ASME B31.1 مقابل ASME B31.3: تعرف على أكواد تصميم الأنابيب

مقدمة

في تصميم الأنابيب والهندسة، يعد اختيار رمز الأنابيب المناسب أمرًا ضروريًا لضمان السلامة والكفاءة والامتثال لمعايير الصناعة. اثنان من أكثر رموز تصميم الأنابيب المعترف بها على نطاق واسع هما ASME B31.1 و ASME B31.3في حين أن كلاهما يأتي من الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) ويحكم تصميم وبناء أنظمة الأنابيب، إلا أن تطبيقاتهما تختلف بشكل كبير. فهم ASME B31.1 مقابل ASME B31.3 يعد النقاش أمرًا بالغ الأهمية لاختيار الكود الصحيح لمشروعك، سواء كان يتعلق بمحطات الطاقة، أو المعالجة الكيميائية، أو المرافق الصناعية.

نظرة عامة: ASME B31.1 مقابل ASME B31.3

ما هو ASME B31.3 أو رمز الأنابيب العملية؟

ASME B31.1 هو المعيار الذي يحكم تصميم وبناء وصيانة أنظمة الأنابيب في محطات الطاقة. وهو ينطبق على أنظمة الأنابيب في محطات الطاقة والمصانع والمرافق الأخرى التي تتضمن توليد الطاقة. ويركز هذا الرمز بشكل كبير على سلامة الأنظمة التي تتعامل مع البخار عالي الضغط والماء والغازات الساخنة.

التطبيقات النموذجية:محطات توليد الطاقة، وأنظمة التدفئة، والتوربينات، وأنظمة الغلايات.
نطاق الضغط:أنظمة البخار والسوائل ذات الضغط العالي.
مدى درجة الحرارة:خدمة درجات الحرارة العالية، وخاصة لتطبيقات البخار والغاز.

ما هو ASME B31.1 أو رمز أنابيب الطاقة؟

ASME B31.3 ينطبق هذا الكود على تصميم وبناء أنظمة الأنابيب المستخدمة في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية والدوائية. وينظم الأنظمة التي تنقل المواد الكيميائية والغازات والسوائل تحت ظروف ضغط ودرجة حرارة مختلفة، بما في ذلك غالبًا المواد الخطرة. كما يغطي هذا الكود أنظمة الدعم المرتبطة به واعتبارات السلامة المتعلقة بالتعامل مع المواد الكيميائية والمواد الخطرة.

التطبيقات النموذجية:مصانع المعالجة الكيميائية، ومصافي النفط، والمرافق الصيدلانية، ومصانع الأغذية والمشروبات.
نطاق الضغط:أقل عمومًا من نطاق الضغط في ASME B31.1، اعتمادًا على أنواع السوائل وتصنيفها.
مدى درجة الحرارة: يختلف حسب على السوائل الكيميائية، ولكنها عادة ما تكون أقل من الظروف القاسية في ASME B31.1.

الفرق بين ASME B31.3 و ASME B31.1 (ASME B31.3 مقابل ASME B31.1)

رقم التسلسل	معامل	ASME B31.3-أنابيب العمليات	ASME B31.1-أنابيب الطاقة
1	نِطَاق	يوفر قواعد لمصانع العمليات أو المواد الكيميائية	يوفر قواعد لمحطات الطاقة
2	الإجهاد المادي الأساسي المسموح به	قيمة الإجهاد الأساسي المسموح بها للمادة أعلى (على سبيل المثال، قيمة الإجهاد المسموح بها للمادة A 106 B عند 250 درجة مئوية هي 132117.328 كيلو باسكال وفقًا لمعيار ASME B31.3)	قيمة الإجهاد الأساسي المسموح بها للمادة أقل (على سبيل المثال، قيمة الإجهاد المسموح بها للمادة A 106 B عند 250 درجة مئوية هي 117900.344 كيلو باسكال وفقًا لمعيار ASME B31.3)
3	الترهل المسموح به (المستدام)	لا يحدد معيار ASME B31.3 الترهل المسموح به. الترهل المسموح به حتى 15 مم مقبول عمومًا. لا يحدد معيار ASME B31.3 مدى دعم مقترحًا.	تحدد ASME B31.1 بوضوح قيمة الترهل المسموح بها عند 2.5 ملم. يوضح الجدول 121.5-1 من ASME B31.1 مدى الدعم المقترح.
4	SIF على المخفضات	لا يستخدم رمز أنابيب العملية ASME B31.3 SIF (SIF = 1.0) لحساب إجهاد المخفض	يستخدم رمز أنابيب الطاقة ASME B31.1 الحد الأقصى SIF 2.0 للمخفضات أثناء حساب الإجهاد.
5	عامل الأمان	يستخدم ASME B31.3 عامل الأمان 3؛ أقل نسبيًا من ASME B31.1.	يستخدم ASME B31.1 عامل الأمان 4 للحصول على درجة أعلى من الموثوقية مقارنة بمصانع المعالجة
6	SIF للمفاصل الملحومة بطرف	يستخدم ASME B31.3 SIF بقيمة 1.0 للمفاصل الملحومة	يستخدم ASME B31.1 SIF يصل إلى 1.9 الحد الأقصى في حساب الإجهاد.
7	النهج نحو SIF	يستخدم ASME B31.3 SIF معقدة داخل المستوى وخارجه يقترب.	يستخدم ASME B31.1 نهج SIF واحد مبسط.
8	القيم القصوى لـ Sc وSh	وفقًا لرمز عملية الأنابيب، فإن الحد الأقصى لقيمة يقتصر ضغط Sc وSh على 138 ميجا باسكال أو 20 كيلو باسكال.	بالنسبة لرمز أنابيب الطاقة، فإن القيمة القصوى لـ Sc وSh هي 138 ميجا باسكال فقط إذا كانت قوة الشد الدنيا للمادة هي 70 كيلو باسكال (480 ميجا باسكال)؛ وإلا، فإن ذلك يعتمد على القيم الواردة في الملحق الإلزامي (أ) حسب درجة الحرارة.
9	الإجهاد المسموح به للإجهادات العرضية	القيمة المسموح بها الإجهاد العرضي هو 1.33 مرة ش	وفقًا لمعيار ASME B31.1، القيمة المسموح بها لـ الإجهاد العرضي هو 1.15 إلى 1.20 مرة ش
10	معادلة حساب سمك جدار الأنبوب	معادلة حساب سمك جدار الأنبوب صالحة لـ ت	هنالك لا يوجد مثل هذا القيد في حساب سمك جدار أنابيب الطاقةومع ذلك، فإنها تضيف حدًا أقصى لضغط التصميم.
11	معامل القسم، Z للإجهادات المستمرة والعرضية	أثناء حساب الإجهاد المستمر والإجهاد العرضي، يقلل كود الأنابيب العملية من السُمك عن طريق التآكل وغيره من البدلات.	تقوم ASME B31.1 بحساب معامل المقطع باستخدام السُمك الاسمي. لا يتم تقليل السمك عن طريق التآكل أو غيره من البدلات.
12	قواعد استخدام المواد تحت -29 درجة مئوية	توفر ASME B31.3 قواعد شاملة لاستخدام المواد أقل من -29 درجة مئوية	لا يوفر قانون أنابيب الطاقة مثل هذه القواعد لمواد الأنابيب التي تقل درجة حرارتها عن -29 درجة مئوية.
13	القيمة القصوى لعامل مدى الإجهاد الدوري	القيمة القصوى لـ عامل نطاق الإجهاد الدوري f هو 1.2	الحد الأقصى للقيمة هو 1.0
14	بدل لتغير الضغط ودرجة الحرارة	وفقًا للبند 302.2.4 من ASME B31.3، يمكن أن يتجاوز التغير العرضي في درجة حرارة الضغط الحد المسموح به بمقدار (أ) 33% لمدة لا تزيد على 10 ساعات في أي وقت ولا تزيد على 100 ساعة/سنة، أو (ب) 20% لمدة لا تزيد على 50 ساعة في أي وقت ولا تزيد على 500 ساعة/سنة.	وفقًا للبند 102.2.4 من ASME B31.1، يمكن أن يتجاوز التغير العرضي في درجة حرارة الضغط الحد المسموح به بمقدار (أ) 15% إذا كانت مدة الحدث تحدث لمدة لا تزيد على 8 ساعات في أي وقت ولا تزيد على 800 ساعة/سنة أو (ب) 20% إذا كانت مدة الحدث تحدث لمدة لا تزيد على ساعة واحدة في أي وقت ولا تزيد على 80 ساعة/سنة.
15	تصميم الحياة	يتم تصميم أنابيب العملية عادةً لتكون ذات عمر خدمة يتراوح بين 20 إلى 30 عامًا.	تم تصميم أنابيب الطاقة بشكل عام لـ 40 سنة أو أكثر من عمر الخدمة.
16	قوة رد فعل PSV	لا يوفر ASME B31.3 معادلات محددة لحساب قوة رد فعل صمام الأمان.	توفر ASME B31.1 معادلات محددة لحساب قوة رد فعل صمام الأمان.

خاتمة

الفرق الحاسم في ASME B31.1 مقابل ASME B31.3 ويتركز الجدل حول تطبيقات الصناعة ومتطلبات المواد واعتبارات السلامة. ASME B31.1 مثالية لتوليد الطاقة وأنظمة درجات الحرارة العالية، مع التركيز على السلامة الميكانيكية. وفي الوقت نفسه، ASME B31.3 مُصمم خصيصًا للصناعات الكيميائية والمعالجة، مع التركيز على التعامل الآمن مع المواد الخطرة والتوافق الكيميائي. بفهم الفروق بين هذين المعيارين، يمكنك تحديد الكود الأنسب لمتطلبات مشروعك، مما يضمن الامتثال والسلامة طوال دورة حياة المشروع. سواء كنت تعمل في تصميم محطة توليد الطاقة أو في معالجة النظام، فإن اختيار كود الأنابيب المناسب أمر بالغ الأهمية لنجاح مشروعك.