In the 1980s, Carrucci and Muller proposed a method for assessing the susceptibility of pipelines to AIV fatigue, which has been widely published. One of the main elements is a graph (valid only for a specific type of steel) estimating the range of safe operation of pipelines. It should be noted that according to it, the occurrence of the AVI phenomenon can be said to occur above 150 dB of acoustic power and for diameters greater than DN 250. This does not mean that in the case of a specific installation, the costs of which can be enormous for an emergency shutdown, these two boundary conditions should not be significantly reduced. As always, this depends on the knowledge and experience of the designer.

The whole problem is in correctly determining the value of the internal pressure of the acoustic wave generated inside the pipeline during the AIV phenomenon.

Below is a simple simulation of acoustic fatigue. This is a section of a pipeline fixed at both ends and subjected to internal pressure. The reduced stress in the pipeline sections varies with frequency. It has a maximum value at 1240 Hz.

The post Zjawisko zmęczenia akustycznego – AVI appeared first on Jerzy Nawrocki.

Jerzy Nawrocki – KPRP 2

Jerzy Nawrocki – KPRP 1

The post Martwe strefy – utrapienie wentylacji appeared first on Jerzy Nawrocki.

Będąc wewnątrz rurociągu, który jest w stanie zbalansowanym widzielibyśmy wnętrze prawej (lub lewej) dennicy, na który działa siła T2 opisana wzorem z poprzedniego slajdu. Widzielibyśmy też ostatni splot kompensatora zaznaczony małym prostokątem. T1 jest siłą osiową w ściance rurociągu. Jest ona opisana wzorem, w którym Aeff jest powierzchnią efektywną mieszka (zewnętrzna średnica splotu mieszka), a Ai jest powierzchnią wnętrza rury. Na dwa punkty stale działa siła T3.
Ponieważ rurociąg nie porusza się, to program musi umieścić siłę T4 na obu końcach kompensatora.

W związku z powyższym użycie kompensatora nieuchronnie i radykalnie zwiększa siły na podporach stałych z 29 kN dla zwykłego U-kształtu, aż do ( i tu w zależności od ciśnienia wewnątrz)  219 kN.

Jerzy Nawrocki – Siła od ciśnienia kompensatorów 4

The post Siła od ciśnienia czyli klucz do zrozumienia kompensatorów mieszkowych appeared first on Jerzy Nawrocki.

Współczynniki SIF dotyczą każdego elementu innego niż rura w tym także kołnierzy. Charakterystyka zmęczeniowa różnych typów kołnierzy stalowych poddawanych powtarzającym się odkształceniom zginającym została zwrócona na uwagę w badaniach przeprowadzonych w temperaturze atmosferycznej przez Markla (Markl A.R.C. Fatigue tests of piping components. Washington : ASME, 1952.).
Używając maszyny do badań zmęczeniowych o stałym przemieszczeniu, na rurze o standardowej masie i średnicy DN 100 (4’) i grubości ścianki 0,080 cala z kołnierzami RF o wytrzymałości 300 funtów, uszkodzenie zmęczeniowe występowało prawie zawsze w trzech właściwych rurach w sąsiedztwie mocowania kołnierza, gdzie występuje wyraźna zmiana konturu. Uszkodzenie nie występowało natomiast w kołnierzu lub śrubach. Przeprowadzono kilka testów przy ciśnieniu wewnętrznym 600 psi/4.14 MPa. W testach tych wycieki zaobserwowano na długo przed awarią jedynie w przypadku połączeń gwintowych. Nie zaobserwowano wycieku uszczelki, gdy śruby dokręcono wstępnie ciśnieniem 40 ksi / 275 MPa, chociaż stwierdzono je po dokręceniu zaledwie 20 ksi / 137 MPa. Wykresy N-S wszystkich badanych typów kołnierzy przedstawiono za pomocą linii prostych na wykresie log-log, które były równoległe względem siebie oraz z liniami uzyskanymi dla prostych stycznych lub rur spawanych doczołowo. Umożliwiło to przypisanie pojedynczych współczynników SIF do każdego z różnych typów badanych kołnierzy. Wyniki te zestawiono w tabeli 3.4. Widoczna wyższość kołnierza szyjkowego jest zgodna z doświadczeniem serwisowym w zakresie przydatności do zastosowań krytycznych.

Stosunkowo słabe działanie kołnierza złącza zakładkowego było dość zaskakujące, ponieważ tego typu kołnierze mają dość dobre wyniki użytkowe. Zastosowana grubość części zakładkowej była taka sama jak grubość ścianki rury. Słabe wyniki przypisano niewystarczającej wytrzymałości wywinięcia, które przenosi duże momenty zginające. W takim wypadku zakładka kołysze się w przód i w tył na uszczelce. Ogólnie rzecz biorąc, czynniki intensyfikujące naprężenie rosną wraz z zwiększająca (czasem gwałtownie) się zmianą przekroju poprzecznego kołnierza na połączeniu rurowym. Kołnierz szyjkowy do spawania swoim płynnym przejściem nie wykazuje zauważalnej tendencji do zwiększania naprężeń. Kołnierze gwintowany ze względu na koncentrację naprężeń występujących w gwintach, mają współczynnik intensyfikacji około 2,30.
Nie badano wpływu spoiny uszczelniającej obejmującej wszystkie odsłonięte gwinty, stosowanej w niektórych instalacjach. Należy również pamiętać, że w przypadku pracy w podwyższonej temperaturze rozkład obciążenia detali kołnierzy obejmujących podwójne spoiny byłby mniej korzystny, a dodatkowe naprężenia termiczne wynikałyby z różnic temperatur pomiędzy rurą a kołnierzem.
W przypadku zastosowań, w których występuje pełzanie lub poważne efekty cykliczne, należy zwrócić większą uwagę na redukcję naprężeń. Promień spoiny pachwinowej oraz wszystkie zmiany przekroju powinien być znaczne. Należy unikać bardzo ostrych zadziorów. Śruby dwustronne z gwintem ciągłym lub z częścią niegwintowaną obrobioną do średnicy nasady należy stosować zamiast śrub z łbem, które charakteryzują się ostrymi zaokrągleniami pod łbami. Aby uzyskać zadowalającą wytrzymałość, zginanie śrub powinno być również ograniczone do minimum.

The post Współczynniki koncentracji naprężenia SIF dla kołnierzy appeared first on Jerzy Nawrocki.

The post Kanalizacja sanitarna budowana w skałach appeared first on Jerzy Nawrocki.

Odwodnienie kondensatu pary wodnej jest realizowane w tzw garnkach kondensacyjnych. Nie ma na to norm ale może tak to wyglądać:

The post Tak brzmi uderzenie hydrauliczne kondensatu pary appeared first on Jerzy Nawrocki.

• ciśnienie obliczeniowe 1 MPa
• średnica nominalna DN 250 / 10′
• temperatura obliczeniowa 50C
• materiał A106B
• rura bez szwu
• korozja 2 mm

otrzymujemy delikatnie różniące się obliczeniowe grubości ścianki.

The post Grubości ścianki rury wg różnych kodów ASME appeared first on Jerzy Nawrocki.

The post Jak nie robić rozdzielacza appeared first on Jerzy Nawrocki.

Podaję przepis z B31.3. Jerzy Nawrocki – Wpałka B31.3

The post Wpałki – jak sobie poradzić appeared first on Jerzy Nawrocki.

Z uwagi na znaczą zależność współczynnika przewodzenia ciepła l od temperatury pracy zastosować trzeba metodę elementów skończonych. Nie da się tego policzyć na kartce.

Przyjęto warunek brzegowy temperatury zewnętrznej powierzchni izolacji równy +70⁰C. Jako wytyczną przyjęto zapis w normie Norsok R – 004, w której w punkcie 3.3 przyjmuje się, że graniczna temperatura zewnętrznej powierzchni izolacji wynosi od -10⁰C do +70⁰C. Obecnie nie istnieją obowiązujące w Polsce w tej dziedzinie przepisy.

Wyznaczenie współczynnika przejmowania ciepła z powierzchni poziomego i pionowego rurociągu przy konwekcji swobodnej w przestrzeni nieograniczonej przedstawiono poniżej.

Wymiana ciepła przez promieniowanie też wzięto pod uwagę. Wynikiem jest analiza przedstawiona poniżej.

The post Izolacja aparatów i rurociągów czyli liczby podobieństwa appeared first on Jerzy Nawrocki.