Tiêu chí ASME B31.3 để tính tải theo chu kỳ
Mã ASME B31.3 phác thảo các tiêu chí cụ thể để giải quyết tải theo chu kỳ trong hệ thống đường ống quy trình, đặc biệt là trong điều kiện chu kỳ khắc nghiệt. Các tiêu chí này tập trung vào việc giảm thiểu rủi ro hỏng hóc mỏi thông qua các yêu cầu thiết kế, lựa chọn vật liệu và kiểm tra nâng cao. Dưới đây là bảng phân tích chi tiết:
-
-
Các điều kiện chu kỳ nghiêm trọng áp dụng cho các thành phần hoặc khớp nối cụ thể (không phải toàn bộ hệ thống) nơi hỏng mỏi có thể là do phạm vi ứng suất cao và / hoặc chu kỳ cao12.
-
: Bắt buộc nếu:
-
Phạm vi ứng suất dịch chuyển được tính toán (SE) vượt quá 0.8Sa (trong đó Sa là ứng suất cho phép), và
-
Số chu kỳ tương đương (N) vượt quá 7.0001.
-
-
: Đơn giản hóa để cho phép chủ sở hữu / nhà thiết kế đánh giá chỉ định, ngay cả khi ứng suất hoặc chu kỳ được tính toán không đáp ứng các ngưỡng trên12.
-
-
-
:
-
:
-
: Các thành phần như tee không được gia cố phải được thiết kế lại (ví dụ: gia cố hoặc thay thế bằng tee hàn) để giảm ứng suất dưới ngưỡng tới hạn1.
-
-
-
-
: Các quy tắc hiện tại kết hợp các sự kiện chu kỳ thấp và cao thành các chu kỳ tương đương, nhưng các nghiên cứu gần đây cho thấy f-factor (hệ số giảm phạm vi ứng suất) có thể đánh giá thấp các hiệu ứng chu kỳ cao1.
-
: Bản cập nhật năm 2016 giải quyết rõ ràng các hệ thống có độ rung quá mức hoặc thay đổi nhiệt độ nhanh chóng, yêu cầu phân tích bổ sung (ví dụ: API 618 M7 cho máy nén pittông)1.
-
-
Quyền : Sau năm 2016, bộ luật nhấn mạnh phán đoán kỹ thuật. Ví dụ, mặt bích trượt có thể bị cấm nếu được chỉ định là chu kỳ nghiêm trọng, ngay cả khi không tính toán ứng suất12.
-
: Yêu cầu khác nhau tùy theo loại thành phần (ví dụ: mặt bích so với tees), tập trung vào nồng độ ứng suất cục bộ và độ nghiêm ngặt của kiểm tra14.
Khung này đảm bảo hệ thống đường ống chịu được tải trọng theo chu kỳ đồng thời cho phép linh hoạt cho các quyết định thiết kế theo bối cảnh cụ thể. Đối với các dự án đang diễn ra, việc tham khảo phiên bản mã mới nhất (ví dụ: 2016+) là rất quan trọng do các phương pháp đánh giá mỏi đang phát triển12.




Dựa trên tiêu chí ASME B31.3 về tải trọng tuần hoàn, tôi có thể giải thích cách xác định các điều kiện tuần hoàn nghiêm trọng.
Xem Mục F301.10.3 của ASME B31.3, các điều kiện tuần hoàn nghiêm trọng được định nghĩa là những điều kiện xảy ra thường xuyên hơn một lần mỗi ngày trong suốt thời gian sử dụng của hệ thống.
Về tính toán vòng đời:
– Hệ số phạm vi ứng suất (f) trong phương trình (1c) giảm khi số chu kỳ (N) tăng
– Khi f bằng 1,0, điều này biểu thị số chu kỳ tối đa cho phép để thiết kế
– Từ Hình 302.3.5-1 trong mã, chúng ta có thể xác định giá trị này xấp xỉ 8.072 chu kỳ
– Điều này tương đương với khoảng 22,1 năm tuổi thọ sử dụng nếu các sự kiện xảy ra một lần mỗi ngày (8.072 ÷ 365 ≈ 22,1)
Điều này có nghĩa là hệ thống đường ống được thiết kế theo ASME B31.3 với một chu kỳ mỗi ngày sẽ được coi là trong điều kiện chu kỳ khắc nghiệt nếu tuổi thọ sử dụng dự kiến của nó vượt quá 22,1 năm.
Phép tính xác nhận rằng khi áp dụng 8.072 chu kỳ vào công thức (1c), hệ số phạm vi ứng suất f bằng 1,0, đây là giới hạn cho phép để thiết kế.
#asme #piping #cycle