Chuyển đến nội dung chính

Phân tích ứng suất đường ống (Pipe Stress Analysis) là gì?

Trong quá trình thiết kế đường ống, thường có các nhiệm vụ chính sau:

Piping Material Engineering (PME): Nhiệm vụ này liên quan đến xác định các đặc tính kỹ thuật của vật liệu và vật tư sử dụng cho ống và phụ kiện trong hệ thống đường ống. Điều này bao gồm việc tạo ra các hồ sơ kỹ thuật cho các loại ống và phụ kiện (Piping Material Specification).

Piping Design (PD): Công việc thiết kế đường ống đặt tất cả các tuyến ống vào không gian công trình theo sơ đồ quy định (P&ID), đảm bảo rằng chúng hoạt động theo cách mà chúng được thiết kế, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về an toàn, tiện lợi trong vận hành và bảo trì, khả thi trong thi công và lắp đặt, và cân nhắc tính kinh tế.

Pipe Stress Analysis (Phân tích ứng suất đường ống): Phân tích này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra tính bền cơ khí của hệ thống đường ống và thiết kế cách phân bố các điểm gối đỡ (pipe support). Điều này đặc biệt quan trọng đối với các đường ống chính, đường ống quan trọng, và các đường ống có áp suất và nhiệt độ cao, cũng như các yếu tố như hơi nước.

Piping MTO (Material Take-Off): Nhiệm vụ này liên quan đến việc xây dựng và lập bảng thống kê vật tư (MTO, BOM) cho hệ thống đường ống, giúp hỗ trợ quá trình mua sắm và quản lý vật tư.

TỔNG QUAN VỀ PIPE STRESS ANALYSIS

Pipe stress analysis (phân tích ứng suất đường ống) là một phương pháp phân tích để xác định cách hệ thống đường ống hoạt động dựa trên vật liệu, áp suất, nhiệt độ, chất lỏng và các yếu tố phụ trợ. Đây là bước cuối cùng trước khi chỉnh sửa lại bản vẽ mô hình thiết kế để đưa ra chế tạo, sản xuất, lắp đặt / thi công ở công trường và cũng là hoạt động quan trọng nhất trong thiết kế đường ống. Vì khi đường ống được bố trí theo quy trình thiết kế, những đường ống này cần được kiểm tra bằng phân tích ứng suất đường ống để đảm bảo chúng sẽ hoạt động trơn tru trong suốt quy trình. Phân tích ứng suất đường ống là cách làm cho nhà máy nói chung và đường ống nói riêng trở nên an toàn, tiết kiệm và hiệu quả hơn.

Phương pháp phân tích có thể đơn giản bằng cách kiểm tra, tính toán bằng tay đến phức tạp bằng các phần mềm chuyên sâu. Khi một hệ thống đường ống không có lực bên ngoài tác động lên hệ thống đường ống, kiểm tra hoặc tính toán tay thường là đủ. Tuy nhiên đối với trường hợp hệ thống có áp suất cao, nhiệt độ cao, lưu chất nguy hiểm hoặc lực bên ngoài lớn tác động lên hệ thống đường ống, lúc này có thể cần phải có phần mềm hỗ trợ tính toán
Cùng với sự phát triển của công nghệ và các phương pháp số đặc biệt là phương pháp phần tử hữu hạn (the Finite Element Method -FEM) , ngày nay các phần mềm kỹ thuật có thể mô phỏng, tính toán, và thể hiện kết quả chính xác trong thời gian ngắn để giúp các kỹ sư đưa ra các phân tích, so sánh và lựa chọn giải pháp tối ưu nhất. Các phần mềm kỹ thuật thông dụng cho phân tích ứng suất đường ống bao gồm: ROHR2, CAESAR II, AutoPIPE, CAEPIPE, TRIFLEX.

Trong đó phần mềm CAESAR II của hãng Hexagon/Intergraph là một công cụ phổ biến và rộng rãi trong lĩnh vực phân tích ứng suất đường ống, đang được các nhà thầu xây lắp dự án công nghiệp lớn ở Việt Nam và trên thế giới sử dụng, bởi khả năng tích hợp với các phần mềm mô hình 3D như PDMS, SP3D. Các bạn cần lưu ý rằng chỉ hiểu về phần mềm là chưa đủ, quan trọng hơn hết cần phải hiểu về các loại ứng suất đường ống khác nhau, quy trình và các công việc khác liên quan đến phân tích ứng suất đường ống để phân tích ứng suất một cách tốt nhất. Vì vậy ngoài việc thông thạo phần mềm hỗ trợ, các kỹ sư cần phải hiểu biết một cách toàn diện về thiết kế đường ống.
Caesar II cho phép tích hợp mô hình tính toán, áp dụng các tiêu chuẩn và quy định trong quá trình tính toán, và sử dụng cơ sở dữ liệu về vật liệu và giá đỡ để giúp làm cho công việc tính toán ứng suất trở nên dễ dàng và tiết kiệm thời gian hơn.

Phân tích ứng suất đường ống (Pipe Stress Analysis) bao gồm các nhiệm vụ chính sau:

Tính toán ứng suất tại các mặt cắt trên đường ống và so sánh với giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn.

Xác định lực tác dụng của đường ống vào thiết bị (đầu Nozzle) để kiểm tra với giới hạn chịu lực tác động cho phép của thiết bị, theo qui định của nhà sản xuất thiết bị.

Xác định lực tác dụng của đường ống vào các giá đỡ (pipe support) để lựa chọn và bố trí hệ giá đỡ trên đường ống.

Xác định chuyển vị của các vị trí trên đường ống khi hoạt động ở các chế độ khác nhau.

Tính toán tác động của các yếu tố như trong lượng, áp suất, nhiệt độ, tải trọng gió, sóng, và động đất đến chuyển vị và ứng suất trên đường ống.

Phân tích và tính toán ứng suất cho hệ thống đường ống phải tuân theo các tiêu chuẩn thiết kế, gồm:

ASME (American Society of Mechanical Engineers): Tổ chức này đặt ra các hướng dẫn kỹ thuật cho thiết kế, xây dựng và vận hành trong ngành cơ khí, bao gồm cả hệ thống đường ống.

ANSI (American National Standardization Institute): ANSI thiết lập các tiêu chuẩn quốc gia cho nhiều lĩnh vực công nghiệp, bao gồm cả đường ống.

Các tiêu chuẩn này chứa các hướng dẫn kỹ thuật quan trọng cho việc thiết kế hệ thống đường ống trong các ngành công nghiệp như dầu khí, điện năng và hóa chất. Chúng bao gồm:

Các công thức để tính độ dày của ống.

Các công thức để tính độ dày cần thiết cho các kết nối ống nhánh.

Quy tắc và hướng dẫn cho việc phân tích ứng suất trong hệ thống đường ống.

Bảng tra ứng suất tối đa cho phép đối với vật liệu kim loại, theo chuẩn ANSI.

Một số tiêu chuẩn phổ biến liên quan đến đường ống bao gồm:

ASME B31.1: Dành cho hệ thống đường ống nhiệt độ cao, thường được sử dụng trong lĩnh vực năng lượng.

ASME B31.2: Áp dụng cho đường ống khí đốt.

ASME B31.3: Dành cho hệ thống đường ống công nghiệp xử lý và chất lỏng.

ASME B31.4: Áp dụng cho đường ống dẫn chất lỏng và khí trong các môi trường đặc biệt.

ASME B31.5: Dành cho hệ thống đường ống lạnh.

ASME B31.8: Được sử dụng cho đường ống phân phối và vận chuyển khí tự nhiên.

ASME B31.9: Dành cho hệ thống đường ống trong dự án xây dựng.

ASME B31.11: Dành cho đường ống trong ngành công nghiệp điện hạt nhân.

Mỗi tiêu chuẩn này chủ trì trong một lĩnh vực cụ thể và cung cấp các hướng dẫn và quy tắc để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của hệ thống đường ống.

(sưu tầm nhiều nguồn)

Xin chào bạn! 
Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa. 
Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. 
Nguyễn Thanh Sơn

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1 sai

Bảo trì năng suất toàn diện (Total Productive Maintenance)

Toàn bộ file điện tử powerpoint này: TPM P-1.ppt 1382K TPM P-2.ppt 336K TPM P-3.ppt 2697K Link download http://www.mediafire.com/?upl33otz5orx0e1

Một số thiết bị chưng cất

Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Chưng cất  ( distillation ) là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt đo. Chưng cất = Gia nhiệt + Ngưng tụ Ta có thể phân biệt chưng cất ra thành quy trình một lần như trong phòng thí nghiệm để tách một hóa chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp, và chưng cất liên tục, như trong các tháp chưng cất trong công nghiệp.  Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy đăng ký kênh để nhận thông báo video mới nhất về Thiết bị chưng cất  Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác. Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trục th

Các website nhà sản xuất cung cấp thiết bị động và phụ tùng

Bơm A.R Wilfley ABS ACD Cryo ACE ACME Dynamics Aermotor Afton Albany Aldo Barbera Alfa Laval All Flavor (AFEC) AllegenyBradford (Topline) All Pumps Allweiler Alpha Flo-Systems American Stainless American-Marsh Ampco AMT Ansimag Apex APV Argal Armstrong Aturia Aurora A.Y.McDonald BBC Electro Beckett Bell & Gossett BJM Blackmer Bombas Itur Brinkmann BSM Buffalo Burks Caffini Calama Calpeda Camac Caprari Carver Casals Caster CDR CEF Chempump(Teikoku) Clark Corcoran Cornell Corporacion EG Crane DAB Danner Davey David Brown-Union Dean Desm

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để đảm bảo khả năng ti

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá trìnhT

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (w

Sổ tay tiếng anh kỹ thuật [pdf]

Giới thiệu nội dung cuốn sách "Sổ tay tiếng anh kỹ thuật"  Nhu cầu học tiếng anh trong các nghành kỹ thuật ngày càng tăng trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu đó, nhóm tác giả đã biên soạn cuốn sách này. Nội dung cuốn sách bao gồm Phần mở đầu, phần thuật ngữ và phần số liệu. - Phần mở đầu nhóm tác giả giới thiệu lối phiên âm quốc tế mới nhất - Phần các thuật ngữ được phân loại theo từng chủ đề bao quát trong nghành cơ khí, từ vẽ kỹ thuật đến nguyên lý máy… - Phần số liệu gồm các hình vẽ, các bảng tiêu chuẩn… Link tải: Tại đây  hoặc tại đây ----- Xin chào bạn! Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi.  Nguyễn Thanh Sơn

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí