محدوده مجاز تنش ناشی از انبساط حرارتی چگونه تعیین می شود؟
تنش های ناشی از انبساط حرارتی و جابه جایی مواد مطابق استاندارد ASME B31.3 و رابطه زیر تعیین می شوند:
برای بازه تنش محوری داریم:
رابطه بازه تنش خمشی برابر است با:
برای انشعاب های لوله، بازه تنش خمشی مطابق با رابطه زیر به دست می آید:
Ze، مدول مقطع موثر انشعاب مورد بررسی است:
برای ضخامت موثر دیواره انشعاب داریم:
ضخامت ناحیه اتصال انشعاب به لوله اصلی است. بازه تنش پیچشی توسط رابطه زیر تعیین می شود:
بازه مجاز تنش نیز از رابطه زیر به دست می آید:
اگر مقدار Sh از تنش ناشی از بارهای ثابت (SL) بزرگ تر باشد، بازه مجاز تنش مطابق با رابطه زیر محاسبه خواهد شد:
مقدار ضریب کاهش محدوده تنش با در نظر گرفتن تعداد چرخه های جابه جایی مورد انتظار در طول عمر مفید سیستم پایپینگ (N) و نمودار زیر تعیین می شود.
تنش موقتی در پایپینگ چیست؟
تنش های موقتی، تنش های ناشی از اعمال بارهای موقتی نظیر باد، زلزله، تخلیه شیر اطمینان و غیره هستند.
این تنش ها در یک بازه زمانی کوتاه (معمولا کمتر از 10 درصد بازه کاری کل) بر روی سیستم پایپینگ اعمال می شوند.
مطابق با استاندارد ASME B31.3، بند 302.3.6، جمع تنش های ثابت (SL) و موقتی باید کمتر از 1.33 برابر تنش مجاز (Sh) باشد.
در این استاندارد، نحوه محاسبه و در نظر گرفتن بارهای ناشی از لرزش به طور دقیق توضیح داده نشده است. این بارها باید مطابق با تجربه و قضاوت مهندسی در نظر گرفته شوند.
بررسی انعطاف پذیری سیستم پایپینگ:
انعطاف پذیری سیستم های مختلف لوله کشی، بر اساس پیچیدگی آن ها مورد بررسی قرار می گیرد.
به عنوان مثال، مطابق با بند 319.4.1 استاندارد ASME B31.3، معیار ارزیابی انعطاف پذیری برای سیستم های ساده به صورت زیر است:
K1 در رابطه بالا، مطابق با فرمول زیر محاسبه می شود: