Quvur bosim reytingi nima va u nima uchun muhim?

Quvur bosim reytingi, rasmiy ravishda Maksimal Ruxsat etilgan Ish Bosimi (MAWP) deb nomlanadi, bu quvurning belgilangan haroratda xavfsiz ushlab turishi mumkin bo'lgan maksimal ichki bosimdir. Bu portlash bosimidan tubdan farq qiladi, ya'ni quvur yoriladigan bosim. MAWP muhim xavfsizlik omilini o'z ichiga oladi (odatda ASME B31.3 bo'yicha yakuniy tortishish kuchiga 3.5 marta), bu quvurning butun xizmat muddati davomida strukturaviy chegaralar ichida ishlashini ta'minlaydi. Bosim reytingi yetarli bo'lmagan quvurni tanlash sanoat quvurlari nosozliklarining eng keng tarqalgan sabablaridan biri bo'lib, oqishlarga, halokatli yorilishlarga va xavfsizlik hodisalariga olib keladi.

Noto'g'ri bosim reytingini tanlashning oqibatlari jiddiy bo'lishi mumkin. MAWP dan yuqori ishlaydigan quvur oquvchanlikka (doimiy deformatsiyaga), yuqori haroratlarda emirilishga yoki to'satdan mo'rt sinishga olib kelishi mumkin. Neft-kimyo zavodlarida quvur nosozliklari yong'inlar, portlashlar va zaharli moddalarning chiqishiga sabab bo'lgan. ASME B31 kodi seriyasi turli xil ilovalar uchun quvur bosimini loyihalash bo'yicha minimal talablarni belgilaydi: B31.1 energiya quvurlari uchun, B31.3 texnologik quvurlar uchun, B31.4 quvur tashish uchun va B31.8 gaz uzatish uchun. Ushbu kod talablarini tushunish xavfsiz va mos keladigan quvur tizimini loyihalash uchun zarurdir.

Barlo formulasi - Nazariy portlash bosimini hisoblash

Barlo formulasi quvurning nazariy portlash bosimini hisoblash uchun asosiy tenglamadir: P = 2St/D, bu erda P - ichki bosim (MPa), S - ruxsat etilgan kuchlanish (MPa), t - nominal devor qalinligi (mm), va D - tashqi diametr (mm). MAWP hisoblash uchun ruxsat etilgan kuchlanish S dizayn haroratida ASME II qism D dan olinadi va devor qalinligi t - nominal qalinligi minus ishlab chiqarish tolerantligi minus korroziya zaxirasi. Formula yupqa devorli sharoitlarni (D/t > 10) nazarda tutadi, bu standart quvur sxemalarining katta qismiga tegishli.

Hisoblash misoli (Barlo formulasi - Nazariy MAWP): 4 dyuymli SCH 40 A106 Gr.B quvuri uchun xona haroratida:
OD = 114.3 mm, Devor = 6.02 mm, S = 137.9 MPa (A106 Gr.B 38°C da)
P = 2 x 137.9 x 6.02 / 114.3 = 14.5 MPa (~2100 psi)

E'tibor bering, ASME B31.3 kodi formulasi (t = PD / 2(SE + PY)) bir xil quvur uchun taxminan 10.9 MPa MAWP beradi, chunki qo'shma samaradorlik omili E va harorat koeffitsienti Y kiritilgan. Quyidagi jadval ASME B31.3 formulasidan foydalanadi va kodga mos keladigan ish bosimini ifodalaydi. Taqqoslash uchun, portlash bosimi (A106 Gr.B uchun minimal tortishish kuchi S = 415 MPa) taxminan 43.7 MPa bo'ladi, bu portlashga qarshi taxminan 3.0 xavfsizlik omilini beradi. Bu MAWP hisob-kitoblarining konservativ tabiatini ko'rsatadi. Haqiqiy ish bosimi har doim MAWP dan past bo'lishi kerak va ko'pchilik dizayn kodlari normal ish bosimidan yuqoriroq qo'shimcha marjani talab qiladi.

Material bo'yicha ruxsat etilgan kuchlanish qiymatlari

Ruxsat etilgan kuchlanish qiymatlari bosim reytingini hisoblashning asosidir. Bu qiymatlar ASME II qism D da minglab material-sinf-harorat kombinatsiyalari uchun jadvalda keltirilgan. Ruxsat etilgan kuchlanish quyidagilarning minimalidan olinadi: xona haroratida minimal tortishish kuchining uchdan bir qismi, xona haroratida minimal oquvchanlik kuchining uchdan ikki qismi yoki yuqori haroratlarda 100,000 soat uchun o'rtacha emirilish mustahkamligi 1.5 ga bo'lingan.

E'tibor bering, ruxsat etilgan kuchlanish yuqori haroratlarda sezilarli darajada kamayadi. Bu harorat pasayishi ta'siri uglerodli po'latda eng aniq namoyon bo'ladi, u xona harorati va 400°C o'rtasida 40% kamayishni boshdan kechiradi. P91 kabi qotishma po'latlar yuqori haroratlarda o'zining xona haroratidagi mustahkamligining yuqori qismini saqlab qoladi, bu ularni yuqori haroratli xizmat uchun afzal tanlovga aylantiradi. Zanglamaydigan po'latlar, past xona haroratidagi ruxsat etilgan kuchlanishga ega bo'lsa-da, 600°C dan yuqori juda yuqori haroratlarda o'z kuchini yaxshiroq saqlaydi.

Sxema bo'yicha bosim reytingi jadvali

Quyidagi jadval A106 Gr.B uglerodli po'lat quvur uchun xona haroratida taxminiy ish bosimlarini ko'rsatadi. Bu qiymatlar nominal devor qalinligiga asoslangan va korroziya zaxirasini o'z ichiga olmaydi. Haqiqiy ish bosimlari muayyan ish sharoitlariga va amaldagi kod talablariga qarab o'zgaradi.

Harorat pasayishi

Harorat pasayishi - bu ish harorati oshishi bilan ruxsat etilgan kuchlanishning kamayishi. Bu hodisa metallar yuqori haroratlarda kuchini yo'qotishi sababli yuzaga keladi. Uglerodli po'lat uchun ruxsat etilgan kuchlanish taxminan 200°C gacha nisbatan doimiy bo'lib qoladi, keyin chiziqli ravishda kamayishni boshlaydi. 400°C da A106 Gr.B ruxsat etilgan kuchlanishi xona haroratidagi qiymatining taxminan 60% ni tashkil qiladi. 500°C da u taxminan 40% ga tushadi.

Zanglamaydigan po'lat juda yuqori haroratlarda ustunlikka ega, chunki uning yuqori oksidlanish qarshiligi va emirilish mustahkamligi. 304 zanglamaydigan po'lat uglerodli po'latdan past xona haroratidagi ruxsat etilgan kuchlanishga ega bo'lsa-da (117.2 MPa 137.9 MPa ga nisbatan), uning 600°C dagi ruxsat etilgan kuchlanishi taxminan 48 MPa ni tashkil qiladi, uglerodli po'lat uchun esa nolga teng (ASME kodiga ko'ra 538°C dan yuqori ruxsat etilmaydi). 600°C dan yuqori ultra yuqori haroratli ilovalar uchun nikel asosidagi qotishmalar, masalan, Alloy 617 (UNS N06617) ishlatiladi, ularning ruxsat etilgan kuchlanishi 900°C da 20-30 MPa ni tashkil qiladi.

ASME B31 bosim talablari

Har bir ASME B31 kod bo'limi bosim reytingini aniqlash uchun maxsus talablarga ega. ASME B31.1 (Energiya quvurlari) elektr energiya ishlab chiqarish stansiyalari va sanoat zavodlaridagi quvurlarni boshqaradi. Bu qozon tashqi quvurlari uchun ASME I bo'lim qoidalariga muvofiq bosim dizaynini talab qiladi va to'g'ri quvurlar, burmalar va tarmoq ulanishlari uchun aniq tenglamalarni taqdim etadi. ASME B31.3 (Texnologik quvurlar) kimyo va neft-kimyo zavodlari uchun eng keng qo'llaniladigan kod. U Barlo formulasiga asoslangan yondashuvni qo'llaydi, bosim dizayn qalinligi quyidagi formula bilan aniqlanadi: t = (P x D) / (2(SE + PY)), bu erda E - uzunlamasına birikma sifat omili va Y - haroratga bog'liq koeffitsient.

ASME B31.4 (Quvur tashish) suyuq uglevodorodlar va boshqa suyuq quvur tizimlariga qo'llaniladi. U dizayn omili yondashuvidan foydalanadi, bunda dizayn bosimidagi halqa kuchlanishi materialning belgilangan minimal oquvchanlik kuchining (SMYS) belgilangan foizidan oshmasligi kerak. Masalan, odatiy dizayn omili 0.72 bo'lsa, halqa kuchlanishi SMYS ning 72% bilan cheklangan. ASME B31.8 (Gaz uzatish) shunga o'xshash dizayn omili yondashuvidan foydalanadi, lekin quvur yaqinidagi aholi zichligiga asoslangan joylashuvga xos omillar bilan, 0.72 (qishloq) dan 0.40 (yuqori zichlikdagi shaharlar) gacha.

Bosim sinovi tekshiruvi

Gidrostatik sinov - bu tayyorlangan quvur tizimlarining bosim yaxlitligini tekshirishning standart usuli. Sinov bosimi odatda dizayn haroratidagi dizayn bosimidan 1.5 baravar, lekin sinov haroratidagi MAWP dan 1.5 baravar kam bo'lmasligi kerak. Sinov bosimi minimal muddat davomida (kichik tizimlar uchun odatda 10 daqiqa, katta tizimlar uchun uzoqroq) ushlab turilishi kerak, shu vaqt ichida barcha bo'g'inlar va ulanishlar oqish uchun tekshiriladi. Pnevmatik sinov gidrostatik sinov amaliy bo'lmaganda qo'llaniladi (masalan, suvga chidamaydigan tizimlar, masalan, kislorod yoki kriogen xizmat). Biroq, pnevmatik sinov siqilgan gazdagi saqlangan energiya tufayli katta xavfsizlik xavfini keltiradi va qo'shimcha ehtiyot choralarini talab qiladi. Batafsil protseduralar uchun bizning Gidrostatik va Pnevmatik Sinov Qo'llanmasi(54) ga qarang.

Sanoat bosim talablari

Kimyo sanoati odatda 150# dan 600# gacha bo'lgan bosim sinflarida ishlaydi, ko'pchilik umumiy texnologik quvurlar 150# yoki 300# da. Yuqori bosimli jarayonlar, masalan, gidrokraking va ammiak sintezi, 900# dan 2500# gacha ishlaydi. Energiya sanoati eng yuqori bosim reytinglaridan foydalanadi, ultra-superkritik bug 'tsikllari 2500# dan 4000# gacha va haroratlar 620°C gacha ishlaydi. Bu ekstremal sharoitlar P92 va nikel asosidagi superqotishmalar kabi yuqori qotishma materiallarni talab qiladi. Neft va gaz quvurlari bosimlari odatda ANSI 300 dan 900 sinfgacha, ammo asosiy uzatish liniyalari 2000 psi dan yuqori bosimlarda ishlashi mumkin.

Bosim reytingi bo'yicha qanday buyurtma berish kerak

Muayyan bosim ilovasi uchun quvur buyurtma qilishda to'g'ri tanlashni ta'minlash uchun quyidagi parametrlarni taqdim eting: dizayn bosimi va harorati, suyuqlik muhiti (korrozivligini o'z ichiga olgan holda), amaldagi kod (ASME B31.3, B31.1 va boshqalar), talab qilinadigan korroziya zaxirasi va har qanday maxsus talablar (kislotali xizmat, NACE muvofiqligi va boshqalar). ManufacturerPipe muhandislik jamoasi sizning maxsus bosim talablaringiz uchun optimal material, sxema va ishlab chiqarish jarayonini tanlashda yordam berishi mumkin. Shuningdek, standart sxemalar yetarli bo'lmagan yoki ortiqcha ko'rsatilgan ilovalar uchun nostandart devor qalinligi moslashtirishni taklif qilamiz.

Quvur bosim reytingi bo'yicha yordam kerakmi?

Sizning maxsus bosim talablaringiz uchun quvur bo'yicha ekspert maslahati va raqobatbardosh narxlar uchun muhandislik jamoamizga murojaat qiling.

Mahsulot kategoriyalari

• Zanglamaydigan po'lat quvur
• Uglerodli po'lat quvur
• Qotishma po'lat quvur
• Galvanizli quvur