16. Εμφανίσεις πίεσης και ροής
Ε1: Πώς καθορίζεται η βαθμολογία πίεσης για τους σωλήνες Q355B;
A1: Η βαθμολογία πίεσης των σωλήνων Q355B υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο ASME B31.3: p=(2st/d) * f * e * t, όπου S είναι το επιτρεπόμενο στρες (τυπικά 1385 για Q355B σε θερμοκρασία δωματίου), το πάχος του τοιχώ συγκολλημένη) και το t είναι παράγοντας απομάκρυνσης θερμοκρασίας. Το ελάχιστο απαιτούμενο πάχος τοιχώματος προσδιορίζεται με την προσθήκη επιδόματος διάβρωσης (τυπικά 1-3mm) στο υπολογιζόμενο πάχος. Οι αξιολογήσεις πίεσης πρέπει επίσης να εξετάζουν τους παράγοντες κυκλικής υπηρεσίας για συστήματα που αντιμετωπίζουν συχνές διακυμάνσεις της πίεσης. Οι τελικές αξιολογήσεις επαληθεύονται μέσω υδροστατικών δοκιμών σε 1,5 φορές την πίεση σχεδιασμού για τουλάχιστον 10 λεπτά. Αυτοί οι υπολογισμοί διασφαλίζουν την ασφαλή λειτουργία κατά τη λογιστική των ιδιοτήτων υλικού και των συνθηκών εξυπηρέτησης.
Ε2: Ποια χαρακτηριστικά ροής πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό συστημάτων σωληνώσεων Q355B;
A2: Αρκετές ροές - που σχετίζονται με τους σχετικούς παράγοντες πρέπει να αντιμετωπιστούν στον σχεδιασμό του συστήματος σωλήνων Q355B. Το Hazen - Williams ή Darcy - εξισώσεις Weisbach υπολογίζουν τις απώλειες τριβής με βάση τη διάμετρο σωλήνα, την τραχύτητα (C - παράγοντα τυπικά 120 - 140 για νέους σωλήνες χάλυβα) και την ταχύτητα ροής (βέλτιστη 2-4 m/s για τα υδατοδιαλυτά συστήματα). Τα τυρβώδη καθεστώτα ροής (Re> 4000) προτιμώνται για να αποφευχθεί η καθίζηση σε οριζόντιες διαδρομές. Οι κίνδυνοι διάβρωσης-διάβρωσης αυξάνονται σημαντικά σε ταχύτητες άνω των 6 m/s για νερό ή 30 m/s για συστήματα αερίου. Το σωστό μέγεθος σωλήνων ισορροπεί το κόστος κεφαλαίου έναντι της αντλίας ενεργειακών εξόδων κατά τη διάρκεια ζωής του συστήματος. Η ανάλυση υπολογιστικής δυναμικής υγρού (CFD) μπορεί να δικαιολογηθεί για σύνθετα δίκτυα για τη βελτιστοποίηση της κατανομής ροής και την ελαχιστοποίηση των σταγόνων πίεσης. Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή για τις ροές πολλαπλών φάσεων όπου θα μπορούσαν να εμφανιστούν σφυρί με σχίσιμο ή σφυρί νερού.
Ε3: Πώς επηρεάζει η επιλογή του πάχους τοίχου Q355B Q355B;
A3: Η επιλογή πάχους τοίχου περιλαμβάνει την εξισορρόπηση πολλαπλών παραγόντων απόδοσης. Οι παχύτεροι τοίχοι παρέχουν υψηλότερη ικανότητα πίεσης και μεγαλύτερη αποζημίωση διάβρωσης, αλλά αυξάνουν το κόστος και το βάρος του υλικού. Οι λεπτότεροι τοίχοι μειώνουν το κόστος, αλλά ενδέχεται να απαιτούν συχνότερη επιθεώρηση και αντικατάσταση σε διαβρωτικές υπηρεσίες. Ο λόγος πάχους προς διάμετρο (t/d) επηρεάζει την αντίσταση κατάρρευσης υπό εξωτερική πίεση - που συνήθως διατηρείται πάνω από 0,02 για δομική σταθερότητα. Η αντίσταση των κραδασμών βελτιώνεται με παχύτερους τοίχους, σημαντική για εφαρμογές παλλίδας ροής. Οι εκτιμήσεις θερμικής τάσης ενδέχεται να υπαγορεύουν παχύτερους τοίχους σε υψηλές υπηρεσίες -. Τα πρότυπα προγράμματα πάχους (SCH 40, 80, κλπ.) Απλοποιούν τις προδιαγραφές, αλλά τα προσαρμοσμένα πάχη μπορεί να είναι πιο οικονομικά για συγκεκριμένες εφαρμογές. Η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων βοηθά στη βελτιστοποίηση του πάχους για σύνθετες συνθήκες φόρτωσης.
Ε4: Ποιοι είναι οι κίνδυνοι του σφυριού νερού στα συστήματα σωληνώσεων Q355B;
A4: Το σφυρί νερού παρουσιάζει σημαντικούς κινδύνους στα συστήματα σωληνώσεων Q355B, ενδεχομένως προκαλώντας υπερτάσεις πίεσης που υπερβαίνουν τις 10 φορές την κανονική πίεση λειτουργίας. Το γρήγορο κλείσιμο της βαλβίδας (λιγότερο από τον κρίσιμο χρόνο L/A, όπου το L είναι το μήκος του σωλήνα και το A είναι η ταχύτητα κύματος) δημιουργεί τις πιο σοβαρές συνθήκες σφυριού. Η εξίσωση Joukowsky (ΔΡ=ρΑΔV) εκτιμά τις πιέσεις αύξησης που βασίζονται σε πυκνότητα υγρού (ρ), ταχύτητα κύματος (≈ 1200 m/s για νερό σε χάλυβα) και αλλαγή ταχύτητας (ΔV). Οι στρατηγικές πρόληψης περιλαμβάνουν την εγκατάσταση δεξαμενών κύματος, συσσωρευτών ή αργών βαλβίδων κλεισίματος. Οι σωστές υποστηρίξεις σωλήνων πρέπει να αντιστέκονται στις δυνάμεις που προκαλούνται από το σφυρί -, οι οποίες μπορεί να είναι 3 - 5 φορές υψηλότερες από τα φορτία σταθερής κατάστασης. Οι βαλβίδες απελευθέρωσης αέρα εμποδίζουν την κατάρρευση κενού κατά τη διάρκεια των συμβάντων διαχωρισμού της στήλης. Τα μοντέλα λογισμικού μεταβατικής ανάλυσης σύνθετα συστήματα για τον εντοπισμό ευάλωτων τοποθεσιών και τη βελτιστοποίηση των μέτρων προστασίας.
Ε5: Πώς πρέπει να φιλοξενηθεί η θερμική επέκταση στα συστήματα σωλήνων Q355B;
A5: Η διαχείριση θερμικής επέκτασης είναι κρίσιμη για τα συστήματα Q355B που λειτουργούν σε διαφορές θερμοκρασίας που υπερβαίνουν τα 50 βαθμούς. Η ποσότητα επέκτασης υπολογίζεται ως ΔL=LΔt, όπου είναι ο συντελεστής (12 × 10 ⁻⁶/ βαθμός για χάλυβα), το L είναι το μήκος και το ΔT είναι μεταβολή της θερμοκρασίας. Οι βρόχοι επέκτασης, οι αντισταθμίσεις ή οι αρθρώσεις επέκτασης απορροφούν την κίνηση διατηρώντας παράλληλα τις τάσεις εντός επιτρεπόμενων ορίων (συνήθως 50 - 70% της αντοχής απόδοσης). Η καθοδηγούμενη υποστηρίζει την άμεση κίνηση προς τις συσκευές επέκτασης, ενώ εμποδίζει τον λυγισμό. Το Cold Springing (Pre - τονίζοντας κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης) μπορεί να μειώσει τις λειτουργικές τάσεις κατά 50%. Η ηλεκτρονική ανάλυση ευελιξίας εξασφαλίζει ότι το σύστημα συμμορφώνεται με τους παράγοντες εντατικοποίησης ASME B31.3 για τους αγκώνες και τα μπλουζάκια. Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή για τα σημεία αγκυροβόλησης που πρέπει να αντέχουν την πλήρη δύναμη επέκτασης (F=ea Δt, όπου το συντελεστή του e είναι το μέτρο του Young και το A είναι περιοχή διατομής).
