PED – Rohrleitungsspannungsanalyse – Rohrleitungsunterstützungsdesign

“Woher kommt die Mühlentoleranz?” Beeinflusst die Mühlentoleranz Gewicht, Fy und anhaltende Belastung für B31.3?”, “Was sollte als Toleranz auf Platte genommen werden? “, “Was ist die bedeutung von “-12,5% Mühle Toleranz”. “Was ist, wenn ich “Alle Fälle korrodiert” in Caesar überprüfe?”. Dies sind Beispiele für Fragen zur Mühlentoleranz, die in Foren gefunden wurden.

Erste Antworten sind im obigen Bild enthalten, von www.tmk-group.com , weil die beste Weise, Mühltoleranz zu verstehen ist, zu verstehen, wo es von kommt. Stahlrohre werden durch zwei Hauptmanifakturverfahren hergestellt. Grundsätzlich werden geschweißte Rohre hergestellt, indem zwei Enden von Stahlbändern miteinander verbunden werden. Nahtlose Rohre werden durch Durchstechen eines Knüppels hergestellt (Schritt 8 des obigen Bildes).

Die Frästoleranz ergibt sich aus dem Herstellungsprozess von nahtlosen Rohren. Geschweißte Rohre haben auch eine Toleranz, aber normalerweise keine Frästoleranz, und sie ist viel niedriger, da bei der Herstellung von Stahlplatten eine hohe Genauigkeit leichter zu erreichen ist. Auf der anderen Seite müssen geschweißte Rohre den Wirkungsgrad der Schweißverbindung berücksichtigen, um die Schwäche beim Schweißen zu berücksichtigen.

Die Korrosionszulage wird aus der Korrosionsrate pro Jahr (abhängig von Rohrmaterial, Temperatur, Atmosphäre, Art der Flüssigkeit, Konzentration, …) und der erwarteten Lebensdauer des Rohres berechnet.

Werte der Frästoleranz sind in den Werkstoffnormen definiert. Zum Beispiel heißt es in Absatz 16-3 von ASTM A 106: “Die Mindestwanddicke darf an keiner Stelle mehr als 12,5% unter der angegebenen Nennwanddicke liegen”.
Jemand schrieb herum “Nach meinem Verständnis ist die Mühlentoleranz die Toleranz für Abweichungen in der Rohrdicke von der Nennrohrdicke, die gemäß B31.3 12,5% beträgt “. Dies ist nicht korrekt. EN 13480, ASME B31.1 und B31.3 beziehen sich häufig auf die Rohrtoleranz, definieren jedoch normalerweise nicht deren Wert. Es gibt einige Ausnahmen; zum Beispiel gibt B31.3 eine gewisse Toleranz “für bearbeitete Oberflächen oder Nuten, wo die Toleranz nicht angegeben ist”. Sie geben an, wann die Nenndicke in Berechnungen berücksichtigt werden muss und wann die Frästoleranz berücksichtigt werden muss. Zum Beispiel muss die Toleranz für die Berechnung der minimalen Rohrdicke berücksichtigt werden.
ASME B31.3: “Die Mindestdicke T, unter Berücksichtigung der Herstellung minus Toleranz, darf nicht weniger als die Summe der mechanischen Zulagen plus Korrosions- und Erosionszulagen plus Druckauslegungsdicke betragen”. Um konservativer zu sein, ist es besser, zuerst die Frästoleranz von den Nennrohren zu subtrahieren und danach die Korrosion zu subtrahieren.
Viele Codes verwenden den Worst-Scenario-Ansatz.
Zum Beispiel in den Grundannahmen für die Analyse der Dauerlast B31.3 erfordert die Verwendung der Nenndicke für die Gewichtsberechnung (“Die Lasten aufgrund des Gewichts sollten auf der Nenndicke basieren”) und der Nenndicke abzüglich Toleranz und Erosion zur Berechnung des Abschnittsmoduls zur Verwendung bei anhaltender und gelegentlicher Beanspruchung (“Die zur Berechnung der Beanspruchungen in diesem Absatz verwendeten Abschnittsmodule basieren auf Nennrohrabmessungen abzüglich Zulagen”). Durch das Entfernen von Korrosion wird der Querschnittsmodul Z minimiert und dann der M / Z-Wert maximiert. Für den Expansionslastfall erwähnt B31.3 Korrosion und Toleranz nicht, also könnte Nenndicke verwendet werden.

ASME B31.1 ist ähnlich wie B31.3, mit korrosion und toleranz ein wenig mehr versteckt. Toleranz ist in der Mindestdicke enthalten: “Nachdem die Mindestrohrwanddicke tm bestimmt wurde, muss diese Mindestdicke um einen Betrag erhöht werden, der ausreicht, um die in der geltenden Rohrspezifikation zulässige oder für den Prozess erforderliche Fertigungstoleranz bereitzustellen.” Korrosion ist in der zusätzlichen Dicke A “enthalten, um Korrosion und/oder Erosion vorzusehen”.
Auf der anderen Seite erwähnt ASME B31.1 nur Nenndicke in Abschnitt Modulberechnungen und Flexibilitätsanalyse.
Dies ist sehr wichtig für die Korrosion. Caesar II verwendet die angegebenen Korrosionswerte nicht, wenn B31.1 verwendet wird, da B31.1 dies nicht erwähnt. Die Verwendung der Nenndicke für das Design mit anhaltender Last kann etwas unkonservativ erscheinen. Jemand sagt, der Grund, warum B31.1 Korrosion in diesem Fall nicht erwähnt, ist, dass Material ohne signifikante Korrosion ausgewählt werden sollte. Aus diesem Grund ziehen es viele Benutzer vor, Caesar II zu zwingen, corrosion zu verwenden, indem sie in der Caesar II-Konfiguration “All case corrored” aktivieren. Es ist möglich, diesen Parameter auch bei Verwendung von Asme B31.3 einzustellen: die Konsequenz wird sein, dass Caesar korrodierte Rohre in der Berechnung der Abschnittsmodule nicht nur für gelegentliche und anhaltende Fälle, sondern auch für thermische Fälle verwendet.

Hinsichtlich Toleranz und Korrosion ist EN 13480 der Asme B31.1 sehr ähnlich. Nach der Angabe “Die Mindestdicke ist in Bezug auf den Herstellungsprozess für Rohre und Formstücke zu bestimmen”, zeigt EN 13480, wie die Korrosionszugabe c0 und die Rohrdickentoleranz c1 bei der Berechnung der Mindestrohrdicke berücksichtigt werden. Toleranzen und Korrosionen werden im Abschnitt Modulberechnung und Spannungsanalyse nicht erwähnt.
“Bei den Berechnungen ist das Nennmaß zu verwenden und die Toleranz in Bezug auf die Dicke ist einzuhalten”.
Wenn Sie mit EN 13480 konfrontiert sind und Caesar II verwenden, bevorzugen viele Benutzer die Option “Alle Gehäuse korrodiert”.

Es gibt einige Ausnahmen. Zum Beispiel adressiert der British Gas Code IGE/TD/12 sowohl die Toleranzbedingung +mill als auch -mill. B31.8 Kapitel VIII schreibt vor, bei der Berechnung der “kombinierten Beanspruchung” die Frästoleranz zu berücksichtigen.

Frästoleranz gemäß Absatz UG 16 des Asme-Codes, Abschnitt VIII, Div.1 auch: ” die Herstellungstoleranz auf Wandstärke wird außer den Düsenwandverstärkungsflächenanforderungen in Übereinstimmung mit UG-37 und UG-40 berücksichtigt.Die Herstellungsuntertoleranzen sind in den verschiedenen Rohr- und Rohrspezifikationen angegeben, die in den anwendbaren Tabellen in Unterabschnitt C aufgeführt sind. Nachdem die Mindestwanddicke bestimmt ist, Sie ist um einen Betrag zu erhöhen, der ausreicht, um die in der Rohr- oder Rohrspezifikation zulässige Herstellungsuntertoleranz bereitzustellen.”

Eine andere Frage ist die Federaufhängung: Für diese Berechnung verwendet Caesar II die Nenndicke.
Viele Ansätze werden verwendet, um diese Probleme zu lösen.
Die erste Regel lautet: Reduzieren Sie niemals die Wal-Dicke auf dem Eingangspegel. Dies würde die Systemsteifigkeit verringern – was es zu flexibel macht – und das Gewicht des Systems reduzieren.
Eine weitere Überlegung kam aus dem Caesar-Forum, wo ein Benutzer schrieb, er müsse Asme B31.1 einhalten, aber der Rohrverkäufer gab an, dass sein Rohr eine Frästoleranz von +25% haben könne. Diese Situation ist nicht sehr häufig, da viele Leute vermuten, dass sie versuchen, alle -12,5% Mühlentoleranz zu verwenden, um Stahl zu sparen. Übrigens war die Antwort von Intergraph ziemlich interessant:
“Angenommen, Ihre Rohrflüssigkeit ist ein Gas (dh Dichte = 0,0), und Sie sind nur besorgt über eine Erhöhung des Systemgewichts, können Sie die +mill_tolerance-Bedingung auswerten, indem Sie einfach einen zusätzlichen Lastfall einrichten und einen Multiplikator auf die “W” -Komponente anwenden. Angenommen, Sie berechnen, dass die +mill_tolerance das (Rohr–) Gewicht des Systems um 5% erhöht, dann können Sie einen anderen Lastfall wie folgt einrichten:

Fall n) 1.05W + P1 + T1 (OPE)

Seien Sie vorsichtig mit diesem Multiplikator auf “W”, er erhöht das gesamte Systemgewicht – Rigids, Isolierung, Rohr und Flüssigkeit “.

• Stahlrohrherstellungsprozess (nahtlose und geschweißte Rohre)
• Nahtlose Rohrherstellung (Video)
• Tenaris-Produktionsprozess (Video)
• Intergraph Caesar II Forum