ASME VIII, Div. 1, cụ thể là đoạn UG-27, đề cập đến thiết kế và tính toán độ dày thành tối thiểu cần thiết cho bồn hình trụ chịu áp lực bên trong. Phần này rất quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn của cấu trúc và an toàn của bồn chịu áp lực.

Các khái niệm chính của UG-27

1. Các loại ứng suất: UG-27 xác định ba loại ứng suất chính xảy ra trong bình áp lực do áp suất bên trong:
   • Ứng suất chu vi: Ứng suất này tác động xung quanh chu vi của hình trụ và thường lớn hơn ứng suất dọc.
   • Ứng suất dọc: Ứng suất này tác động dọc theo chiều dài của hình trụ và thường thấp hơn ứng suất chu vi.
   • Ứng suất xuyên tâm: Ứng suất này tác động vuông góc với thành hình trụ.
2. Công thức tính toán độ dày: UG-27 cung cấp một số công thức để tính độ dày thành cần thiết dựa trên các ứng suất sau:
   • Đối với bồn thành mỏng, hai công thức chính được sử dụng:
     • Ứng suất chu vi: t=P⋅D/2S​ (trong đó P là áp suất bên trong, D là đường kính ngoài, và S là ứng suất cho phép).
     • Ứng suất dọc: t=P⋅D/4S
   • Độ dày lớn hơn được tính toán từ hai phương trình này phải được chọn để đảm bảo an toàn
3. Cân nhắc ứng suất cho phép: Các giá trị ứng suất cho phép được sử dụng trong các tính toán này được xác định trong ASME Phần II, Phần D. Điều quan trọng là phải áp dụng các yếu tố hiệu quả mối nối thích hợp dựa trên các loại mối hàn và phương pháp kiểm tra để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn
4. Hệ số ăn mòn: Khi tính toán độ dày thành tối thiểu, phụ cấp ăn mòn cũng có thể được thêm vào để tính đến tổn thất vật liệu theo thời gian do các yếu tố môi trường. Mức cho phép này thường dao động từ 0 đến 0.125 inch
5. Ứng dụng cho các bồn thành mỏng và dày: Mặc dù UG-27 chủ yếu đề cập đến các bồn trụ có thành mỏng, nhưng nó cũng cung cấp các hướng dẫn áp dụng cho các bồn trụ có thành dày thông qua các công thức bổ sung có tính đến các điều kiện khác nhau

Kết luận

Hiểu ASME Phần VIII, Div 1, UG-27 là điều cần thiết cho các kỹ sư tham gia thiết kế và phân tích bình chịu áp lực. Việc áp dụng đúng các hướng dẫn của nó đảm bảo rằng các tàu có thể chịu được áp suất bên trong một cách an toàn trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc trong suốt vòng đời hoạt động của chúng.