Muhandislar dizayn bosimli yordam tizimlari, ular uskuna etishmovchiligini oldini oladi va odamlarni himoya qiladi. Ushbu sohadagi eng muhim qoidalardan biri bu bosimni engillashtirish varaqasi uchun "3% qoida" quvurlar quvuri. Ushbu qoida API 520 va VIII bo'limiga xos bo'lgan muhandislik standartlarida paydo bo'ladi va uni tushunish xavfsiz tizim va xavfli bo'lgan farqni anglatishi mumkin.
Экскаватары:
Afzal ko'rinadigan oddiy foiz aslida suyuqlik dinamikasidagi murakkab muammoga duch keladi. Revief vafi ochilayotganida, ochiq qolish va o'z ishini bajarish uchun etarli bosimda suyuqlikni barqaror ta'minotga muhtoj. Agar kirish quvuri juda ko'p bosimni yo'qotishiga olib kelsa, valf axlatni boshlashni, demak uni tez ochib, yopishni anglatadi. Bu xudojo'ylik valf o'rindig'ini yo'q qilishi, osti quvurga zarar etkazishi va sanoat ob'ektlarida xavfli vaziyatlarni yaratishi mumkin.
3% cheklovlar nima uchun mavjud
3% qoida orasidagi muhandislik sababi bevosita bahor yuklangan relef klapanlari bilan bog'lanadi. Ushbu klapanlar portlash xarakteriga ega, bu belgilangan bosim va qayta tirilish bosimi o'rtasidagi farqdir. API 520 Shtokli klapanlar belgilangan bosimning 7% dan 10% gacha zarba beradi.
Valv to'liq ochilganda, suyuqlik dastgoh trubkasi yuqori tezlikda yuguradi. Ushbu oqim valf inletkida bosimni kamaytiradigan ishqalanish yo'qotishlarini keltirib chiqaradi. Agar bu bosim juda katta bo'lsa, valfer diskidagi bosim himoyalangan uskunalar hali ham haddan tashqari haddan tashqari oshirilgan bo'lsa ham, qayta tirilish bosimi ostida qoladi.
Bu sodir bo'lganda, bahorlik kuch diskni orqaga suring, oqimni kesib tashlaydi. Oyoq to'xtab qolishi bilan, ishqalanish yo'qotishlari yo'qoladi va klapan yana ochilishi mumkinligini keltirib chiqaradi. Ushbu tsikl 50 dan 300 GZ gacha bo'lgan chastotalarda takrorlanadi, og'ir mexanik tebranishni yaratadi.
3% egilg'u xavfsizlik chegarasini ta'minlaydi. Bu kirish bosimi barqaror klapan ishlashini ta'minlashga yordam beradigan odatiy xatolar doirasidan kichikligini oshiradi. Masalan, agar klapan 100 psijning 100 ta bosimiga ega bo'lsa va 7% zarba bersa, 93 ta "Psig" da qayta sotiladi. Agar kirish yo'qolishi 3% (3 PSI) bilan cheklangan bo'lsa, valfdagi bosim oqim natijasida 97 ta psidil bo'ladi.
Yomosaik va bosimni ishlab chiqarish bo'yicha tashkilotlar tomonidan olib borilgan tadqiqotlar, tadqiqot forumi (kazarat) shuni ko'rsatadiki, kirish bosivining pasayishi bahorning valyuta xususiyatlari va quvurda akustik effektlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ushbu tadqiqotlar shuni tasdiqlashni tasdiqlaydi, chunki 3% jismoniy huquq bo'lmasa, u an'anaviy bahor yuklangan klapanlar bilan o'nlab yillik tajriba tajribasi asosida amaliy polni anglatadi.
Bosim yo'qotish deb hisoblaydi
3% qoida aniq bo'lmagan bosimning yo'qolishiga tegishli. Muhandislar bu nimani o'z ichiga oladi va istisno qilishini tushunishlari kerak.
Qayta tiklanmaydigan yo'qotishlar suyuqlik va trubka devorlari, tirsaklar va daraxtlar singari notinchliklar va kiruvchi effektlardan kelib chiqadi, bu erda suyuqlik truba trubka kiradi. Ushbu yo'qotishlar suyuqlik bosimi energiyasini doimiy ravishda kamaytiradi va uni issiqlikka aylantiradi. Hisoblash quvur uzunligi, diametri, ishqalanish omillari va qarshilik koeffitsientlariga mos keladigan Darky-Wisbax tenglamani hisobga oladi.
3% qoidaning statik boshi o'zgarmaydi. Agar relef klapan qo'riqlanadigan idishga qaraganda yuqori bo'lsa, gidrostatik bosim farq - bu qaytarib olinadigan yo'qotishdir. Bu Valf bosimni aniqlashiga ta'sir etsa, u 3% kirish sonini hisobga olmaydi. Xuddi shunday, tezlik boshi aniq qismlarda mintaqa qisqarishi bo'lmagan holda o'zgartiriladi.
Kirish levefosi koeffitsient alohida e'tiborga loyiqdir, chunki u qisqa inpoll liniyalarga sezilarli ta'sir qiladi. Quvurni tozalash uchun nayzaga ulaydigan o'tkir qirrali kirish joylari K 1,5 ga chidamlilik koeffitsientiga ega. Muhandislar buni taxminan 0,1 ga kamaytirishi mumkin, chunki yumaloq yoki pardali og'iz eshigi yordamida. 10,000 funt / soat davomida bug 'olib boradigan 2 dyuymli inslet chiziq uchun bu farqni 1% dan 2% gacha, belgilangan bosimni 3% ni tashkil qiladi.
Kirish bosimi pasayishi
Kirish bosimi yo'qotishini hisoblashning to'g'ri usuli, gidravlik muhandislik printsiplari mavjud, ammo bir nechta tafsilotlar ko'pincha chalkashliklarga olib keladi.
Eng muhim qaror hisoblash uchun to'g'ri oqim tezligini tanlaydi. API 520 qismi II aniq aytilganki, muhandislar ma'lum bir stsenariy uchun zarur bo'lgan xijolatli quvvatni emas, balki valfning baholash qobiliyatidan foydalanishlari kerak. Ushbu farqli bir tafovut, yordam klapanlari, ayniqsa an'anaviy bahorgi turdagi turlar, ko'tarilganda to'liq ochilgan. Kirish trubkasi orqali oqim oqim oqimi balandlikdagi haddan tashqari haddan tashqari derarring tomonidan emas, balki VOVER Tomoq hududi tomonidan belgilanadi.
Agar muhandis oqilona zarur bo'lgan salohiyatning o'rniga kamroq zarur bo'lgan salohiyatni hisobga olsa, ular klapan ochiladigan haqiqiy bosimni pasaytiradilar. Eng yomon stsenariyga asoslangan vanf 15000 lb / kvadrat uchun o'lchamlari, agar uning to'liq liftga ko'tarilishi 25 000 lb / kadr bo'lsa, Kirish trubkasi barqarorlikni to'g'ri baholash uchun 25000 lb / soat davomida tekshirilishi kerak.
Gaz va bug 'tizimlari uchun hisoblash quvurlarning uzunligi bo'ylab bosim tushayotgan paytda quvur uzunligi bo'ylab zichlikning o'zgarishini hisobga olishi kerak. Suyuq suyuqlik valfiga qarab harakat qilib, bosim kamayadi, gaz kengayadi, tezligi oshadi va qo'shimcha bosimlar pasayadi. Bu oddiy hisob-kitoblarni o'tkazib yuborish mumkin degani, bu hech narsa yo'q. Emerson PRV2SIZE yoki IOOMOLAIC Superchem kabi dasturiy ta'minot ushbu iteratsiyalarni avtomatik ravishda boshqaradi.
Suyuq tizimlar turli xil fikrlarni talab qiladi. Suyuqliklar g'oyib bo'lgan bo'lsa-da, ular yuqori bosimni ekvivalent tezlikda olib tashlaydigan yanada zichroqlarga ega. Yopishqoqlik ta'siri og'ir moylar yoki polimer echimlari uchun muhim bo'lib qoladi, u erda Reynolds raqami ishqalanish omilini sezilarli darajada oshirish uchun etarli darajada past bo'lishi mumkin. Kolitboy-oq tenglama yoki kayfiyatli diagramma Reynolds raqami va nisbiy quvurli pürozlikka asoslangan ishqalanish omilini ta'minlaydi.
Runaway reaktsiyalari yoki termal yordam stsenariylarida paydo bo'lishi mumkin bo'lgan ikki fazali oqim holatlari uchun muhandislar ixtisoslashgan korrelyatsiyalardan foydalanishlari kerak. Favqulodda yordam tizimini (listratura) dizayn instituti tomonidan bir hil muvozanat modeli (dizayn) instituti (livlangan) bug 'avlodlari uchun integratsiyalashgan bosimni buxgalteriyalash va bosqichlar orasidagi shiddatli bosimni hisoblash.
| Tarkibiy qism | Prófaðu mengun ársfjórðungslega. Breyta út frá ástandi, ekki bara tíma. | Qaydlar |
|---|---|---|
| Keskin qirrali kirish | 0.5 | Kemaga osib qo'yish |
| Silliq o'tish yo'qotishlarni kamaytiradi | 0.1 | Silliq o'tish yo'qotishlarni kamaytiradi |
| 90 ° standart tirsak | 30-40 fd | Teng uzunlikdagi usul |
| 45 ° tirnoq | 16 fd | 90 ° dan kamroq qarshilik |
| Darvoza valfi (to'liq ochildi) | 8 fd | Qulflangan bo'lishi kerak |
| Reductor (to'satdan qisqarish) | 0,5 × (1 - ²) ² | b = diametri nisbati |
3% qoida oshganda
3% qoidani o'rnatadigan muhandislik standartlari bu mutlaq jismoniy chegarasi emasligini tan oladi. 1994 yildagi nashridan boshlab API 520 qismi II QISMLARNI 3% dan oshgan holda, u "Muhandislik tahlil" deb ataydi.
Ushbu muhandislik tahlilining yondashuvi 3% chegarani aniqlash soddalashtirilgan skrining mezonidir. 3% dan yuqori yo'qotishlar bilan ba'zi tizimlar barqaror ishlashi mumkin, boshqalari esa statik bosimni hisoblash orqali akustik rezonans yoki boshqa dinamik ta'sirga duch kelishi mumkin.
To'g'ri muhandislik tahlili 3% dan yuqori asosiy tarkibiy qismni o'z ichiga oladi: kuch balansi tahlil va akustik tahlil. Kuchlar balansi usuli, valfi lift diapazonida ochiq qolishini tekshiradi. U kirib borayotgan kuchni Kirish bosimidan (yo'qotganidan keyin) taqqoslaydi, ular bahor proloni, orqaga surish va suyuqlikni tortib olish uchun kamera kamerasidan foydalanishadi. Agar ijobiy marj barcha operatsion nuqtalarda mavjud bo'lsa, valfi barqaror bo'lib qolishi kerak.
Kulletof yo'qotish 3% dan oshganda echimlar
Ushbu muhandislik tahlilining yondashuvi 3% chegarani aniqlash soddalashtirilgan skrining mezonidir. 3% dan yuqori yo'qotishlar bilan ba'zi tizimlar barqaror ishlashi mumkin, boshqalari esa statik bosimni hisoblash orqali akustik rezonans yoki boshqa dinamik ta'sirga duch kelishi mumkin.
Eng to'g'ridan-to'g'ri echim kirish quvurini o'zi o'zgartiradi. Pashsha diametri tobora kuchayib borayotgan bosimni yo'qotish keskin kamayadi, chunki ishqalanish tomchilari diametri beshinchi kuchga mutanosibdir. 2 dyuymdan 3 dyuymgacha bo'lgan kirish liniyasiga yangilanish etti yoki undan ortiq omil tomonidan bosimni yo'qotishini kamaytirishi mumkin. Biroq, bu quvurlarni almashtirishni, ehtimol, tomir ko'krak qafasini va issiq ish uchun ruxsatnomalar va o'simliklarni o'chirish bilan shug'ullanishni talab qiladi.
Kirish joyini o'zgartirish marjinal holatlar uchun arzon narxlardagi variantni taklif qiladi. Tekshirilgan ko'katlarni almashtirish bilan egilgan kirish joyini almashtirish Minimal xarajatlarning 1% dan 2% gacha bo'lishi mumkin. Ushbu oddiy o'zgarishlar ko'pincha rejalashtirilgan parvarishlash oynasi modifikatsiyalari bo'lmaganda, rejalashtirilgan parvarishlash oynasida amalga oshirilishi mumkin bo'lgan ish bilan shug'ullanishni o'z ichiga oladi.
Pilot boshqariladigan relef klapanlar (shuningdek, tubdan boshqa echimni taklif qiladi. An'anaviy klapanlardan farqli o'laroq, stol suyuqligi to'g'ridan-to'g'ri diskda to'g'ridan-to'g'ri diskda harakatlanadigan, uchuvchi klapan kattaroq asosiy klapanni boshqarish uchun kichik tajriba valfidan foydalaniladi. Pilot bevosita himoyalangan idishga ulangan masofadan sezgirlik chizig'i orqali bosimni sezishi mumkin. Ushbu tartib ichki quvurni yo'qotish muammosini butunlay chetlab o'tadi, chunki sezish nuqtasi har qanday kirish yo'qotishlarini to'liq chetlab o'tadi. API 520 3% Kirish inpolvitatsiya cheklanganligidan masofadan sezgi bilan pilot boshqariladigan klapanlarni aniq o'lchashni aniqlab olish.
| Yechimi | Samaradorlik | Oddiy narx | Amalga oshirishning murakkabligi |
|---|---|---|---|
| Truba diametri | Juda yuqori (ạpp a 1 / d⁵) | $ 15,000 - $ 50,000 | Yuqori - issiq ish, o'chirish talab etiladi |
| Kirish uzunligi | Yuqori - ishqalanish va akustik to'siqlarni kamaytiradi | $ 10,000 - $ 40,000 | Yuqori - tartiblash cheklovlari bilan cheklangan |
| Yugurma kirish | O'rtacha (odatda 1-2% ni tejaydi) | $ 1,000 - 5000 dollar | Faqat past ishlov berish ishlari |
| Kichik valfni ko'tarish | Yuqori (ạp a q²) | $ 2,000 - 8000 dollar | Mo''tadil - quvvatni tekshirish kerak |
| O'sish hajmini oshiring | O'rtacha - oshadi | $ 1,000 - $ 3,000 | Past - faqat sozlash |
| Uchuvchi valfi (hamrov) | To'liq echim | $ 20 000 - $ 60,000 | Mo''tadil - harorat cheklangan |
Qoidaga e'tibor bermaslikning haqiqiy dunyo oqibatlari
3% qoida mavjud, chunki qoidabuzarliklar sanoat ob'ektlarida jiddiy baxtsiz hodisalarga sabab bo'ldi. Ushbu voqealarni tushunish nega normativ idoralar va sug'urta kompaniyalari qoidalarni jiddiy qabul qilishini tushuntirishga yordam beradi.
Hydropskrizess birligidagi xafagarchilik paytida relef valf inklet quvuri tufayli zo'ravonlik kastrulyar rejimiga kirdi. Bir necha daqiqada valfli flang'ichlardagi murvatni charchadi. Ko'p miqdordagi yonuvchan nofta bo'shliqlardan püskürtülür, ikki operatorni o'ldirdi. KSB tergovi ishlamay qolishni beqarorlikning etishmasligi tufayli beqarorlikni bog'ladi.
Pop sinovida 1650 ta psidilda, valf zo'ravonlik bilan gapirishni boshladi. Dinamik kuchlar butun klapan anjumanini sinovdan o'tkazishga olib keldi. 4.42 funtlik valf yiqilishdan oldin shiftga kirib boradigan va texnik xodimga jiddiy shikast etkazish uchun kesib o'tadigan roziligi bo'ldi.
Distilli distillanish ustuni va yengillik va sallam faolligini faollashtirdi. Chatter Flane-ning oqishi sabab bo'ldi, bu ateşleme manbasi topgan murakkablashtiruvchi targ'ibot. Olingan portlash keng zarar etkazdi va bir necha oy davomida ob'ektni yopdi.
Normativ va huquqiy jihatlar
Amerika Qo'shma Shtatlarida 3% qoidaga muvofiqligi eng yaxshi amaliyotdan tashqari qonuniy ahamiyatga ega. Kasbiy xavfsizlik va sog'liqni saqlash boshqarmasi (OSHA) Jarayon xavfsizligini boshqarish (PSM) Xavfsizlikni boshqarish (PSM) qayta ishlashni boshqarish (PSM) ATB 1910.11. OSHA API 520 va VIII bo'limini bosimni qo'llab-quvvatlash tizimlari uchun Ragagepp sifatida aniq tanlaydi.
Bu shuni anglatadiki, relef kotiblari o'rnatilishi hujjatli muhandislik asoslari bo'lmagan 3% qoidani buzadigan 3% qoidalar federal xavfsizlik qoidalarini bevosita buzilishi hisoblanadi. OSHA PSM inspektsiyalari va milliy urg'u dasturi (NEP) auditlari, inspektorlar muntazam ravishda relef vanni hisoblash paketlarini talab qiladilar. Agar ushbu hisob-kitoblar indomus yo'qotishlarni to'g'ri muhandislik tahlil hujjatlari bo'lmasa, institutni 3% dan yuqori bo'lsa, inshoot jiddiy jazolarni o'z ichiga oladigan iqtiboslarni keltirib chiqaradi.
Muvofiqlik uchun eng yaxshi amaliyotlar
Muhandislar dizayn, o'rnatish va davom etayotgan boshqaruvdagi tegishli amaliyotlarda 3% qoida muammolarini oldini olishlari mumkin. Ushbu yondashuvlarga rioya qilish xavfsizlik xavfi va me'yoriy ta'sirini kamaytiradi.
Boshlang'ich dizayn davrida relef klapanlarini deyarli muhofaza qilish uchun deyarli imkon qadar yaqinroq. Bosh barmog'ingiz qoidalariga emas, balki qattiq gidravlik hisoblar yordamida Kirish trubkasini tanlang. Kirish liniyasini qo'llab-quvvatlash liniyasini hal qilish valfi bilan bir xil bo'lishi mumkin deb taxmin qilinmoqda; 3 dyuym va kattaroq klapanlar uchun, ko'pincha kog 'quvuri klapan ulanishidan kattaroq bo'lishi kerak.
Dizaynning dizayn paketida barcha taxminlar va hisob-kitoblarni hujjatlashtirish. Agar muhandislik tahlili 3% dan yuqori darajadan yuqori oqilona foydalanish uchun amalga oshirilsa, ushbu tahlilni barcha qo'llab-quvvatlovchi hisob-kitoblar bilan batafsil rasmiylashtirilishi kerak. Xususiyatsiyaning ta'siriga olib keladigan keng tarqalgan o'zgarishlarni ishlab chiqaradigan umumiy o'zgarishlar - ishlab chiqarish tezligi oshishi kabi keng tarqalgan o'zgarishlarni sezilarli darajada o'zgartirishlari mumkin bo'lgan o'zgarish protsedurasini amalga oshirish.
Amaliy hisoblash misoli
Hisoblash jarayonini tasvirlash uchun amaliy misolni ko'rib chiqing. 150 ta psijda ishlaydigan gorizontal bosimli tomirlarni muhofaza qilishni talab qiladi. Relyef klapan 165 ta "Psig" da o'rnatiladi. Tanlangan valf tanlangan 1,838 kvadrat dyuym va to'yingan bug 'uchun 54,300 funt sterling yuqori miqdordagi quvvatga ega.
Kirish quvurlari 3 90 daraja tirsak va oqilona kvadrat qirrali kirish bilan 40 futli jadvaldan iborat. Biz kirish bosimi yo'qotilishini belgilashning 3 foizidan past bo'lganligini tekshirishimiz kerak (4.95 psig).
Darson-Weysbax usulidan foydalanib, biz bug 'zichligini va tezligini (taxminan 203 fut / s) hisoblaymiz. Reynolds raqami xiralashgan oqimni keltirib chiqaradi, 0,015 raqamiga ishqalanish omilini beradi. To'g'ri trubka ishqalanish ehtimoli 1,2 psi. Ikki tirsak 1.8 Psi qo'shing. Kirish evaziga 1,1 psi.
Umumiy insplett bosimi yo'qotish = 4.1 "Psig".Buni 4,95 psivesi bilan taqqoslash dizaynda dizayn 3% qoidaga yaqin vaqtga to'g'ri keladi.
Xulosa
Bosimning 3% qoidasi Kirish Valvi Kirish bosimi yo'qolishi, amaliy dizayniy mezonga diktatsiya qilingan muhandislik tajribasi bo'lib o'tadi. Bu o'zboshimchalik ostiga o'xshab ko'rinishi mumkin bo'lsa-da, demak, o'limga olib keladigan va asosiy uskunalarda shikastlangan va asosiy uskunalar shikastlangan Chelning haqiqiy jismoniy hodisasiga to'g'ridan-to'g'ri murojaat qiladi.
Qoidani tushunish, maqsadini ham, uning imkoniyatlari ham talab qiladi. 3% limitda odatdagi bahor yuklangan klapanlar uchun ishlaydigan konservativ skrining mezoni keltirilgan. Xarajlilik to'g'ri boshlang'ich dizayni, deya baholangan valfdan foydalangan holda barcha bosimni yo'qotish komponentlarini ehtiyotkorlik bilan hisoblash, kirish geometriyasi kabi va batafsil ma'lumotlarga e'tibor qaratadi.
