INGINERIA MECANICA A SISTEMELOR DE CONDUCTE - continuare de tiraj |
|
CUPRINS: Capitolul 1. CALCULUL UNOR ELEMENTE DE CONDUCTE APLICATIA 1.1. Calculul grosimii peretelui tevii 3 APLICATIA 1.2. O metoda de analiza a flanselor supuse unor momente de incovoiere 3 APLICATIA 1.3. Grosime a unei flanse oarbe 5 APLICATIA 1.4. Imbinarea a doua tevi cu grosimi diferite de perete 6 APLICATIA 1.5. Calculul coturilor din segmenti 7 APLICATIA 1.6. Efectul presiunii asupra factorului de intensificare a tensiunilor si factorului de flexibilitate 9 APLICATIA 1.7. Calcule privind estimarea continutului de lichid al unui recipient cilindric orizontal 10 APLICATIA 1.8. Tuburi cu pereti grosi 12 Bibliografie 14 Capitolul 2. CALCULE REFERITOARE LA DILATAREA/CONTRACTIA SISTEMELOR DE CONDUCTE 2.1. Variatia diametrului unei tevi cu temperatura 17 APLICATIA 2.1. Variatia diametrului unei tevi cu temperatura 17 2.2. Variatia lungimii unei conducte cu temperatura 18 APLICATIA 2.2. Variatia lungimii unei conducte cu temperatura 18 APLICATIA 2.3. Calculul incarcarilor care solicita punctele fixe 18 2.3. Transferul termic prin talpa unui suport 19 APLICATIA 2.4. Transferul termic prin talpa unui suport 20 2.4. Temperatura intr-un racord sau ramificatie 22 Bibliografie 23 Capitolul 3. CALCULUL SI SELECTIA SUPAPELOR DE SIGURANTA, DISCURILOR DE RUPERE SI ALE ALTOR ARMATURI 3.1. Siguranta in functionare a instalatiilor 27 3.2. Calcule privind SS si DR - APLICATII 27 3.2.1. Calculul de dimensionare al unei SS functionand pe abur 27 APLICATIA 3.1. Calculul de dimensionare al unei SS functionand pe abur 27 3.2.2. Calculul de dimensionare al unei SS care lucreaza in regim de gaz critic sau subcritic 28 APLICATIA 3.2. Calculul de dimensionare al unei SS care lucreaza in regim de gaz critic 29 APLICATIA 3.3. Calculul de dimensionare al unei SS care lucreaza in regim de gaz subcritic 30 3.3. SS cu diafragma „ROLL-OU T“ si alte sisteme 31 3.3.1. Functionare 31 3.3.2. Masuri pentru reducerea pierderilor excesive de presiune 32 3.3.3. Instalare 32 3.3.4. Sistem de cuplare a doua SS 33 3.4. Discuri de rupere 33 3.4.1. Date generale informative 33 3.4.2. Metodologia de dimensionare a unui DR 34 3.5. Standarde si Coduri pentru SS si DR 34 3.6. Forte de reactie in SS produse de gaze sau vapori la descarcarea in atmosfera 35 APLICATIA 3.4. Calculul fortei de reactie la esaparea unei SS pentru gaz natural 37 APLICATIA 3.5. Calculul fortei de reactie la esaparea unei SS pentru vapori de hidrocarburi 37 3.7. Calculul emisiei de zgomot 38 APLICATIA 3.6. Calculul emisiei de zgomot conform ISO 4126-9 38 3.8. Armaturi cu dotari speciale 39 3.8.1. Armaturi cu dispozitive de egalizare 39 3.8.2. By-passuri 40 3.8.3. Amplasarea by-passurilor 40 3.8.4. Conexiuni de drenaj/golire 41 3.9. Armaturi de automatizare. Montaje tip de aparatura si instrumentatie de automatizare 41 APLICATIA 3.7. Cote de amplasare pentru AMC-uri 42 APLICATIA 3.8. Montajul unui robinet de reglare 43 APLICATIA 3.9. Distante recomandate la montarea unei SS 43 Bibliografie 44 Capitolul 4. TIPURI DE IMBINARI LA SISTEMELE DE CONDUCTE 4.1. Imbinari demontabile 47 4.1.1. Imbinari cu flanse - tipuri de flanse 47 APLICATIA 4.1. Date pentru aplicatii seismice ale imbinarilor tip GROOVED JOINTS 48 APLICATIA 4.2. Un alt tip de flanse: Con Flat (CF) 55 4.1.2. Strangerea controlata a suruburilor/prezoanelor flanselor 57 4.1.3. Elongatia de tensionare 59 4.1.4. Ordinea de strangere (tensionare) a suruburilor 61 4.1.5. Factorul de piulita si momentul de strangere 65 APLICATIA 4.3. Strangerea controlata a prezoanelor unei imbinari cu flanse 65 APLICATIA 4.4. O alta formula pentru strangerea controlata a suruburilor flanselor 66 APLICATIA 4.5. Utilizarea arcurilor disc la imbinarile cu flanse 67 4.2. Recomandari finale 68 Bibliografie 69 Capitolul 5. FUNDATIILE ECHIPAMENTELOR STATICE, DINAMICE SI PENTRU SKIDURI. AMPLASAREA ECHIPAMENTELOR IN INSTALATII 5.1. Generalitati 73 APLICATIA 5.1. Tema pentru fundatia unei pompe 73 APLICATIA 5.2. Tema pentru fixarea unui vas orizontal pe fundatie 75 APLICATIA 5.3. Tema pentru fixarea unei coloane pe fundatie 77 APLICATIA 5.4. Tema pentru fixarea echipamentelor si SC pe un skid 80 5.2. Practici recomandate pentru skiduri 81 5.3. Conceptia de proiectare a unei estecade 81 5.4. Amplasarea echipamentelor in instalatii 83 5.4.1. Filosofia amplasarii echipamentelor intr-o instalatie 83 5.4.2. Amplasarea echipamentelor 84 5.4.3. Exemplu 84 APLICATIA 5.5. Amplasarea echipamentelor, constructiilor si statiilor intr-o instalatie de imbuteliat LPG 87 APLICATIA 5.6. Amplasarea u nor rezervoare cilindrice - schema de rezolvare 87 Bibliografie 88 Capitolul 6. CALCULE REFERITOARE LA SUPORTURILE SISTEMELOR DE CONDUCTE 6.1. Introducere 91 6.2. Calculul si alegerea SEV si SEC 91 APLICATIA 6.1. Alegerea unui SEC 91 APLICATIA 6.2. Alegerea unui SEV 92 6.3. Calculul deschiderii maxime intre doua suporturi 93 6.3.1. Introducere 93 6.3.2. Formule utilizate 95 6.3.3. Determinarea deschiderii optime a suporturilor - teorii aplicate 96 APLICATIA 6.3. Calculul deschiderii maxime intre doua suporturi pe baza momentului maxim de incovoiere si a sagetii maxime admisibile 97 6.3.4. Factorul de ajustare a de schiderii pentru conducte suportate si cu schimbari de directie 97 6.3.5. Calculul deschiderii maxime intre suporturile unei conducte geotermale 98 6.4. Suporturi speciale 99 APLICATIA 6.4. Suport ajustabil pentru conducte cu deplasari mari 99 APLICATIA 6.5. Suport conducta PEHD supraterana 100 6.5. Arcuri disc - suporturi cu arcuri disc 101 6.5.1. Introducere - ce este un arc disc (AD) 101 6.5.2. Date de identificare si de calcul, materiale 102 6.5.3. Recomandari importante 103 6.5.4. Indrumari de proiectare si de calcul 103 6.5.5. Combinatii posibile de AD 104 6.5.6. Caracteristici progresive ale AD 106 6.5.7. Elemente de ghidare si rezemare 106 6.5.8. Frecarea AD 107 6.5.9. Avantajele AD fata de alte tipuri de arcuri 107 APLICATIA 6.6. Dimensionarea unui AD pentru un amortizor 108 APLICATIA 6.7. Verificarea duratei de viata a unui AD 110 APLICATIA 6.8. Proiectarea unui suport elastic cu AD 111 APLICATIA 6.9. Suport cu AD pentru schimbatoare de caldura 114 APLICATIA 6.10. Suporturi amortizoare/eliminatoare de vibratii 115 Bibliografie 117 Capitolul 7. EFECTELE CORODARII MATERIALELOR METALICE DIN SC ASUPRA REZISTENTEI, FLEXIBILITATII SI SUPORTARII ACESTORA 7.1. Introducere 121 7.2. Metode si tehnici de apreciere a efectelor coroziunii 121 7.2.1. Utilizarea metodelor B31.G si RSTRENG pentru calculul rezistentei ramase a tevilor corodate la exterior si supuse incarcarii cu presiune interioara 122 7.2.2. Metoda de calcul din ASME B31.G 123 APLICATIA 7.1. Calculul presiunii de rupere prin metoda B31.G modificata 123 7.2.3. Metoda de calcul DNV-RP-F101 124 APLICATIA 7.2. Aprecierea rezistentei unei tevi cu un singur defect sub presiune interioara 126 7.2.4. Alte metode de calcul - m etoda interactiunii de tip mixt (MTI) 127 7.3. Metode de apreciere a durat ei de viata ramase a unui SC corodat 128 7.4. Standardul API 579-1/ASME FFS -1 - aplicarea principiului fitness-for-service 129 7.5. Avarii datorate coroziunii 129 7.6. Concluzii 130 Bibliografie 131 Capitolul 8. INCARCARI DIN CONDUCTE IN RACORDURILE ECHIPAMENTELOR CONECTATE 8.1. Introducere 135 8.2. Incarcari in racorduri - incadrarea in domeniul admisibil 135 8.2.1. Tabele cu incarcari admisibile 136 8.2.2. Tancuri de stocare si alte recipiente stabile 136 8.2.3. Incarcari in racordurile echipamentelor dinamice 137 8.3. Masuri de limitare a dezvoltarii unor incarcari suplimentare in racordurile echipamentelor mecanice 137 8.3.1. Lirele de dilatare 139 8.3.2. Suportarea corecta a SC atasate la echipamente 140 8.3.3. Detalii tip de montaje pentru reducerea incarcarilor in racordurile echipamentelor 141 APLICATIA 8.1. Conducte la schimbatoare de caldura cu presetupe 141 APLICATIA 8.2. Conductele la a spiratiile si refularile unor pompe 143 8.4. Utilizarea compensatoarelor lenticulare de dilatare 144 8.4.1. Introducere 144 8.4.2. Tipuri de compensatoare 144 8.4.3. Compensator universal 147 8.4.4. Compensator unghiular articulat 147 8.4.5. Montajul unor compensatoare pe aspiratia si refularea unei pompe 148 8.4.6. Calculul unghiurilor de incovoiere in sisteme cu articulatii 148 8.5. Pretensionarea (cold pull) CL 151 8.6. Calculul unui punct fix 152 APLICATIA 8.3. Calculul incarcarilor dintr-un punct fix (anchor) 153 8.7. Cum pot inlocui CD unele lire de dilatare 155 Bibliografie 160 Capitolul 9. MATERIALE TERMOPLASTICE SI TERMORIGIDE - SISTEME DE CONDUCTE DIN FIBRE DE STICLA 9.1. Introducere 163 9.2. Selectia si aplicatiile SC armate cu fibra de sticla 163 9.2.1. Selectia SC din FRP 163 9.2.2. Aplicatii industriale 163 9.2.3. Caracteristici fizice si de rezistenta ale FRP 165 9.2.4. Proprietati si caracteristici termice ale FRP 166 9.2.5. Proprietatile debitului de fluid 166 9.3. Aplicatii mecanice la SC armate cu fibra de sticla 168 APLICATIA 9.1. Distanta maxima intre suporturi 168 APLICATIA 9.2. Dilatarea unei conducte FRP 169 APLICATIA 9.3. Alungirea datorata presiunii intr-un sistem fara restrictii 169 APLICATIA 9.4. Impingerea datorata presiunii intr-o teava cu restrictii (blocata) 170 APLICATIA 9.5. Un compensa tor de dilatare U plan 171 APLICATIA 9.6. Lovitura de ciocan in FRP 171 Bibliografie 172 Capitolul 10. FENOMENE PERICULOASE IN FUNCTIONAREA SISTEMELOR DE CONDUCTE. PROBLEME CU SOLUTII SPECIALE 10.1. Introducere 175 10.2. Lovitura de ciocan in sistemele de conducte 175 10.3. Lovitura de ciocan a apei 176 APLICATIA 10.1 176 10.4. Cavitatia pompelor 177 10.4.1. Cavitatia 177 10.4.2. NPSH 178 10.4.3. Turbulenta si frecarea 178 APLICATIA 10.2. Calculul NPSH-A 179 APLICATIA 10.3. Analiza statica a inchiderii rapide a unei vane 179 APLICATIA 10.4. Suporturi cu contragreutati 180 APLICATIA 10.5. O solutie... salvatoare 181 APLICATIA 10.6. O solutie... cu noroc 182 APLICATIA 10.7. O solutie la indemana oricui 183 APLICATIA 10.8. Vibratii induse de vortexuri (VIV) 183 APLICATIA 10.9. Tasarea diferentiata a solului 187 APLICATIA 10.10. Distributia tensiunilor la suprafata tevilor incarcate partial cu lichid 188 APLICATIA 10.11. Unele aspecte aditionale la Codul ASME B 31.3 in privinta flexibilitatii SC 189 Bibliografie 190 Capitolul 11. FLUAJUL CONDUCTELOR 11.1. Scurta prezentare a fenomenului 193 11.1.1. Domenii de aplicare 193 11.1.2. Documentatia de insotire 194 11.2. Stadiile principale ale fluajului, caracteristici de fluaj 194 11.3. Deformatiile si modificarile structurale ale tevilor si elementelor cazanelor de abur care functioneaza la temperaturi ridicate 196 11.3.1. Date generale 196 11.3.2. Etapele desfasurarii verificarilor deformatiilor conductelor si colectoarelor de abur (marcarea cu repere de control a punctelor de fluaj) 196 11.3.3. Etapele desfasurarii verificarii modificarii caracteristicilor otelurilor 197 11.3.4. Conditiile de admitere a utilizarii conductelor, tevilor si coturilor supraincalzitoarelor cazanelor de abur peste 100.000 ore de functionare 198 11.3.5. Viteza de deformatie la fluaj 199 11.4. Calculul la fluaj 200 APLICATIA 11.1. Calculul de estimare a fluajului 201 11.5. Unele aspecte constructive legate de fluaj 203 11.6. Concluzii 204 Bibliografie 204 Capitolul 12. CALCULUL CONDUCTELOR CU AJUTORUL NOMOGRAMELOR 12.1. Introducere 207 APLICATIA 12.1. Cum putem transforma o diagrama liniara intr-o nomograma 207 APLICATIA 12.2. Dimensionarea unei conducte 208 APLICATIA 12.3. Calculul matematic al ridicarii la o putere fractionara 209 APLICATIA 12.4. Dimensionarea unei conducte pe baza vitezei debitului de fluid si a debitului efectiv 210 APLICATIA 12.5. Determinarea cad erii de presiune pe liniile de aer comprimat 211 APLICATIA 12.6. O alta varianta de dimensionare a unei conducte 212 12.2. Riglele de calcul - un alt tip de nomograme 213 APLICATIA 12.7. Calculul unor SS pentru (A) lichide si (B) gaze 214 12.3. Rigle de calcul-conversie 216 12.3.1. Rigla de calcul 216 APLICATIA 12.8. Calcule matematice (1) 216 APLICATIA 12.9. Calcule matematice (2) 216 12.3.2. Rigle de conversie 218 APLICATIA 12.10. Operatii de conversie 218 Bibliografie 220 Capitolul 13. CATEVA EXPLICATII, PRECIZARI SI SUGESTII 13.1. De ce acest capitol 223 13.2. Aplicatii 223 APLICATIA 13.1. Grosimi de perete de teava standardizate 223 APLICATIA 13.2. Diametre nominale si pante pentru conducte 223 APLICATIA 13.3. Presiunea echivalenta 225 APLICATIA 13.4. Un capac de teava neobisnuit 225 APLICATIA 13.5. Un dispozitiv prelungitor de tija de robinet 226 APLICATIA 13.6. Un dispozitiv pentru decupat ramificatii 227 APLICATIA 13.7. Statie de utilitati (apa de spalare, aer, abur medie si joasa presiune) 227 APLICATIA 13.8. Tipul reductiilor pe aspiratii si refulari 228 APLICATIA 13.9.A. Tip de aranjame nt aspiratie/refulare la pompe (nu numai API) 229 APLICATIA 13.9.B. Tip de aranjament aspiratie/refulare la pompe API 230 APLICATIA 13.10. Montaj tip pentru un ansamblu de doua pompe si una de rezerva 231 APLICATIA 13.11. Aranjamente tip pentru aspiratii pompe centrifugale 232 APLICATIA 13.12. SC tipice pe ntru o turbina de abur 233 APLICATIA 13.13. Amplasarea unor pompe legate la o coloana sub vacuum 234 APLICATIA 13.14. Refulari tipice pentru pompe 234 APLICATIA 13.15. Montarea unui indicator de nivel pe un vas 235 APLICATIA 13.16. Fixarea pe conducta a ramificatiilor pentru masuratori AMC 236 APLICATIA 13.17. Montarea unu i orificiu restrictiv 237 APLICATIA 13.18. Sustinerea unor robinete de aerisire pe conducte 238 APLICATIA 13.19. Fixarea si consolidarea ramificatiilor de drenaj 239 APLICATIA 13.20. Filtru temporar tronconic 240 APLICATIA 13.21. Modificari ale ASME B31.3 in editia 2012 241 Bibliografie 241 Capitolul 14. DEMOLAREA, DEZMEMBRAREA SI DEZAFECTAREA UNOR INSTALATII DIN INDUSTRIA CHIMICA, PETROCHIMICA SI DE RAFINARII 14.1. De ce acest capitol Introducere 245 14.2. Aplicatii 245 APLICATIA 14.1. Exemplu de documentatie generala pentru demolarea unei instalatii dezafectate si valorificarea deseurilor rezultate 245 APLICATIA14.2. Valorificarea des eurilor rezultate din demolarea unei instalatii 252 Bibliografie 254 ANEXE: Anexa A APLICATIA A1 - Lista Codurilor, standardelor si specificatiilor valabile la data redactarii lucrarii 257 APLICATIA A2 - Date necesare pentru studiul fluajului 258 APLICATIA A3 - Tensiuni admisib ile pentru unele materiale 262 APLICATIA A4 - Unitati si conversii 263 APLICATIA A5 - Proprietati ale gazelor - pentru calcul SS si DR 264 APLICATIA A6 - Momente de inertie si module de rezistenta axiale pentru diverse forme de sectiuni 266 APLICATIA A7 - Profile metalice uzuale 270 APLICATIA A8 - Calculul profilelor compuse (combinate) 274 APLICATIA A9 - Deformarea si tensiunea (a) dintr-o grinda in consola cu o forta concentrata in capatul liber 276 (b) dintr-o grinda simplu rezemata cu o forta concentrata la mijloc 277 (c) dintr-o grinda simplu rezemata cu o forta uniform distribuita 278 APLICATIA A10 - Scurt Dictionar explicativ 279 Anexa B ASME B 31.3 APPENDIX P - REGULI ALTERNATIVE PENTRU EVALUAREA DOMENIULUI DE TENSIUNI (traducere) 283 Anexa C ASME B 31.3 - MODIFICARI ESENTIALE IN ED. 2014 286 Bibliografie 288 INCHEIERE 289 |
|
PREZENTARE: De ce acest volum - al doilea din seria INGINERIE MECANICA - dupa volumul INGINERIA MECANICA A SISTEMELOR DE CONDUCTE - Ghid de proiectare Deoarece am observat ca multe programe (softuri) care exista in acest moment pe piata sunt aplicatii specifice unui domeniu sau fenomen, fara explicarea acestora in ceea ce priveste conditiile de calcul, criteriile de alegere a unor coeficienti, care este domeniul valabil in care se situeaza parametrii de calcul, cum trebuie interpretate rezultatele. Sigur ca este necesara cunoasterea teoriei fenomenelor fizice, metalurgice, chimice sau electrice care apar la proiectarea, executia si operarea unor instalatii din industria chimica, petrochimica sau de rafinarii! Dar nu este suficienta! Parca mai utile sunt aplicatiile, calculele manuale sau cu calculatorul pentru unele elemente de conducte, subansambluri sau sisteme intregi. Si aceste calcule, nu numai pentru ele in sine, ci si in corelare cu alte sisteme: constructii din beton sau metalice, echipamente statice sau dinamice, aparatura de automatizare, alimentare si protectie electrica etc. De aceea acest nou volum este un fel de culegere de probleme de proiectare care au rezolvarea pe loc, dupa o scurta prezentare a fenomenului dintr-un anumit domeniu. Sunt capitole care par putin „retro“ prin tema abordata - Capitolul 12 Calculul SC cu ajutorul nomogramelor - unde apare si „rigla de calcul“ din anii ’60, dar veche de peste 1000 de ani. Si cu aceasta rigla s-au construit Podul de la Cernavoda si Tour Eiffel! Dar sunt prezente si capitole de noutate absoluta, precum Studiul suporturilor elastice cu arcuri disc sau Studiul domeniilor de portanta ale racordurilor recipientelor incarcate cu sarcini din conducte... De regula APLICATIILE sunt scurte, strict la obiect, pun la indemana cititorului formule cunoscute sau mai putin cunoscute, iar rezolvarile au unitatile de masura precizate. Lucrarea apare ca urmare a lipsei de documentatie de pe piata (in limba romana) pentru inginerii proiectanti de sisteme de conducte, pentru cei care in exploatare vor sa cunoasca mai bine teoria si practica proiectarii de acest fel, pentru cei ce vor sa asigure functionarea in siguranta si cu riscuri minime a instalatiilor petrochimice. Acest volum ofera informatii si metode de calcul pentru proiectarea Sistemelor de conducte pentru a fi sigure si eficiente in functionare normala sau calcul mecanic din BIBLIOGRAFIA anexata, ca fiind cele mai potrivite pentru cazurile studiate. Sigur ca utilizarea unor programe (softuri) poate furniza rezultate mai rapide si mai precise, dar nimeni nu explica fenomenul care genereaza aceste probleme, care sunt factorii care conduc la aceste rezultate, cum se interpreteaza acestea si ce masuri trebuie luate pentru inlaturarea eventualelor distorsiuni aparute. Autorul DESPRE AUTOR: Aurel Alessandrescu a absolvit Facultatea de Mecanica - Sectia Utilaj Chimic din Institutul Politehnic - Bucuresti, in anul 1969. De atunci, a lucrat numai in proiectare, in IPROCHIM (IITPIC, IMUC) si CITON. In activitatea sa, a elaborat proiecte de montaj SISTEME DE CONDUCTE, dintre care se remarca: Instalatia Acid Azotic - sectia de recuperare a caldurii, Instalatia de Uree Coppe-Rust - sectia de inalta presiune, Instalatia de Amoniac Kellogg, Instalatia de Hidrogen din Cauciucul Poliizoprenic si, cea mai importanta realizare, Instalatia de Schimb Izotopic pentru APA GREA de la ROMAG Drobeta-Turnu Severin, pentru care a fost sef de proiect Sisteme de conducte. Toate proiectele sale se bazau pe calcule precise referitoare la imbinarile cu flanse speciale, suportarea si flexibilitatea sistemelor de conducte, inlocuirea insotirii cu abur cu incalzirea electrica etc. In proiectele sale adopta solutii tehnice originale, in special in numeroasele zile de asistenta tehnica pe santiere. A participat la doua conferinte internationale cu lucrari originale, noutati absolute: „O noua forma de compensator pentru dilatarea conductelor“ si „Un nou tip de suport elastic constant“, bine apreciate in randul specialistilor. Este membru al American Society of Mechanical Engineers (ASME), verificator ISCIR si are o inventie brevetata. A functionat in calitate de cadru didactic asociat la Sectia de utilaje de proces a Facultatii de Mecanica din Institutul Politehnic - Bucuresti, in anii 1977-1992. |
|
PREFATA: |
|
CUVINTE CHEIE: |