبارت B31.3 نیست، بلکه به پایپینگ مربوط می شود.

زمانی که یک محفظه مرحله طراحی را می گذارند، یک دما و فشار طراحی برای آن تعریف می شود. این حداکثر شرایطی هستند که انتظار می رود محفظه تجربه کند/ ماده، ضخامت ماده، جوش ها، نازل ها، فلنج ها، و غیره، همگی در طراحی پیش بینی می شوند.

در طول طراحی؛ فشار حداکثری محفظه به صورت فشار طراحی تعریف می شود. تمامی محاسبات بر اساس مواد خاص و تلرانس های قطعات همراه با مشخصات ساخت، اندازه جوش ها، تقویت و غیره است. مادامی که محفظه ساخته نشده باشد مهندس نمی تواند از ضخامت واقعی ماده، نوع و اندازه هر جوش، ضخامت هر نازل، و غیره مطلع شود. تنها زمانی که تمامی داده های حقیقی ساخت به دست آمده و وارد برنامه های مهندسی محفظه شدند، MAWP را می توان تعیین نمود. این مقدار، پس از آن که تعیین شد، جایگزین فشار طراحی شده و بر اساس تنظیمات نصبی محفظه محاسبه می شود. یعنی، بر اساس عمودی یا افقی یا پایه ای نصب شدن آن.

تفاوت بین فشار طراحی و MAWP در آن است که مهندس فشار طراحی را تعیین می کند اما MAWP نهایی فشار محدود کننده محفظه است، که می تواند از فشار طراحی فراتر برود، هرگز کمتر از فشار طراحی نخواهد بود.

در اعمال این به پایپینگ باید ابتدا فشار انفجار لوله را محاسبه کرده و بعد MAWP را تعیین نماییم، یا همانطور که پیشترل مطرح گردید، عبارتی نزدیکتر به پایپینگ یعنی فشار طراحی مجاز حداکثر (MADP) را تعیین کنیم.

سه معادله به طور کلی در محاسبه فشار انفجار برای لوله وجود دارند. عبارتند از:

فرمول بارلو[1]

فرمول بوردمن[2]:

فرمول لام :

که در آن :

PBA : فشار انفجار، psig (فرمول بارلو)

PBO : فشار انفجار، psig (فرمول بوردمن)

PL = فشار انفجار، psig (فرمول لام(

D = قطر خارجی لوله، اینچ

d= قطر داخلی لوله، اینچ

TF : ضخامت جداره، اینچ، منهای تلرانس کارخانه

ST = حداقل استحکام کششی، psi، از جدول A-1 B31.3

Sf = ضریب ایمنی، ضریبی از 3 یا 4 به فشار انفجار به منظور تعیین MADP اعمال می شود.

M = فشار طراحی مجاز حداکثری (MADP)

با استفاده از نتایج هر کدام از معادلات برای MADP داریم :

[1] Barlow

[2] Boardman

برچسب ها: طراحی,پایپینگ,لوله کشی,لوله,اتصالات

ارسال نظر

لطفا مقادیر الزامی را وارد نمائید. کدهای html غیرمجاز هستند..