ASME B31.1 so với ASME B31.3: Tìm hiểu về các quy định thiết kế đường ống
Giới thiệu
Trong thiết kế và kỹ thuật đường ống, việc lựa chọn mã đường ống phù hợp là điều cần thiết để đảm bảo an toàn, hiệu quả và tuân thủ các tiêu chuẩn của ngành. Hai trong số các mã thiết kế đường ống được công nhận rộng rãi nhất là Tiêu chuẩn ASME B31.1 Và Tiêu chuẩn ASME B31.3. Mặc dù cả hai đều xuất phát từ Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME) và quản lý thiết kế và xây dựng hệ thống đường ống, nhưng ứng dụng của chúng lại khác nhau đáng kể. Hiểu về ASME B31.1 so với ASME B31.3 tranh luận là rất quan trọng để lựa chọn mã phù hợp cho dự án của bạn, cho dù dự án đó liên quan đến nhà máy điện, chế biến hóa chất hay cơ sở công nghiệp.
Tổng quan: ASME B31.1 so với ASME B31.3
What is ASME B31.3 or Process Piping Code?
Tiêu chuẩn ASME B31.1 là tiêu chuẩn quản lý thiết kế, xây dựng và bảo trì hệ thống đường ống nhà máy điện. Tiêu chuẩn này áp dụng cho hệ thống đường ống trong nhà máy điện, nhà máy công nghiệp và các cơ sở khác có liên quan đến phát điện. Quy tắc này tập trung nhiều vào tính toàn vẹn của các hệ thống xử lý hơi nước áp suất cao, nước và khí nóng.
Ứng dụng tiêu biểu: Nhà máy điện, hệ thống sưởi ấm, tua bin và hệ thống lò hơi.
Phạm vi áp suất: Hệ thống hơi nước và chất lỏng áp suất cao.
Phạm vi nhiệt độ: Dịch vụ nhiệt độ cao, đặc biệt cho các ứng dụng hơi nước và khí.
What is ASME B31.1 or Power Piping Code?
Tiêu chuẩn ASME B31.3 applies to the design and construction of piping systems used in chemical, petrochemical, and pharmaceutical industries. It governs systems that transport chemicals, gases, or liquids under different pressure and temperature conditions, often including hazardous materials. This code also covers the associated support systems and the safety considerations of handling chemicals and dangerous substances.
Ứng dụng tiêu biểu: Nhà máy chế biến hóa chất, nhà máy lọc dầu, cơ sở dược phẩm, nhà máy thực phẩm và đồ uống.
Phạm vi áp suất: Nói chung thấp hơn phạm vi áp suất trong ASME B31.1, tùy thuộc vào loại chất lỏng và phân loại của chúng.
Phạm vi nhiệt độ: varies depending trên chất lỏng hóa học, nhưng nó thường thấp hơn các điều kiện khắc nghiệt trong Tiêu chuẩn ASME B31.1.
Difference Between ASME B31.3 and ASME B31.1 (ASME B31.3 vs ASME B31.1)
Sr No | Tham số | ASME B31.3-Process Piping | ASME B31.1-Power Piping |
1 | Phạm vi | Provides rules for Process or Chemical Plants | Provides rules for Power Plants |
2 | Basic Allowable Material Stress | Basic allowable material stress value is higher (For example the allowable stress value for A 106 B material at 250 Deg C is 132117.328 Kpa as per ASME B31.3) | Basic allowable material stress value is lower (For example the allowable stress value for A 106 B material at 250 Deg C is 117900.344 Kpa as per ASME B31.3) |
3 | Allowable Sagging (Sustained) | The ASME B31.3 code does not specifically limit allowable sagging. An allowable sagging of up to 15 mm is generally acceptable. ASME B31.3 does not provide a suggested support span. | ASME B31.1 clearly specifies the allowable sagging value as 2.5 mm. Table 121.5-1 of ASME B31.1 provides suggested support span. |
4 | SIF on Reducers | Process Piping Code ASME B31.3 does not use SIF (SIF=1.0) for reducer stress calculation | Power Piping code ASME B31.1 uses a maximum SIF of 2.0 for reducers while stress calculation. |
5 | Factor of Safety | ASME B31.3 uses a factor of safety of 3; relatively lower than ASME B31.1. | ASME B31.1 uses a safety factor of 4 to have higher reliability as compared to Process plants |
6 | SIF for Butt Welded Joints | ASME B31.3 uses a SIF of 1.0 for buttwelded joints | ASME B31.1 uses a SIF of up to 1.9 max in stress calculation. |
7 | Approach towards SIF | ASME B31.3 uses a complex in-plane, out-of-plane SIF approach. | ASME B31.1 uses a simplified single SIF Approach. |
8 | Maximum values of Sc and Sh | As per the Process Piping code, the maximum value of Sc and Sh are limited to 138 Mpa or 20 ksi. | For the Power piping code, the maximum value of Sc and Sh are 138 Mpa only if the minimum tensile strength of the material is 70 ksi (480Mpa); otherwise, it depends on the values provided in the mandatory appendix A as per temperature. |
9 | Allowable Stress for Occasional Stresses | The allowable value of occasional stress is 1.33 times Sh | As per ASME B31.1, the allowable value of occasional stress is 1.15 to 1.20 times Sh |
10 | The equation for Pipe Wall Thickness Calculation | The equation for pipe wall thickness calculation is valid for t<D/6 | There is no such limitation in the Power piping wall thickness calculation. However, they add a limitation on maximum design pressure. |
11 | Section Modulus, Z for Sustained and Occasional Stresses | While Sustained and Occasional stress calculation the Process Piping code reduces the thickness by corrosion and other allowances. | ASME B31.1 calculates the section modulus using nominal thickness. Thickness is not reduced by corrosion and other allowances. |
12 | Rules for material usage below -29 Deg. C | ASME B31.3 provides extensive rules for the use of materials below -29 degrees C | The power piping code provides no such rules for pipe materials below -29 degrees C. |
13 | Maximum Value of Cyclic Stress Range Factor | The maximum value of cyclic stress range factor f is 1.2 | The maximum value of is 1.0 |
14 | Allowance for Pressure Temperature Variation | As per clause 302.2.4 of ASME B31.3, occasional pressure temperature variation can exceed the allowable by (a) 33% for no more than 10 hours at any one time and no more than 100 hours/year, or (b) 20% for no more than 50 hours at any one time and no more than 500 hours/year. | As per clause 102.2.4 of ASME B31.1, occasional pressure temperature variation can exceed the allowable by (a) 15% if the event duration occurs for no more than 8 hours at any one time and not more than 800 hours/year or (b) 20% if the event duration occurs for not more than 1 hour at any one time and not more than 80 hour/year. |
15 | Thiết kế cuộc sống | Process Piping is normally designed for 20 to 30 years of service life. | Power Piping is generally designed for 40 years or more of service life. |
16 | PSV reaction force | ASME B31.3 does not provide specific equations for PSV reaction force calculation. | ASME B31.1 provides specific equations for PSV reaction force calculation. |
Phần kết luận
Sự khác biệt quan trọng trong ASME B31.1 so với ASME B31.3 Cuộc tranh luận nằm ở các ứng dụng trong ngành, yêu cầu về vật liệu và các cân nhắc về an toàn. Tiêu chuẩn ASME B31.1 lý tưởng cho hệ thống phát điện và nhiệt độ cao, tập trung vào tính toàn vẹn cơ học. Đồng thời, Tiêu chuẩn ASME B31.3 is tailored for the chemical and process industries, emphasizing the safe handling of hazardous materials and chemical compatibility. By understanding the distinctions between these two standards, you can decide which code best suits your project’s requirements, ensuring compliance and safety throughout the project’s lifecycle. Whether you are involved in power plant design or system’ processing, choosing the correct piping code is crucial for a successful project.