PED-Piping Stress Analysis-Piping stöder Design

” var kommer mill tolerans från?”Har bruket tolerans påverkar vikt, Fy och ihållande stress för B31.3?”, “Vad ska tas som en tolerans på plattan? “, “Vad är betydelsen av”-12.5% Mill tolerans”. “Vad händer om jag kontrollerar “alla fall korroderade” i Caesar?”. Det här är exempel på frågor om mill tolerans som finns på forum.

de första svaren finns i bilden ovan, från www.tmk-group.com, eftersom det bästa sättet att förstå mill tolerans är att förstå var det kommer ifrån. Stålrör tillverkas av två huvudsakliga manifacturing metoder. I grund och botten svetsade rör produceras genom att sammanfoga två ändar av stålremsor. Sömlösa rör produceras genom piercing en billet (steg 8 i bilden ovan).

Mill tolerans kommer från tillverkningsprocessen av sömlösa rör. Svetsade rör har också en tolerans, men vanligtvis är det inte en kvarntolerans och det är mycket lägre eftersom det är lättare att få hög noggrannhet när man producerar stålplattor. Å andra sidan svetsade rör måste ta hänsyn till svetsfogens effektivitetsfaktor, för att ta hänsyn till svagheten i svetsningen.

korrosionstillägg beräknas utifrån korrosionshastigheten per år (beroende på rörmaterial, temperatur, atmosfär, typ av vätska, koncentration,…) och rörets förväntade livslängd.

värden för brukstolerans definieras i materialstandarderna. Exempelvis anges i punkt 16-3 i ASTM A 106 “den minsta väggtjockleken vid vilken punkt som helst får inte vara mer än 12,5% under den angivna nominella väggtjockleken”.
någon skrev runt “enligt min förståelse är Mill tolerans toleransen för variation i rörets tjocklek från nominell rörtjocklek som är 12,5% enligt B31.3”. Detta är inte korrekt. EN 13480, ASME B31.1 och B31.3 behandlar ofta rörtolerans, men de definierar normalt inte dess värde. Det finns några undantag; till exempel ger B31.3 viss tolerans “för bearbetade ytor eller spår, där toleransen inte anges”. Vad de gör är att ange när nominell tjocklek måste beaktas i beräkningarna och när kvarntolerans måste beaktas. Till exempel måste tolerans beaktas för beräkning av minimal rörtjocklek.
ASME B31. 3:”minsta tjocklek T , med tanke på manifacturing minus tolerans får inte vara mindre än summan av mekaniska utsläppsrätter plus korrosions-och erosionstillägg plus tryckkonstruktionstjocklek”. För att vara mer konservativ är det bättre att subtrahera brukstoleransen från nominella rör först och efter att subtrahera korrosionen.
många koder använder det värsta scenariot.
till exempel i de grundläggande antagandena för analys av hållbar belastning B31.3 kräver att man använder nominell tjocklek för viktberäkning (“belastningarna på grund av vikt bör baseras på nominell tjocklek”) och nominell tjocklek minus tolerans och erosion för att beräkna sektionsmodul som ska användas vid långvarig och tillfällig spänning (“sektionsmodul som används för att beräkna spänningarna i denna punkt ska baseras på nominella rördimensioner minus utsläpp”). Avlägsnande av korrosion minimerar sektionsmodulen Z och maximerar sedan m/Z-värdet. För expansionsbelastningen B31.3 nämns inte korrosion och tolerans, så nominell tjocklek kan användas.

ASME B31.1 är liknande B31.3, med korrosion och tolerans lite mer dold. Tolerans ingår i minsta tjocklek: “efter att minsta rörväggtjocklek TM har bestämts ska denna minsta tjocklek ökas med en mängd som är tillräcklig för att ge den tillverkningstolerans som tillåts i tillämplig rörspecifikation eller krävs av processen.”Korrosion ingår i ytterligare tjocklek A”för att ge korrosion och/eller erosion”.
å andra sidan nämner ASME B31.1 endast nominell tjocklek i sektionsmodulberäkningar och flexibilitetsanalys.
detta är mycket viktigt för korrosion. Caesar II använder inte de angivna korrosionsvärdena vid användning av B31.1, eftersom B31.1 inte nämner det. Användning av nominell tjocklek för hållbar lastdesign kan verka lite okonservativ. Någon säger att anledningen till att B31.1 inte nämner korrosion i hållbart fall är att material utan signifikant korrosion bör väljas. Därför föredrar många användare att tvinga Caesar II att använda korrosion genom att kontrollera “all case corrored” i Caesar II-konfigurationen. Det är möjligt att ställa in denna parameter när du använder Asme B31. 3 också: konsekvensen blir att Caesar kommer att använda korroderade rör i avsnitt moduli beräkningar inte bara för tillfälliga och ihållande fall, men för termiska fall också.

angående tolerans och korrosion EN 13480 är mycket lik Asme B31.1. Efter att ha angett “minsta tjocklek ska bestämmas med avseende på tillverkningsprocessen för rör och rördelar”, visar EN 13480 hur man tar hänsyn till korrosionstillägg c0 och rörtjocklekstolerans c1 vid beräkning av mimimum rörtjocklek. Toleranser och korrosioner nämns inte i avsnitt modulberäkning och stressanalys.
“den nominella dimensionen ska användas i beräkningarna och toleransen avseende tjocklek ska uppfyllas”.
återigen, när man står inför EN 13480 och använder Caesar II föredrar många användare att använda alternativet “all case corroded” aktiverat.

det finns några undantag. Till exempel den brittiska Gaskoden IgE/TD/12 adresserar både +mill och-mill tolerans tillstånd. B31. 8 kapitel VIII kräver att hänsyn tas till brukstolerans vid beräkning av “kombinerad stress”.

Mill tolerans i nämns i punkt UG 16 i ASME kod, avsnitt VIII, Div.1 också: “tillverkningsundertoleransen på väggtjocklek ska beaktas med undantag för krav på munstycksväggförstärkning i enlighet med UG-37 och UG-40.Tillverkningsundertoleranserna anges i de flera rör-och rörspecifikationerna som anges i tillämpliga tabeller i underavsnitt C. Efter det att minsta väggtjocklek har fastställts, den ska ökas med en mängd som är tillräcklig för att ge tillverkningsundertoleransen tillåten i rör-eller rörspecifikationen.”

en annan fråga är fjäderhängare design: för denna beräkning använder Caesar II nominell tjocklek.
många metoder används för att lösa dessa problem.
första regeln är : minska aldrig wal-tjockleken på ingångsnivån. Detta skulle minska systemets styvhet-göra den för flexibel-och minska systemets vikt.
ett annat övervägande kom från Caesar forum, där en användare skrev att han var tvungen att följa Asme B31.1, men rörleverantören uppgav att hans rör kunde ha en +25% Kvarn tolerans. Denna situation är inte särskilt vanligt, eftersom många människor misstänker leverantör försöker använda alla -12,5% mill tolerans för att spara stål. Förresten var svaret från Intergraph ganska intressant:
“förutsatt att din rörvätska är en gas (dvs densitet = 0,0), och du är bara oroad över en ökning av systemvikten, kan du utvärdera +mill_tolerance-tillståndet genom att helt enkelt ställa in ett extra lastfall och applicera en mulitplier till “W” – komponenten. Säg till exempel att du beräknar att +mill_tolerance kommer att öka systemets (rör) vikt med 5%, då kan du ställa in ett annat lastfall så här:

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

var försiktig med denna multiplikator på “W”, det kommer att öka All systemvikt – rigids, isolering, rör och vätska”.

• stålrör tillverkningsprocessen (sömlösa och svetsade rör)
• sömlösa rör tillverkning (video)
• Tenaris produktionsprocessen (video)
• Intergraph Caesar II forum