ASME B31.1 kontra ASME B31.3: Poznaj kody projektowania rurociągów

Wstęp

W projektowaniu i inżynierii rurociągów wybór odpowiedniego kodu rurociągowego jest niezbędny do zapewnienia bezpieczeństwa, wydajności i zgodności ze standardami branżowymi. Dwa z najbardziej uznanych kodów projektowych rurociągów to ASME B31.1 I ASME B31.3. Chociaż oba pochodzą z American Society of Mechanical Engineers (ASME) i regulują projektowanie i budowę systemów rurociągowych, ich zastosowania różnią się znacząco. Zrozumienie ASME B31.1 kontra ASME B31.3 debata ma kluczowe znaczenie dla wyboru właściwego kodu dla danego projektu, niezależnie od tego, czy dotyczy on elektrowni, przetwórstwa chemicznego czy obiektów przemysłowych.

Przegląd: ASME B31.1 kontra ASME B31.3

Czym jest ASME B31.3 lub Process Piping Code?

ASME B31.1 jest normą regulującą projektowanie, budowę i konserwację systemów rurociągów elektrowni. Dotyczy systemów rurociągów w elektrowniach, zakładach przemysłowych i innych obiektach, w których występuje wytwarzanie energii. Ten kodeks koncentruje się głównie na integralności systemów, które obsługują parę wysokociśnieniową, wodę i gorące gazy.

Typowe zastosowania:Elektrownie, systemy grzewcze, turbiny i systemy kotłowe.
Zakres ciśnienia:Systemy pary i cieczy wysokociśnieniowych.
Zakres temperatur:Do zastosowań w wysokich temperaturach, szczególnie w zastosowaniach parowych i gazowych.

Czym jest ASME B31.1 lub Power Piping Code?

ASME B31.3 dotyczy projektowania i budowy systemów rurociągowych stosowanych w przemyśle chemicznym, petrochemicznym i farmaceutycznym. Reguluje systemy transportujące chemikalia, gazy lub ciecze w różnych warunkach ciśnienia i temperatury, często obejmujące materiały niebezpieczne. Kodeks ten obejmuje również powiązane systemy wsparcia i kwestie bezpieczeństwa związane z obsługą chemikaliów i substancji niebezpiecznych.

Typowe zastosowaniaZakłady przetwórstwa chemicznego, rafinerie, zakłady farmaceutyczne, zakłady produkujące żywność i napoje.
Zakres ciśnienia: Ogólnie rzecz biorąc, niższe niż zakres ciśnień podany w normie ASME B31.1, w zależności od rodzaju płynu i jego klasyfikacji.
Zakres temperatur:różni się w zależności w przypadku płynów chemicznych, ale jest ono zazwyczaj niższe niż w warunkach ekstremalnych ASME B31.1.

Różnica między normami ASME B31.3 i ASME B31.1 (ASME B31.3 vs ASME B31.1)

ASME B31.3 a ASME B31.1

Nr seryjny	Parametr	ASME B31.3-Rurociągi procesowe	ASME B31.1-Rurociągi energetyczne
1	Zakres	Zawiera zasady dotyczące zakładów przetwórczych i chemicznych	Zawiera zasady dotyczące elektrowni
2	Podstawowe dopuszczalne naprężenia materiału	Podstawowa dopuszczalna wartość naprężenia materiału jest wyższa (na przykład dopuszczalna wartość naprężenia dla materiału A 106 B w temperaturze 250°C wynosi 132117,328 kPa zgodnie z normą ASME B31.3)	Podstawowa dopuszczalna wartość naprężenia materiału jest niższa (na przykład dopuszczalna wartość naprężenia dla materiału A 106 B w temperaturze 250°C wynosi 117900,344 kPa zgodnie z normą ASME B31.3)
3	Dopuszczalne ugięcie (trwałe)	Kod ASME B31.3 nie ogranicza konkretnie dopuszczalnego ugięcia. Dopuszczalne ugięcie do 15 mm jest ogólnie akceptowalne. ASME B31.3 nie podaje sugerowanego rozpiętości podpór.	Norma ASME B31.1 wyraźnie określa dopuszczalną wartość ugięcia na poziomie 2,5 mm. Tabela 121.5-1 normy ASME B31.1 zawiera sugerowane rozpiętości podpór.
4	SIF na reduktorach	Przepisy dotyczące rurociągów procesowych ASME B31.3 nie wykorzystują SIF (SIF=1,0) do obliczania naprężeń reduktora	Norma ASME B31.1 dotycząca rurociągów zasilających wykorzystuje maksymalną SIF 2,0 dla reduktorów podczas obliczania naprężeń.
5	Współczynnik bezpieczeństwa	Norma ASME B31.3 wykorzystuje współczynnik bezpieczeństwa 3; relatywnie niższe niż ASME B31.1.	Norma ASME B31.1 wykorzystuje współczynnik bezpieczeństwa 4 mieć większą niezawodność w porównaniu z zakładami przetwórczymi
6	SIF do złączy spawanych doczołowo	Norma ASME B31.3 stosuje współczynnik SIF wynoszący 1,0 dla połączeń spawanych doczołowo	Norma ASME B31.1 wykorzystuje SIF do 1,9 maks. w obliczeniach naprężeń.
7	Podejście do SIF	Norma ASME B31.3 wykorzystuje złożony SIF w płaszczyźnie i poza płaszczyzną zbliżać się.	Norma ASME B31.1 wykorzystuje uproszczoną metodę pojedynczego SIF.
8	Maksymalne wartości Sc i Sh	Zgodnie z kodeksem dotyczącym rurociągów procesowych maksymalna wartość Sc i Sh są ograniczone do 138 Mpa lub 20 ksi.	W przypadku przepisów dotyczących rurociągów zasilających maksymalna wartość Sc i Sh wynosi tylko 138 Mpa jeśli minimalna wytrzymałość materiału na rozciąganie wynosi 70 ksi (480Mpa); w przeciwnym razie zależą one od wartości podanych w obowiązkowym załączniku A odnośnie temperatury.
9	Dopuszczalne naprężenia dla naprężeń okazjonalnych	Dopuszczalna wartość sporadyczny stres jest 1,33 razy większy od Sh	Zgodnie z normą ASME B31.1 dopuszczalna wartość sporadyczny stres wynosi 1,15 do 1,20 razy Sh
10	Równanie do obliczania grubości ścianki rury	Równanie do obliczania grubości ścianki rury jest ważne dla T	Jest brak takiego ograniczenia w obliczeniach grubości ścianek rurociągów energetycznych. Dodają jednak ograniczenie maksymalnego ciśnienia projektowego.
11	Moduł przekroju, Z dla naprężeń trwałych i sporadycznych	Podczas obliczania naprężeń trwałych i sporadycznych przepisy dotyczące rurociągów procesowych zmniejszają grubość ze względu na korozję i inne naddatki.	Norma ASME B31.1 oblicza moduł wytrzymałości przekroju na podstawie grubości nominalnej. Grubość nie ulega zmniejszeniu na skutek korozji i innych naddatków.
12	Zasady użytkowania materiałów w temperaturze poniżej -29 stopni C	Norma ASME B31.3 zawiera obszerne zasady dotyczące stosowania materiałów poniżej -29 stopni C	Przepisy dotyczące rur energetycznych nie zawierają podobnych zasad dla materiałów, z których wykonane są rury o temperaturze poniżej -29 stopni C.
13	Maksymalna wartość współczynnika zakresu naprężeń cyklicznych	Maksymalna wartość współczynnik zakresu naprężeń cyklicznych f wynosi 1,2	Maksymalna wartość wynosi 1,0
14	Dopuszczalne wahania ciśnienia i temperatury	Zgodnie z klauzulą 302.2.4 normy ASME B31.3 sporadyczne wahania ciśnienia i temperatury mogą przekroczyć dopuszczalne wartości. (a) 33% przez nie więcej niż 10 godzin jednorazowo i nie więcej niż 100 godzin rocznie lub (b) 20% przez nie więcej niż 50 godzin jednorazowo i nie więcej niż 500 godzin rocznie.	Zgodnie z klauzulą 102.2.4 normy ASME B31.1 sporadyczne wahania ciśnienia i temperatury mogą przekroczyć dopuszczalne wartości. (a) 15%, jeżeli zdarzenie trwa nie dłużej niż 8 godzin w dowolnym momencie i nie dłużej niż 800 godzin w roku lub (b) 20%, jeżeli zdarzenie trwa nie dłużej niż 1 godzinę w dowolnym momencie i nie dłużej niż 80 godzin w roku.
15	Projektuj życie	Rurociągi technologiczne są zazwyczaj projektowane na okres użytkowania wynoszący 20–30 lat.	Rurociągi zasilające są zazwyczaj projektowane dla Okres użytkowania 40 lat lub więcej.
16	Siła reakcji PSV	Norma ASME B31.3 nie zawiera szczegółowych równań do obliczania siły reakcji PSV.	Norma ASME B31.1 zawiera szczegółowe równania do obliczania siły reakcji PSV.

Wniosek

Krytyczna różnica w ASME B31.1 kontra ASME B31.3 debata dotyczy zastosowań przemysłowych, wymagań materiałowych i kwestii bezpieczeństwa. ASME B31.1 jest idealny do wytwarzania energii i systemów wysokotemperaturowych, skupiając się na integralności mechanicznej. Jednocześnie, ASME B31.3 jest dostosowany do przemysłu chemicznego i przetwórczego, kładąc nacisk na bezpieczne obchodzenie się z materiałami niebezpiecznymi i zgodność chemiczną. Rozumiejąc różnice między tymi dwoma normami, możesz zdecydować, który kod najlepiej odpowiada wymaganiom Twojego projektu, zapewniając zgodność i bezpieczeństwo przez cały cykl życia projektu. Niezależnie od tego, czy jesteś zaangażowany w projektowanie elektrowni, czy przetwarzanie systemu, wybór właściwego kodu rurociągowego ma kluczowe znaczenie dla powodzenia projektu.