MANUAL - mechshop.ir · Page 6 of 79: ﺖﺳﺍ ﺮﻳﺯ ﺕﺭﻮﺻ ﻪﺑ ASME Sec. VIII , Div...

of 79

PRESSURE VESSEL

MANUAL

Training Course for

PVELITE Software (Based on ASME SEC.VIII, DIV.I)

By: M.ASGARZADEGAN

Rev.0: JUNE. 2009

of 79

به نام پروردگار

كد جزوه اي كه هم اكنون در اختيار شما مهندسين عزيز مي باشد، گزيده اي از مباحث اصليASME Sec.VIII, Div.I نرم افزار بهمراه آموزش PVElite مي باشد .

مهندس مهـرداد طـاهري پـور و مهنـدس مرتـضي شـفيعي، مـديران محتـرم شـركت ان ضمن تشكر از آقاي يورواسالت پارس كه رهنمونها و تجارب ارزنده خـود را در اختيـار اينجانـب قـرار دادنـد و همچنـين تمـامي

ما را در صحه گذاري اين مطالب ياري نمودند، از شما خواننده گرامي درخواست مي گـردد كـه دوستاني كه . با پيشنهادات خود ما را در تكميل آن ياري نمائيد

با آرزوي موفقيت روزافزون شما

[email protected] محمد عسگرزادگان

mailto:[email protected]

of 79

فهرست

منابع - 1

ASME SEC.VIII, DIV.I كد طراحي با - 2

PVElite نرم افزار - 3

و نمودارها جداول - 4

واژه نامه - 5

of 79

منابع – فصل اول

1. ASME Sec.VIII, Div.I, Ed.2007

2. ASME Sec.II

3. Pressure Vessel Design Manual

By : R.Moss

4. Pressure Vessel Design Handbook

By : H.Bednar

5. Pressure Vessel Design Concepts & Principles

By : J.Spence

6. Pressure Vessel Handbook

By : F.Megyesy

7. IPS

8. NIOEC

9. NPCS

10. ASTM

11. ARTICLES

of 79

ASME SEC.VIII, DIV.I كد طراحي با – فصل دوم

of 79

: به صورت زير است ASME Sec. VIII, Div.I ساختار كد

Subsection A: General UG *

By Welding UW Subsection B: Fabrication

By Forging UF

By Brazing UB

Carbon & Low Alloy Steel UCS

Nonferrous Materials UNF

High Alloy Steel UHA

Cast Iron UCI ASME Sec. VIII, Div.I Subsection C: Material Cladding UCL

Cast Ductile Iron UCD

Ferritic Steels with Tensile Properties Enhanced by Heat Treatment UHT

Layered construction ULW

Materials having Higher Allowable Stress at Low Temp. ULT

Rules for S&T Heat Exch. UHX

Mandatory App.: 1, 2,…,9 (Jacketed Vessels),…,26 (Expansion Joints),…

NonMandatory App. (Good Practice): A, C,…, F (Linings),…, EE (Half Pipe Jackets),…

يا روش نوع ماده اوليه در نتيجه براي هر . د ن ذكر شده ، براي تمام موارد صادق است و عمومي مي باش UG قوانيني كه در * . ساخت صدق مي كند

Pressure) قسمتهاي تحت فشار طراحي جهت * Parts) كد از " معموال در مخازن تحت فشار ASME در مورد و استفاده ..... و AISC و AISI از استانداردهاي سازه اي مانند ، (NonPressure Parts) قسمتهايي كه تحت فشار نيستند

در مبدلهاي حرارتي Pass Partition و (Towers) برجها در (Tray) مانند سيني (Internals) قطعات داخلي . مي شود(S&T Heat Exchangers) عموما " NonPressure Parts محسوب مي شوند .

of 79

در . مي باشد Max. Stress Theory جهت طراحي اجزاي تحت فشار بر مبناي ASME Sec.VIII Div.I قوانين كد * . وري، شكست متريال فقط به اندازه عددي تنش عمودي وابسته است و تنش در ساير جهات در نظر گرفته نمي شود ئ اين ت هميشه بدرستي عمل Ductile براي متريالهاي را پيش بيني مي كند اما Brittle هاي در متريال وري، ايجاد شكست ئ اين ت

. نمي كند

: به صورت زير است " عموما تحت فشار طراحي يك مخزن روند

1 Internal pressure (Select Thickness) 2 External Pressure (Check Thk.) 3 Hydrostatic (/ Pneumatic) Test Pressure (Check Thk.) 4 Wind & Seismic Conditions (Check Thk.) 5 Wind Deflection (Check Thk.) 6 Misc. Combined Loadings (Check Thk.)

يا و ول طبق فرمولها ، جدا 5 تا 2 سپس مراحل ضخامتي تعيين مي شود و ، داخلي و با استفاده از فرمولها ابتدا تحت فشار د كه آيا ضخامت انتخاب شده براي شرايط بارگذاري ديگر نيز كفايت مي كند يا بايد ضخامت بيشتري ن نمودارها بررسي مي شو

. انتخاب نمود

: در ادامه به بررسي اجمالي نحوه به دست آوردن فرمول تعيين ضخامت پوسته استوانه اي تحت فشار داخلي مي پردازيم

مشاهده مي شود تنش محيطي دو برابر تنش طولي است ، بنابراين اگر شرايطي پيش (2) و (1) همانطوركه در فرمولهاي. اين اتفاق در جهت اتصاالت طولي خواهد افتاد يا پاره گي در مخزن شود، بيايد كه باعث انفجار

of 79

: تنش مجاز عبارت است ازYield Stress / Tensile Stress

Allowable Stress = ( ) Safety Factor

. مورد نظر كدي كه طراحي براساس آن انجام مي شود، مشخص شود .S.F براي مشخص شدن تنش مجاز بايد : به عنوان مثال

ASME Sec.VIII Div.I: Sall = Min (2/3 Sy, 2/7ST)

API 650: Sall = Min (2/3 Sy, 2/5ST)

ي وجود ايه قويتر است اما چون فاكتورهاي جوش از فلز پ فلز وشكاري ، فرض براين است كه ج روش در مخازن ساخته شده به . در نظر گرفته مي شود ” Joint Efficiency “ نام ا جوش ب كيفيت ضريبي براي معيار و د كه دراختيار طراح نيست، ن دار

S PR

S PD t m = = 2

( ) S

t R P t i 5 . 0 + = ) , , , (

6 . 0 E S R P f t

P SE PR t i = ⇒ −

=

باشد 0.5 بايد " طبق روابط قاعدتا 0.6 است و ضريب (.Longitudinal J.E) مربوط به اتصال طولي E در فرمول فوق ، Sall دما نيز به طور غيرمستقيم از طريق " ضمنا . در نظر گرفته شده است 0.6 جهت باال بردن ضريب اطمينان " كه احتماال

. رد بر ضخامت اثر دا

خوردگي نيز عامل موثري در تعيين ضخامت اوليه مخزن و عمر آن محسوب مي شود كه وابسته به جنس مخزن، سرويس و : در فرمول منظور مي گردد .C.A مي باشد و به صورت ترم ....

. . 6 . 0

A C P SE

PR t i + −

=

P, S (psi) , t, C.A., Ri (in.)

ز پس از گذشت چند سال از كار مخزن و خوردگي متعاقب آن محاسبه گردد، بايد تاثير باشد كه ضخامت مورد نيا نياز اگر * : مقدار خوردگي را در شعاع داخلي لحاظ نمود

ترم جداگانه اي ASME اضافه نمود چون در .C.A نيز وجود داشته باشد، بايد اثر آنرا روي (Erosion) اگر سايش *. ست براي سايش در نظر گرفته نشده ا

of 79

UW3 : CATEGORY

. نشانگر محل يك اتصال در مخزن است و نه نوع آن اتصال CATEGORY واژه

Category A: Longitudinal and spiral welded joints within the main shell, communicating chambers, Transitions in diameter, or nozzles; any welded joint within a sphere, within a formed or flat head, or within the side plates of a flatsided vessel; circumferential welded joints connecting hemispherical heads to main shells, to transition in diameters, to nozzles, or communicating chambers.

Category B: Circumferential welded joints within the main shell, communicating chambers, nozzles, or transitions in diameter including joints between the transition and a cylinder at either the large or small end; circumferential welded joints connecting formed heads other than hemispherical to main shells, to transitions in diameter, to nozzles, or to communicating chambers.

Category C: Welded joints connecting flanges, van stone laps, tubesheets, or flat heads to main shell, to formed heads, to transitions in diameter, to nozzles, or to communicating chambers any welded joint connecting one side plate to another side plate of a flatsided vessel.

Category D: Welded joints connecting communicating chambers, or nozzles to main shells, to spheres, to transition in diameter, to heads, or to flatsided vessels, and those joints connecting nozzles to communicating chambers (for nozzles at the small end of a transition in diameter see Category B).

of 79

UW11 : RT & UT

UW12 : Joint Efficiency

اگر 1 نوع (Butt weld) در جوش سر به سر . است RT تاثير دارد .J.E كه روي (NDT) تنها عمليات تست غيرمخربRT به طور كامل انجام گيرد، تمام عيوب جوش مشخص مي شود و مي توان با فرض E=1 و مانند زماني كه مخزن

Seamless باشد، محاسبات را انجام داد، اما زماني كه RT به صورت Spot چك كردن تمام ( انجام مي گيرد TJoint ها در نظر E=0.85 ي براي در نظر گرفتن خطاي جوشكار ) به عالوه نمونه برداري از بقيه طول درز جوش ، بسته به نظر بازرس

. فرض مي شود E=0.7 ، انجام نگيرد RT " اگر كال . گرفته مي شود

of 79

انجام گيرد و در پاره اي موارد تعيين اين امر بر عهده RT اص چه ميزان گاهي كد تعيين مي كند كه در مخزني با شرايطي خ به عنوان مثال در مورد مخازني كه فقط تحت فشار خارجي هستند، تحت شرايطي كد اجازه مي دهد كه به كلي . طراح است

RT انجام نگيرد و E=0.7 در مورد مخازن با جنس فوالد ضد زنگ كه كد ميزان . فرض مي شود RT ،را مشخص نكرده اتخاذ كند ولي در مورد مخزني Full RT ممكن است طراح براي پائين آمدن ضخامت و مالحظات اقتصادي تصميم در جهت

. را پيشنهاد كند Spot RT با شرايط مشابه و با جنس فوالد كربني

Table UW12

MAX. ALLOW. JOINT EFF. 1, 5 FOR ARC & GAS WELDED JOINTS

Degree of Radiographic Examination Type No. Joint Description Limitations Category Full 2 Spot 3 None

(1) Butt joints as attained by double welding or by other means which will obtain the same quality of deposited weld metal on the inside & outside weld surfaces to agree with the requirements of UW 35. Welds using metal backing strips which remain in place are excluded.

None A, B, C, D 1.00 0.85 0.70

(2) Single welded butt joint with backing strip other than those included under (1)

(a) None except in (b) below

(b) Circumferential butt joints with one plate offset; see UW 13(b)(4) and Fig. UW13.1, sketch (k)

A, B, C & D

A, B, & C

0.90

0.90

0.80 0.80

0.65 0.65

(3) Single welded butt joint without use of backing strip.

Circumferential butt joints only, not over 5/16" in. (16 mm) thick and not over 24 in. (610 mm) outside diameter

A, B, & C NA NA 0.60

(4) Double full fillet lap joint (a) Longitudinal joints not over 3/8 in. (10 mm) thick

(b) Circumferential joints not over 5/8 in. (16 mm) thick

A

B & C 6

NA NA 0.55

(5) Single full fillet lap joints with plug welds conforming to UW17

(a) Circumferential joints 4 for attachment of heads not over 24 in. (610 mm) outside diameter to shells not over 1.2 in. (13 mm) thick

(b) Circumferential joints for the attachment to shells of jackets not over 5/8 in. (16 mm) in nominal thickness where the distance from the center of the plug weld to the edge of the plate is not less than 1 1/2 times the diameter of the hole for the plug

B NA NA 0.50

(6) Single full fillet lap joints without plug welds

(a) For the attachment of heads convex to pressure to shells not over 5/8 in. (16mm) required thickness, only with use of fillet weld in

A & B NA NA 0.45

of 79

inside of the shell; or

(b) for attachment of heads having pressure on either side, to shells not over 24 in. (610 mm) inside diameter and not over 1/4 in. (6 mm) required thickness with fillet weld on outside of head flange only

A & B

(7) Corner joints, full penetration, partial penetration, and/of fillet welded

As limited by Fig. UW13.2 and Fig UW16.1

C & D 7 NA NA NA

(8) Angle joints Design per U2(g) for Category B and C joints

B, C, & D NA NA NA

Notes: (1) The single factor shown for each combination of joint category and degree of radiographic examination replaces both the stress reduction factor and the J.E. factor considerations previously used in this Division. (2) See UW12(a) and UW51 (3) See UW12(b) and UW52 (4) Joints attaching hemispherical heads to shells are excluded (5) E = 1.0 for butt joints in compression (6) For Type No. 4 Category C joint, limitations not applicable for bolted flange connections. (7) There is no joint efficiency E in the design formulas of this Division for Category C and D joints. When needed, a value of E not greater than 1.00 may be used.

Impact Test (UG84)

Toughness ، خاصيتي از متريال است كه توانايي آن در مقابل ايجاد و اشاعه ترك ) (Crack نشان مي دهد كه از تست و 10mm x 10mm به ابعاد استاندارد قطعه 3 ( آماده سازي نمومه . جهت تعيين حداقل چقرمگي استفاده مي شود ضربه . صورت مي گيرد UG84 و ISO 148 يا و SA370 بر اساس و انجام تست ) 50mm طول

در نمونه ها بر جذب شده انرژي . مي رسانند MDMT شكل ايجاد كرده و به دماي V بر روي نمونه هاي تست يك شكاف . مي بايست مقايسه گردد UG84.1 اثر ضربه چكش، با مقادير شكل

: مي شوند عبارتند از Impact Test كه موجب معافيت از برخي از مواردي *

: مي شوند Impact Test مواد اوليه اي كه در فرآيند ساخت خود در كارخانه استفاده از ) 1

of 79

UG20(f) : ضربه نياز نيست چنانچه مخزني تمام شرايط زير را احراز كند، تست ) 2

) UCS66.1 نمودار ( : نيست همزمان برقرار باشد، تست ضربه نياز ، اگر شرايط ذيل UCS66(b)(3) بر اساس ) 3

1. 48˚C < MDMT ≤ 105˚C

2. E Stress Allowable

E Stress Actual A C t

E t

n

r

× ×

= − ×

. .

. .

* *

35 . 0 . .

≤ Stress Allowabl Stress Actual

نباشد و اين عمليات PWHT بر اساس كد نيازي به ، اگر P.No.1 براي متريالهاي UCS68(c) بر اساس ) 4 . ست قابل اجرا MDMT در C˚17 كاهشي باندازه ، انجام گيرد

. اگر نقطه تقاطع دو خط باال و يا روي نمودار قرار بگيرد، تست ضربه نياز نيست UCS66 بر اساس نمودار ) 5

of 79

. رجوع شود Table UCS66 جهت استفاده از جدول مقادير بجاي نمودار فوق، به * رجوع شود كه نمونه اي از آن UCS66(a) مي بايست به ) .Governing Thk ( جهت تعيين محور افقي نمودار *

. در شكل زير آمده است

را پائين مي آورد چون به MDMT اين عمليات حرارتي دماي . كردن ماده اوليه است Normalize راه ديگر ) 6 . جنس مورد نظر را تغيير مي دهد Impact Test مربوط به نيازمندي Curve طور كلي

براي پيچ و مهره UCS66 براي فلنج و جدول UCS66(c) پاراگراف اس بر اس ) 7

: نكات : تست ضربه بر موارد زير تاثير مي گذارد *

1 Base Plate 2 HAZ (Heat Affected Zone) 3 Weld Metal 4 WPS, PQR

م از عدسي، پوسته، لوله، تمامي قسمتهاي مخزن اع MDMT الزم است يا نه، ابتدا بايد Impact Test براي تعيين اينكه * . تعيين شود و سپس با معيارهاي مربوطه مقايسه شود ..... و فلنج

قابل توجه است . جايگزين خواهد شد .S.S و استفاده نمي شود .C.S ديگر از " معموال ºC 46 ي كمتر از حدود از دما * . ضروري مي شود بسيار پايين است .S.S براي Impact Test دمايي كه در آن

> Sactual است بنابراين .treq بيشتر از " غالبا tSelected با توجه به اينكه * Sall . . پائين مي آيد UCS66.1 باال مي رود اما طبق نمودار UCS66 با افزايش ضخامت، حداقل دماي قابل تحمل طبق نمودار

ضخامت را افزايش دهيم تا طبق نمودار مخزن و قطعه نزديك به هم هستند، بهتر است MDMT بنابراين در شرايطي كهUCS66.1 از اين تست معاف شويم .

of 79

.Gr. No به عبارت ديگر . ضروري مي شوند Supplementary Essential باشد متغيرهاي Impact Test نياز به اگر * . يكديگر استفاده كرد متفاوت را نمي توان در مورد .Gr. No يكسان و .P. No موادي با PQR پارامتري ضروري مي شود و

: (MAWP) مجاز كاري حداكثر فشار طراح مجبور به استفاده از ورقهايي با ضخامت باالتر " از آنجا كه ضخامتهاي استانداردي از ورقها در بازار موجود است ، عموما

از ورق با ضخامت " باشد، احتماال mm 13.4 به عنوان مثال اگر طبق محاسبات مورد نياز . نسبت به ضخامت مورد نياز است14 mm بنابراين . استفاده خواهد شد :

Pقابل تحمل > PDesign tselected > treq.

S < Sall

ضخامتي يعني تحت شرايطي خاصي ، به علت استفاده از . تعريف حداكثر فشار كاري مجاز از اين مفهوم نتيجه شده است كافي است MAWP براي محاسبه . را دارد فشار طراحي بيشتر از آنچه مورد نياز بوده ، مخزن توانائي تحمل فشاري بيش از

. جايگزين شود و فشار به عنوان پارامتر مجهول محاسبه شود tselected مقدار treq كه در رابطه فوق به جاي

: MAWP شرايط محاسبه

& MAP New ، كاربرد دارد هيدروتست مفهومي كه از كنار تعريف فوق بدست مي آيد و بيشتر در محاسبات Cold است . : در نظر مي گيرند شرايط ذيل را براي بدست آوردن اين پارامتر

( ) . .

6 . 0 . .

A C P SE A C R P

t i + − +

= sel.

S = Sall Amb. Temp. & C.A =0

. بي تاثير است MAPnc موثر ولي در MAWP در " "Operating Liquid و افزودن تغيير دماي طراحي ** MAWP مقادير محاسبه شده به عنوان حداقل تحت فشار محاسبه مي شود، سپس اجزاي براي تك تك قطعات و متعلقات

MAWP ثبت مي شود پالك روي بر كل مخزن . حال بايد كنترل شود كه آيا اين . مشخص و ضخامتي براي آن انتخاب شد تحت فشار داخلي نياز مخزن تاكنون ضخامت مورد

با جايگزيني فشار ، و ستفاده از همان فرمول فشار داخلي با ا . ضخامت تحت آزمايش هيدرواستاتيك نيز كافي است با ضخامت مخزن ، ضخامتي محاسبه و تست ماي از جداول مربوطه براي د Sall و نيز انتخاب P هيدرواستاتيك بجاي پارامتر

اگر نياز باشد پس از مدتي از كار مخزن تست هيدرواستاتيك انجام گيرد، بايد مقدار و تاثيرات در ضمن . مقايسه مي گردد : خوردگي در فرمول لحاظ شود

( ) . .

6 . 0 . . .

A C P SE A C R

t i req +

−

+ =

P

of 79

UG16 : General

UG16(b) : 1.5 برابر ) ات مذكور در اين بخش ئ بجز استثنا ( و هد پس از فرمدهي شل حداقل ضخامت mm + C.A. : ات عبارتند از ئ نمونه اي از اين استثنا . است

1. For Shell & Heads of Unfired Steam Boilers: Min. 1/4 in. (6 mm) + C.A. 2. For Shell & Heads used in Compressed air/Steam/Water Services made from materials

listed in UCS23: Min. 3/32in. (2.5mm) + C.A.

UG16(c) : ورق برابر است با ضخامت حداكثر تلرانس : Min. 0.25 mm

6% of the ordered thk.

UG16(d) : اگر Pipe و يا Tube مي بايست در محاسبه نيز ضخامت نامي سفارش داده مي شود، تلرانس ساخت با . . نظور شود ضخامت ديواره م

tnominal x 0.875 = tminimum

UG16(e) : در سراسر كد، ابعاد را در شرايط خورده شده نشان مي دهند طراحي ي كليه فرمولها .

: اربرد دارند عبارتند از هايي كه در مخازن تحت فشار ك عدسي انواع1) Hemispherical 2) Ellipsoidal 3) Torispherical (Dished & Flanged) 4) Conical 5) Toriconical 6) Flat 7) Body Flange

of 79

Different Shape (Diameter) 1 عوامل ايجاد كنندهDiscontinuity Stress 2 Different Material

3 Different Thickness 4 Different Temp. 5 Change in Direction

بهترين حالت زماني است كه انحناء عدسي با . بوجود مي آيد Discontinuity Stress ، در نقطه اتصال عدسي به پوسته بدترين حالت نيز زماني . خواهد بود Hemispherical سي از نوع باشد كه در اين صورت عد ) شعاع داخلي پوسته ( r شعاع

. باشد Blind اتفاق مي افتد كه عدسي از نوع ، اين عدسي تنها عدسي است كه در آن خط جوش پوسته به عدسي مانند خطوط كروي به علت كم بودن اين تنش در هد

. شود مي در نظر گرفته Category A جوش طولي در عدسي يا پوسته و از.

27 UG : عدسي Hemispherical مشكالت ساخت ين عدسي محسوب مي شود، اما بهتر Discontinuity به دليل داشتن كمترين ضخامت و كمترين تنش

. آن زياد است

P SE PR t

cal Hemispheri req 2 . 0 2 . − =

P SE PR t shell req 6 . 0 . −

= tr ≈ ½ tr

Hemis. Cylinder

32 UG : عدسي Ellipsoidal

Div.I, Appendix 1 P SE

PDK t 2 . 0 2 −

=

+ = →

=

2

2 2 6 / 1

2 h D k

h D f k

P SE PD t

h D Ellip

2 . 0 2 2

2 1 : 2 .

− = → = ⇒

tr ≈ tr Ell. Cyl.

tr ≈ 2tr Ell. Hem.

(S.F. area is not included) 2 ) 2 ( 09 . 1 t D AREA + =

of 79

32 UG : عدسي Torispherical : نحني با شعاع متفاوت ايجاد مي شود خورد دو م از بر اين عدسي

P SE PLM t Appendix Div

2 . 0 2 ) 4 1 ( , 1 .

− = ⇒ −

= r L f M

+ =

r L M 3

4 1

L= r = R M=1 Hemis. Head

: .Toris نسبت در عدسي هاي متداولترينL = O.D. of Shell

M=1.77 P SE

PL t 1 . 0

885 . 0 −

=

r = 0.06 O.D. of Shell

: به شرح زير است .Toris و .Ellip محدوده مجاز نسبتها براي عدسيهاي

Ellip. Head 3:1 1:1

Div.1 Appendix 1 L/r 1 16 2/3 Toris. Head

M 1 1.77

(S.F. area is not included) 2 ) 2 ( 918 . 0 t D AREA + =

: عبارتند از .Toris برخي از انواع عدسي هاي

• Klopper Head L = O.D. of Shell r = 0.1 O.D. of Shell

• Korbbogen Head L = 0.8 O.D. of Shell r = 0.154 O.D. of Shell

tr tr : به طور تجربي مي توان گفت ≥

Tori. Cyl.

of 79

، به شرط آنكه حداقل مقاومت كششي متريال مورد K > 1 كه در آنها .Ellip و عدسي هاي .Toris براي كليه عدسي هاي : باشد ksi 70 استفاده

Min. (2/7 Sut , 2/3 Sy) Sall =Min.

20 ksi

Straight Flange : : در نظر گرفته شود UW13.1 بر اساس .S.F چنانچه شروط زير برقرار باشند، براي عدسي بايد قسمتي بنام

1 th > ts 2 Butt Weld اتصال از نوع

UG32(ℓ) 3 Internal Pressure 4 Tapered Transition وجود

: در عدسي باشد، شرايط زير را بايد برآن اعمال كرد ) Skirt يا به عبارتي ديگر ( .S.F چنانچه نياز به استفاده از

ℓ ≥ 3thead , but need not exceed 1 ½" (38mm) S.F. (Skirt)

Thickness S.F. ≥ tr shell E=1 (Seamless)

Tapered از براي بخش ضخيمتر شرط زير برقرار باشد در اتصال بين دو قسمت با ضخامتهاي نامساوي بايد اگر *Transition استفاده شود :

Min. (thickness of thinner part , 1/8" (3.2mm)) t1t2 > 4

Tapered Transition is required

در . يكي از راهها اين است كه ماده ضخيمتر را در محل اتصال پخ زنيم ، است Tapered Transition زماني كه نياز به ايجاد با فرض شل د از پخ خوردن در هيچ نقطه اي كمتر از ضخامت مورد نياز براي اين حالت طبق قوانين كد نبايد ضخامت بع

E=1 راه ديگر استفاده از اضافه كردن ضخامت وايجاد . در غير اين صورت مجاز به پخ زدن نيستيم . شود Tapered Trans. ت، مشكالت ناشي از باال رفتن قيم نظير لي ئ مسا استفاده از اين روش نيز ). UW42 طبق ( به كمك جوشكاري است

. را بهمراه دارد جوشكاري و مشكالت ماشين كاري و پرداخت نهايي سطح جوش در 1:3 گسترش مي يابد و پخ با نسبت (.T.L) قسمت ضخيمتر تا بعد از خط مماس ، UW13 پاراگراف بر اساس اما

) به شكل ذيل رجوع شود ( . قسمت بعد از خط مماس ايجاد مي شود

of 79

32 UG : عدسي Conical . يكي از مهمترين پارامترهاي طراحي در اين عدسي زاويه نصف راس مخروط است

UG32: α ≤ 30º

: معادله كليt P

R R c

c

l

l = + σ σ

: در مخروطα .

, Cos R R R c l = ∞ =

of 79

مقايسه با فرمول پوسته

∝ = tCos PR

c σ t PR

shell c = σ

p R tCos R : با برقراري شرايط تعادل در جهت عمودي l 2 2 π σ π ∝=

مقايسه با فرمول پوسته

∝ =

tCos PR

l 2 σ

t PR

shell l 2 = σ

: در روابط باال R به جاي Ri+t نيز و δ به جاي .S.E با جايگزيني حاصل ضرب

( ) p E S Cos PR t Cone 6 . 0 . − ∝

= , P E S

PR t shell 6 . 0 . − =

30º α اگر * Appendix مي بايست به ، < 1.5(g) تحليلي از محاسبات و رجوع كرد Timoshenko استفاده نمود .

تمايل داردلبه هاي ورق را σL Sinα در اين قسمت مولفه . حساسترين قسمت در يك مقطع مخروطي لبه هاي آن است چنانچه ضخامت مخروط كه تحت شرايط فشار داخلي تعيين شده براي . تغيير شكل دهد وبه طرف داخل يا بيرون خم كند

براي اينكار يا بايد ضخامت مقطع مخروطي را باال برد يا از . اين تنش كافي نباشد، بايد ممان اينرسي سطح مقطع را باال برد در اين رابطه، . از لبه مخروط قرار گيرد s s t R 25 . 0 محدوده مي بايست در رينگ تقويتي مركز . استفاده نمود رينگ تقويتي

Rs و ts ضخامت پوسته دهنده شعاع و به ترتيب نشان (at large end) هستند .

در نسبت تقويتي .Areq اده شود، بايد براي رينگ تقويتي از جنسي ضعيفتر از جنس مخزن استف اگر نكته قابل توجه اينكه . تنش مجاز مخزن به تنش مجاز رينگ ضرب شود

: عبارتست از UG32(h) طبق Toriconical براي مقطع Knuckle حداقل شعاع

r1, r2 ≥ Max. (0.06 x Dia. of Head Skirt , 3 x Knuckle Thk.)

: است Torispherical عدسي مانند Toriconical در مقاطع .S.F محاسبه ضخامت ناحيه

∝ =

Cos D L i

i 2

+ =

r L M 3

4 1

P SE PLM t

2 . 0 2 − =

: برقرار باشند .S.F شروط زير بايد در موردtS.F. ≥ tShell

E=1 S.F. ≥ 3tCone

of 79

34 UG : عدسي هاي تخت ) Welded Flat Heads ( استفاده Flat Head در مواردي كه محدوديت فضا داريم و نمي توان براي مخزن عدسي منحني در نظر گرفت ، به ناچار از

. د مشاهده نمو UG34 انواع اتصال اين نوع عدسي به پوسته را مي توان در . مي شود كه ضخامت بااليي دارند

: تخت دايروي ضخامت عدسيSE CP d t =

= − ≥ 3 . 2 4 . 4 ; 2 . 5 : ضخامت عدسي تخت غيردايرويD d Z

SE ZCP d t =

C ضريبي است كه تابع نحوه اتصال Head به Shell و ابعاد Shell ريب نيز براي طرق مختلف اتصال مقادير اين ض . است & Sketch e از جزئيات " معموال . ارائه شده اند f در اتصال استفاده مي شود :

m=tr/ts

بنابراين معيار به اين صورت انتخاب . رفتار اين عدسي در مقابل فشار داخلي و خارجي يكسان است و تمايل به قرشدن دارد . نبايد از نصف ضخامت هد بيشتر باشد Deflection كه مي شود

2 h t Deflection <

of 79

Extreme Fiber Elongation : چنانچه اجزاي تشكيل دهنده UCS79(d) طبق . است E.F.E يكي از پارامترهايي كه بايد در ساخت مخازن مدنظر باشد ،

، بايد مخزن پس از فرم دهي عمليات حرارتي .E.F.E > 5% ساخته شوند و Cold Forming شل و عدسي به روش(UCS56: Requirements for PWHT) شود .

، در صورتيكه هيچيك از شرايط ذيل موجود نباشد حذف عمليات حرارتي تا P.No.1, G.No.1 & 2 براي متريال هاي *E.F.E. = 40% مورد قبول است :

1 Plate thick. > 16mm 2 Reduction from the AsRolled Thickness >10% 3 Impact test required 4 Lethal service 5 120ºC < TForming < 480ºC

: به شرح زير است .E.F.E فرمولهاي محاسبه

e Shell % = (50t/Rf ) (1Rf/Ro)

e Head % = (75t/Rf) (1Rf/Ro)

Rf = Final C.L. Radius

Ro = Original C.L. Radius

t = Plate Thickness

در واقع هرچه . دراثر فرم دهي در قطعات تنش ايجاد مي شود و كريستالهاي فوالدي آرايش اوليه خود را از دست مي دهند . افزايش مي يابد .E.F.E شعاع مخزن كاهش و ضخامت ديواره آن افزايش يابد،150 ات مقابل ساخته شود براي رسيدن به شعاع انحناء به عنوان مثال چنانچه در نظر باشد عدسي با مشخص mm در منطقه

Knuckle از " حتما E.F.E. = 5% پس بايد در چند مرحله اين انحناء را ايجاد نمائيم ودر بين . تجاوز خواهيم كرد (∞ = Ro) . مراحل عمليات حرارتي صورت پذيرد

1 5 = 75×(32/Rf )(1Rf/Ro) Rf = 480mm H.T. مرحله اول + مرحله اول فرم دهي

2 5= 75×(32/Rf )(1Rf/480) Rf = 240mm H.T. مرحله دوم + مرحله دوم فرم دهي

3 5= 75×(32/Rf )(1Rf/240) Rf = 160mm H.T. مرحله سوم + سوم فرم دهي مرحله

of 79

UG28 & UG33 : بررسي مخزن تحت فشار خارجي

گاز يا بخار در داخل مخزن و يا فشار خارجي تحت عوامل مختلفي روي مي دهد كه از آن جمله مي توان به اثرات تقطير صرفنظر ( حتي ممكن است در برخي پروژه ها، تمامي مخازن . بهنگام تخليه سيال از مخزن اشاره كرد Venting نقص در كار

تحت فشار خارجي كمي طراحي گردند تا پيشاپيش شرايط تقطير بخار بهنگام شستشوي مخازن ديده ) از سرويس آن مخزن . است barg 1 خارجي كه براثر ايجاد خالء مطلق در درون مخزن ، روي مخزن تك جداره وارد مي شود حداكثر فشار . شود

) كمانش ( Buckling چون فشار خارجي باعث تغيير شكل از نوع . مي تواند مقدار بيشتري باشد Jacket اما در مخازن داراي براي محاسبه ضخامت مخزن تحت فشار خارجي نمي مي شود، پيچيده تر از فشار داخلي است و ) اعوجاج ( Wrinkling و

. و شكل مخزن مي باشد در واقع تاثير فشار خارجي روي مخزن تابعي از خواص مواد . توان به فرمول واحدي رسيد

: ضخامت تحت فشار خارجي نهايي سازي فرآيند1) Spherical Shells: refer to UG28 (d)

2) Formed Heads: refer to UG33

3) Cylinders with Do/t < 10: refer to UG28 (c)(2) . فلوچارت مربوطه در فصل چهارم آمده است

4) Cylinders with Do/t ≥ 10

Do/t tSelected for int. pres. : ASME, Sec II, Part D, Subpart 3, Fig.G Factor A

L/Do

Using (Factor A, Design Temp., Applicable Material Chart) Factor B ) 3 ( 4 P a t D B

o =

Pa < PExt. از رينگ تقويتي استفاده يا افزايش ضخامت Pa ≥ PExt. t Satisfies external pressure condition

Pa = Maximum Allowable External Working Pressure (psi) Do = Outside shell diameter (in.) t = Min. required thk. (in.)

of 79

در واقع فاكتورهاي ) Do با فرض ثابت بودن ( Stiff. Ring ه كمك ب L ردن مقدار و پائين آو t با باالبردن ضخامت : 1 نكته

t D o و

o D L را طوري تغيير مي دهيم كه در نهايت Factor B بيشتري بدست آيد و ميزان Pa افزايش يابد .

استفاده شود، در مراحل فوق به جاي Fillet weld از Butt weld چنانچه در ساخت و جوشكاري مخزن به جاي : 2 نكتهP 2 بايد ازP استفاده كرد . (UG28(g))

of 79

Stiffening Ring: UG29

گذارد و آنرا كاهش مي اثر مي (Le) يا شكل عوض شود، برروي مقدار طول موثر و ، قطر، ضخامت ماده اوليه كه مواقعي در . د كن به دو قسمت تقسيم مي را بنابراين وقتي در محلي رينگ تقويتي استفاده مي شود، طول موثر آن محل . دهد

. بتدا نياز به دانستن تعداد رينگ داريم ا براي تقويت به كمك رينگ كه نياز به تقويت پوسته داريم .Pa < PExt در حالتي كه Pa=Pmax.ext.working كه ابتدا فرض مي شود ، مشخص شود Stiffening Ring براي اينكه تعداد pres. و سپس مراحل

با تقسيم سپس . مشخص شود Unstiffened را در جهت عكس طي مي كنيم تا حداكثر طول مجاز محاسبات فشار خارجي . د شو تعيين مي ا تعداد رينگه ، Unstiffened طول كل بر طول

براي ز تعيين تعداد رينگها بايد مشخص شود سطح مقطعي است كه بتواند ممان اينرسي مورد نياز را فاكتور ديگري كه پس ا . مقاومت در برابر فشار خارجي، تامين كند

14 / ) ( 2 0

+ = A L A

t L D I s

s s s

I s = required moment of inertia of stiffener (in 4 ) Do = outside diameter of cylinder (in.) t = Thk. of cylinder, head or conical section (in.) A = “Factor A” from ASME Sec.II, Part D, Subpart 3 As = cross sectional area of stiffener (in 2 ) Ls = length between stiffeners (in.)

: قابل قبول است چنانچه شرط زير برقرار باشد، رينگ انتخاب شدهIx + Ix + Ar 2 > Is

Shell Profile : نكات 90º زاويه كمان بريده شده نبايد از . كمان را به خاطر نيازمنديهاي نازلها بريد 1 در هر رينگ تقويتي حداكثر مي توان - 1

. شود براي تعيين اينكه چه مقدار از رينگ تقويتي را مي توان برداشت، استفاده مي UG29.2 از نمودار . بيشتر باشد به مرور زمان اثر مشكل خوردگي در هر دو طرف رينگ وجود دارد و ID مزيت دارد، زيرا در ID به OD نصب رينگ در - 2

چنانچه اين رينگها در داخل مخزن تعبيه شوند، در آنها " ضمنا . تقويتي آنها بر اثر خورده شدن كاهش مي يابد . خاص خود را دارد ايجاد مي شود كه مشكالت Drain و Vent سوراخهايي براي

برعكس آنچه در ( كم شود، تا حد خاصي ضخامت نيز پايين مي آيد h/D در مخازن تحت فشار خارجي هر چه نسبت - 3 . اما با گذر از آن حد، دوباره ضخامت مورد نياز افزايش پيدا مي كند ) فشار داخلي داشتيم

. رايط تنها با باالبردن ضخامت، طراحي انجام مي شود براي عدسي ها نمي توان از رينگ تقويتي استفاده نمود، در اين ش - 4

of 79

Openings: UG36

1 Process Nozzles (Inlet, Outlet,….) 2 Instrument Nozzles (PT, TT,…) 3 Mechanical Nozzles (Manhole, Handhole,…)

. م گيرد روي آنها انجا WRC بايد محاسبات ازلها هستند و متصل مي شوند، مهمترين ن Piping گروه اول چون به * : استفاده مي شود استانداردهاي زير از " معموال براي فلنجهايي كه به لوله وصل مي شوند، *

ASME B 16.5 : NPS ≤ 24” ASME B 16.47 Series A, B : NPS > 24”

مجاز كاري، فلنجها را در كالسهاي مختلف شار ف حداكثر و براساس دماي كاري بسته به جنس و ASME B 16.5 در * . : كه نمونه اي از اين جداول در ذيل آمده است طبقه بندي نموده است

. ر دهيم را براي انتخاب فلنج از جدول فوق معيار قرا ) به جاي فشار كاري ( براي احتياط بيشتر بهتر است فشار طراحي " معموال : زير انجام مي گيرد بصورت لوله تحت فشارهاي داخلي و خارجي محاسبات ديواره

Internal Pressure

P = Pi + PH . . 6 . 0

A C P SE

PR t i r pipe

+ −

=

External Pressure

ℓ/D Factor A (Mat. Chart, D.T., Factor A)

D/t Factor B Pa

of 79

: طبق كد براي محاسبات تقويت سوراخهايي كه روي پوسته هاي استوانه اي واقع شده اند محدوديتهاي زير تعيين شده اند *

IDshell ≤ 60" Dopening > Min.(1/2 IDshell , 20") Appendix 17 UG36(b)(1)

IDshell > 60" Dopening > Min.(1/3 IDshell , 40") Appendix 17

: Appendix 17 اين ضميمه مربوط به محاسبات Large Opening چنانچه طبق شروط فوق مجبور به استفاده . است ور مناسبي انتخاب شود به ط Nozzle Projection از اين ضميمه باشيم، محدوده موثر براي تقويت افزايش مي يابد و اگر

. فلنج در اين محدوده واقع شود، سطح تقويتي افزايش مي يابد و نازل تحت بارگذاري ها جواب مي دهد Hub كه فلنج و

UG37 : سطح تقويتي نازل

of 79

ت شود، زيرا خارج از اين محدوده ارزش نياز به ورق تقويتي بود بايد محدوده تقويت رعاي Opening چنانچه براي يك * : در نظر مي گيرند ر را زي محدوديتهاي نمونه ها Spec به طور كلي در كد و . تقويتي ندارد

Code : ODpad < 2Dpipe Spec. : tshell < treinforcement < 2tshell Spec. : Shell Material = Reinforcement Material Spec. : Min. Wrinforcement = 50mm

مربوط به سطح با پوسته تفاوت داشته باشد، چنانچه جنسي ضعيفتر باشد براي محاسبه تقويتي نازل و متريال اگر " ضمنا * Sall shell به نسبت Area آن بخش بايد / Sall nozzle/pad مقاومتي مساوي ورق تقويتي افزايش يابد و چنانچه جنس نازل و

. در نظر مي گيريم 1 را با نسبت Area سته دارد يا بيشتر از جنس پو

: (UG36(c)(3)) نيست ي ي به استفاده از تقويت نياز طبق كد تحت شرايط زير *D ≤ 3 1/2" (89mm) tshell ≤ 3/8" (10mm)

D ≤ 2 3/8" (60mm) tshell > 3/8" (10mm)

tshell " مثال ( در بعضي شرايط * > 50mm ( در Spec شود كه براي تقويت ذكر مي Opening ورق تقويتي نبايد از : گزينه وجود دارد 3 مورد نظر Opening در چنين حالتي براي تقويت . استفاده شود

. غير اقتصادي است " معموال : بدنه باال بردن ضخامت - 1 . محدوديت ضخامت دارند : نازل باال بردن ضخامت - 2 : استفاده از فلنجهاي خاص - 3

با ضخامت باال .Long W.N فلنج استفاده از – الف استفاده شود بايد دقت شود كه Hub چنانچه در طرح از فلنج داراي . ضخيم و بلند Hub با استفاده از فلنجهاي خاص – ب

UG45 در قسمت Hub نيز برقرار باشد . " معموال . اخته مي شود سفارشي س مقاومت زيادي دارد، اما به اين علت كه گران است و : Heavy Barrel استفاده از – ج

. جوابگو نباشند " ب " و " الف " زماني مورد استفاده قرار مي گيرد كه دو مورد

در قسمتي واقع شده كه در واقع كانتور N1 ، زيرا است N2 به تقويت كمتر از N1 نياز در شكل روبرو

دارد و فرمول L=0.9D كروي با شعاعp SE

PR t r 6 . 0 − در N2 ، ولي ر است قرا در مورد آن بر =

قسمت بيضوي واقع شده كه فرمولp SE

PR t r 6 . 0 2 − با توجه به اينكه . در مورد آن برقرار است =

. در محل اتصال به عدسي تعيين مي شود UG45 ضخامت مورد نياز نازل طبق treq N1 : پس < treq N2

. است N2 به تقويت اضافي كمتر از N1 نياز در نتيجه

. در مقاطع مخروطي نيز در ارتفاع هاي مختلف نياز نازل به تقويت تفاوت مي كند : است، زيرا N2 به تقويت كمتر از N1 به طور مثال در شكل روبرو احتمال نياز

PR treq = , R1 < R2 treq N1 < treq N2

Cone Cos α (SE0.6P)

of 79

UG45 : ضخامت گلويي نازل

در گلويي نازل رعايت UG22 عالوه بر موارد فوق، شرط ذيل نيز مي بايست در مورد تنش برشي ناشي از بارگذاريهاي : نكته : (UG45(c)) شود

Allow. Shear Stress ≤ 0.7 x Allow. Tensile Stress

براي ضخامت %12.5 به اين علت كه ضخامت در سراسر لوله به علت محدوديتهاي ساخت يكسان نيست ، تلرانسي به ميزان . اين صورت بازنويسي مي شود بنابراين خالصه موارد فوق الذكر با لحاظ كردن اين مسئله به . ديواره لوله در نظر گرفته اند

0.875tn ≥ Min. (tr shel/head E=1 , tsch. STD. + C.A.) در محل اتصال

به اين دليل كه فرض مي شود نازل جوشها را . انجام مي گيرد E=1 با فرض UG45 محاسبه ضخامت بدنه نازل طبق * شوند كه دراين صورت Full RT نچه اين اتفاق بيفتد مي بايست جوشها تا فاصله معيني در اطراف سوراخ چنا . قطع نمي كند

. خواهد بود E=1 هم

محل قرارگيري نازل نسبت به پوسته و عدسي ها روي ضخامت مورد نياز پوسته و نازل تحت فشار * اساس طول بيشتري كه از عدسي يا نازل در هر جا قرار گيرد ، ضخامت آن را بر . خارجي اثرگذار استLine of Support ديگر دارد محاسبه مي كنند .

of 79

Jacketed Vessels (App. 9)

. بايد به صورت دستي محاسبه شوند مدل كرد و نمي توان PVElite در را ) HalfPipe بجز ( اين دسته از مخازن

of 79

HalfPipe Jackets (App. EE)

هستند ديگر استفاده از جكتهاي يكپارچه، مانند آنچه در باال نمايش داده شد، زياد با فشار Jacket در مخازني كه داراي . استفاده نمود هستند "4 كه حداكثر ”Half Pipe“ عملي نيست و بايد از جكتهاي

: Half Pipe حداكثر فشار مجاز

K S S ) ' 5 . 1 ( ' P − =

P’ = Permissible Jacket Pressure (psi)

S = Max. Allow. Tensile Stress @ Design Temp. of Shell or Head material (psi)

S’ = Actual Longitudinal Stress (if axial forces are negligible, S’=PR/2t) (psi)

P, R, t = Int. Design Press. (psi), Inside Radius (in.), Thk.(in.) of Vessel

K = Factor obtained from Figures in App.EE

: Half Pipe حداقل ضخامت

) 6 . 0 85 . 0 ( ) ( T

1 1

1 P S

r P − =

P1 = Internal Design Pressure in the Jacket (P1 shall not exceed P’) (psi)

S1 = Allow. Stress of the Jacket Material @ Design Temp. (psi)

r = Inside Radius of the Jacket (in.)

T = Min. Thk. of the HalfPipe Jacket (in.) : Half Pipe حداقل ضخامت جوش براي

Fillet Weld Size ≥ 1.414 T

of 79

Dead Load و Live Load محاسبه ضخامت براساس

Live Load / AISC Dead Load: for NonPressure Parts AISE S.F. Allowable Stress

ASCE UBC

: فرمول تجربي براي محاسبه فشار باد روي يك سطح استوانه اي عبارت است ازqz = 0.00256 V 2

: به صورت زير است ft 30 در ارتفاع 1x1 ft 2 طريقه بدست آوردن اين فرمول براي يك سطح مستطيليH = 30ft E = ½ mv 2 P= ½ PV 2 ρair atm, 25ºC = 0.00238 slug/ft 3

2 2 2

00256 . 0 3600 5280 00238 . 0

2 1 V V P =

× × =

V : سرعت باد بر حسب mile/hr : جهت اصالح رابطه فوق براي حاالت مختلف، دو ضريب به رابطه فوق اضافه مي گردد

qz = CfGh (0.00256 V 2 ) Cf = Shape Factor Gh = Height Factor

For Rectangular Plate Cf = 1 For Cylindrical Shape Cf = (0.60.8) depending on surface smoothness

Smooth Surface Cf = 0.6 Rough Surface Cf = 0.8

V α Z n n = f ( ( موقعيت و محلZ: Height

N=1/7 Open, Flat, Open Country N=1/4.5 Town,…. N=1/3 Large City, Center of City Hbuildings ≥ 70ft

V = V1 (Z1/Z2) n Fw = qz x Awind Fw = CfGh x 0.00256 V 2 Awind Awind = De.ℓ De = Effective Diameter R.Moss ODvessel + 2 Thkinsulation = De

بايد (R.Moss) طبق جدول زير De را روي مخزن مدل نماييم، Platform و Ladder و Piping چنانچه نخواهيم. تصحيح شود

of 79

Piping Without Ladder & Platform Piping+ Ladder & Platform

1.6 De 2 De De < 4ft 1.4 De 1.6 De 4ft < De < 8ft 1.2 De 1.4 De De < 8ft

در تحليل مخازن مرتفع تا جايي كه هيچ ضريبي از فرمول بدست آمده تعيير نكند، مي توان آن را يكپارچه مدل كرد، اما در . يكي از ضرايب تغيير مي كند بايد آنرا تكه تكه مورد محاسبه قرار داد جايي كه

Fw = Cf Gh (0.00256 V 2 ) x A

متغير ثابت ثابت

. قابل توجه است كه نيروي برشي با افزايش ارتفاع كاهش مي يابد اما نيروي باد افزايش مي يابدV, M τ = V/A

σ = MC/I

. قابل صرفنظركردن است σ خيلي كم و در مقابل I " معموال2 2 3τ σ σ + = e

Z M

I MC

e = = σ

Stress Combination Load Cases آيا چك شود كه بايد تحت چندين نوع بارگذاري مختلف قرار گيرد و يك لحظه در شرايط مختلف ممكن است مخزن در

. كافي است يا نه اين شرايط نيز براي ضخامت انتخاب شده براي مخزن

of 79

Wind Loading بار باد

Live Load : σL = ± Mc/I Dead Load σL = W/A Internal Pres. σL = PD/4t

σL = σL )Live + σL )Dead + σL )Int. = t PD

A W

z M

4 + −

σL = σL )Live + σL )Dead + σL )Int. = t

PD A W

z M

4 + −

σL > 0 , Max. Allowable Stress = S x ECirc. 1 .

< Circ

L

E S σ σL √Ok

↑ ↑ ⇒ ≥ E or t n calculatio E S Circ

L . & Re 1 . . σ

σL < 0, Max. Allowable Compressive Stress = Sc 1 < c

L

S σ √ Ok

↑ ⇒ ≥ t n calculatio S c L & Re 1 σ

: الزم به توضيح است كهSall tensile f (Mat, T) x E

Sall Compressive = f (D, ℓ, t, Mat, T) D/t, ℓ/D A (A, Mat, T) B

Sall Compressive ما در مورد در حالت خورده شده با حالت خورده نشده تفاوت دارد ا Sall tensile حالتهاي مختلف . چنين نيست : ط مختلف حاكم بر مخزن عبارتند از بارگذاري با توجه به شراي

Live Load: Wind, Earthquake Dead Load: Operating, Empty, Hydrotest Pressure : Internal, External, Hydrotest, No pressure

: با يكديگر تركيب شوند، بارگذاريهاي تركيبي حاصله عبارت خواهند بود از چنانچه حالتهاي فوق1. Wind + Op.w + Int. Pres. 2. Wind + Emp.w + Int. Pres. 3. Wind + Hydro.w + Hydro.Pres. 4. Wind + Emp.w + Ext. Press. 5. …..

از فشار و وزن همين حالت Hydrotest ن به طور مثال در زما . البته بايد دقت شود تناقصي در حالتهاي بارگذاري پيش نيايد . است ، اين ضريب رعايت شود Hydrotest بار باد و زلزله در زمان %33 استفاده شود و چنانچه نياز به در نظر گرفتن

Load Cases كه در بخش حالت متفاوت بارگذاري به صورت پيش فرض در نظر گرفته مي شود PVElite ، 17 در " كال . ديده مي شوند

Earthquake Loading بار زلزله

از نيروي ناشي ، يكي از عوامل ايجاد تنش در ديواره مخزن، گشتاور واژگوني ر طراحي مخازن مرتفع عمودي تحت فشار د. عرضي بارهاي زلزله است

of 79

له هاي شديد دوام براساس تجزيه و تحليل هاي تجربي سازه هايي است كه در مقابل زلز " طراحي براي بارهاي زلزله ، اصوال . نمي باشند به صورت نوسانات هارمونيك " واقعا حركات زلزله اي خيلي پيچيده هستند و . آورده اند

عوامل اصلي كه در تعيين نيروي زلزله روي مخزن تاثير دارند عبارتند از وزن، منطقه اي كه مخزن در آن نصب مي شود(Seismic Zone) ك و زمين منطقه مورد نظر ، دوره تناوب مخزن و ساختار خا .

در زمان وقوع زلزله يك بار برشي به پايه وارد مي شود و هر قسمت از مخزن به نسبت وزني كه دارد بخشي از اين نيرو را : محاسبات مربوط به بار برشي و عرضي زلزله به صورت زير انجام مي شوند UBC 97 طبق . تحمل مي كند

xV W W F total

1 1 =

i n i F V 1 = Σ =

1 1 2 2 3 3 h F h F h F M base + + =

W R ZIC V =

V= Total shear at base Z = Zone coefficient I = Importance factor (usually 1.0 for vessels) C = f (T,S) S = Soil factor T = Vessel period of vibration W = WOp/WEmpty/WHyd

of 79

PVElite نرم افزار – فصل سوم

MATERIAL SELECT

,ASME Sec.II, Part D تنش هاي مجاز و مقادير آنها براي انواع متريال در دماهاي مختلف در Subpart1 ارائه شده است .

: اقتباس گرديده است ASME Sec.II از SA516 Gr.60 جداول ذيل براي متريال

of 79

Occurrence در اثرافزايش دما در Sall دهاي استنلس استيل از يك جنس معين، دو يا چند مورد در جدول ديده مي شود كه افت براي فوال

. ثبت شده، با يكديگر متفاوتند ... Material Properties for هايي كه در پنجره Note بعالوه در . هر يك متفاوت است . پنچره راهنما گشوده مي شود F1 فشردن كليد بود با Note چنانچه نياز به اطالعات بيشتري از هر

Composition . تركيب و درصد مواد آلياژي متريال را اعالم مي كند

Form ......) و Pipe, Plate ( نوع استفاده متريال انتخاب شده را اعالم مي كند

UNS Number . (Unified Numbering System) شماره استاندارد بين المللي جنس مورد نظر را ارائه مي كند

Class/Thickness محدوديتي به Bolt به عنوان مثال زماني كه براي يك جنس . جنس مورد نظر يا محدوديتهاي ضخامتي آنرا اعالم مي كند

و Sall اعالم شده به اين مفهوم است كه براي قطرهايي كه در اين محدوده قرار مي گيرند، مي توان از t <7 > 4 صورتSyield چنانچه دو ماده با . ماده مذكور استفاده نمود Composition يكسان و Note ،هاي يكسان تكرار شده بود

. تفاوت دارند Class/Thickness درNormalized Material

از منحني Impact Test باعث مي شود نرم افزار براي اعالم نيازمندي هاي " اين گزينه تاثيري در محاسبات ندارد و صرفا . استفاده نمايد مربوطه

P Number The number of welding proceduregroup.the classification of materials based on hardenability characteristic and the purpose of grouping is to reduce the number of weld of procedures. (Section IX). All C.S. materials listed in the Code (with the exception of SA612) are classified as PNo.1.

Group Number متفاوت نمي تواند .Gr. No جنس با براي دو PQR باشد كه دراين صورت Impact Test زماني اهميت دارد كه نياز به

در متفاوت هستند، .Gr. No ولي يكسان .P.No داراي SA516 Gr.70 و SA516 Gr.60 به طور مثال . يكسان باشدSA516 جنس PQR باشد نمي توان از Impact Test صورتي كه نياز به Gr.70 براي SA516 Gr.60 استفاده نمود .

External Pressure Curve ) ASME Sec.II بر اساس ( . منحني مورد استفاده در محاسبات فشار خارجي را براي جنس مورد نظر تعيين مي كند

. داده شده است هاي مختلف ر قسمت سمت راست كادر مزبور نيز تنش مجاز ماده مورد نظر در دما د *

: نكات كلي . باشد فوالد مورد نظر ضد زنگ است %8 بيش از Ni و %16 بيش از Cr اگر ميزان - 1 چنانچه . د انتخاب شده باش Div.1 كد طراحي Design Constraints توضيحات و جداول فوق در صورتي است كه در - 2

تغيير نمي كنند، اما با وجود ضريب Yield Stress و Tensile Stress استفاده شود مقدار BS5500 يا Div.2 از. خواهيم داشت Div.1 اطمينان متفاوت، تنشهاي مجاز متفاوتي نسبت به

of 79

SA283 و SA36 محدوده استفاده از متريالهاي - 3 ABCD به شرح ذيل مي باشد :

CONSTRAINTS DESIGN

Design Int./Ext. Pressure/Temperature . در حالت طراحي وارد شود و خارجي داخلي و دماي مي بايست ميزان فشار ها در اين قسمت

Datum Line Distance ه اين را نسبت ب .Nozzle Elev توان محل خط مرجع را مشخص كرد تا از آن پس بتوان فواصلي نظير در اين قسمت مي

. خط اعالم كردHydrotest Type

: شود مي هيدروتست مشخص نحوه محاسبه فشارSall test

A = Lowest Ratio of Sall design

UG99 (b) 1.3 x MAWP x A

UG99 (b) (Footnote 34) 1.3 x PDesign x A PHydrostatic Acc. to UG99 UG99 (C) 1.3 x MAPnc

UG100 1.1 x PDesign x A

1.25 ( استفاده مي شد 1.3 به جاي 1.5 براي محاسبه هيدروستاتيك از ضريب 1999 نكته قابل ذكر اينكه قبل از سال . در واقع تحول زير در محاسبه تنش مجاز اتفاق افتاد ). در فشار پنوماتيك 1.1 بجاي

Add.99

=

= ⇒ y ut all y ut all S S Min S S S Min S

3 2,

7 2

3 2,

4 1

: اين تنظيم در قسمت زير انجام مي شودTools Configurations Use Pre99 addenda (Div.1 only)

PVElite در . مخازن مرتفع كه امكان هيدروتست آنها به صورت عمودي وجود ندارد، به صورت افقي تست مي شوند " عمدتادر نظر گرفته Defined Hyd. Pres. User انجام داد، به همين علت گزينه اي به نام نمي توان اينكار را به طور اتوماتيك

of 79

كه مي توان فشار هيدروتست رابه طور دستي محاسبه كرد و در اين گزينه وارد كرد كه در اين صورت جايگزين فشار شده . محاسبه شده توسط نرم افزار مي شود

Hydrotest Position . در اين قسمت مي بايست وضعيت هيدروتست مشخص شود

صورت افقي تست شوند كه در اين حالت ميبايست به مخازن عمودي مرتفع *

Projection From Top/Bottom جهت نقطه مخزن قرار دارد و اين مقدار پايينترين / فاصله ميان سطح خارجي مخزن و سطح فلنج نازلي است كه در باال ترين

. شود يا قطر مخزن اضافه مي ارتفاع و به UG99c تعيين هد استاتيك بر اساسProjection From Bottom (Operating)

و اين مقدار جهت محاسبه فاصله ميان سطح خارجي مخزن و سطح فلنج نازلي است كه در پايين ترين نقطه مخزن قرار داردMAWP بكار ميرود فلنج .

Min. Design Metal Temp. . كه تاثيري در محاسبات ندارد دماي طراحي مخزن است حداقل

Flange Distance to Top ترين نقطه مخزن قرار دارد و اين مقدار جهت محاسبه باال ميان سطح خارجي مخزن و سطح فلنج نازلي است كه در فاصله

MAPnc بر اساس فلنج UG99(c) بكار ميرود . Degree of Radiography

. مشخص مي شود UW11 درجه راديوگرافي بر طبق شكل نمادين در اين قسمت

Miscellaneous Weight . امكان مدل كردن آنها وجود ندارد وزن برخي از المانها كه منظور كردن راي ب است وزن كل مخزن درصدي از

User Defined MAWP /MAPnc . را به صورت دستي وارد كرد، اگر چه كه نرم افزار بصورت خودكار آن را محاسبه مي كند اين مقادير ميتوان

. Static Press . Additional Oper . ن فشار استاتيك اضافي در باالي مخزن جهت منظور كرد

Stress . Use Higher Long . نمود منظور در تنش مجاز را 1.2 نگام تركيب بار زلزله يا باد با بارهاي ديگر، ميتوان ضريب به ، UG23(d) طبق

Unmodified . Allow . Hyd مجاز باالتر از شرايط معمولي در نظر در مواردي كد اجازه مي دهد تنش (Occasional Loads) در مورد بارهاي موقتي

يا زماني كه مخزن را تحت بار باد در نظر برابر شود و 1.3 گرفته شود، در مورد تست هيدروستاتيك اجازه مي دهد تنش مجاز : مجاز مي شمرد زير را بجاي رابطه پيشين را مجاز مي داند، يا در مورد فوالدهاي ضد زنگ رابطه 1.2 مي گيرد ضريب

Sall S.S. = Min.( 0.9Sy, 2/7 SUT)

. را محاسبه كند و در بانك اطالعاتي وارد كند هيدروتست Sall بخواهد خود در صورتي انتخاب مي شود كه طراح اين گزينه

of 79

: Consider Vortex Shedding با . ر نتيجه تنش هاي بسيار بزرگي پديد مي آيند د . وجود دارد Wind Vibration صورتي استفاده مي شود كه احتمال در

. محاسبه مي شوند Load cases در قسمت VE, VF, VO انتخاب آن، بارگذاريهايydrotest H Corroded

. خورده شده تحليل مي كند روي مخزن را بر هيدروتست فشار

Yield % 90 is . Allow . Hyd برابر تنش 1.3 بطور پيش فرض، تنش مجاز هيدروتست . باال مي برد 0.9Sy را تا هيدروتست گزينه مقدار تنش مجاز اين

. مجاز متريال در دماي محيط است

CASES LOAD

. در اين قسمت مي توان تشريح عاليم اختصاري بارگذاريها را مشاهده كرد F1 با زدن كليد * از Stress due to combined loads قسمت . در اين قسمت تركيب بارهاي مختلف در كنار يكديگر تعيين مي شود *

در اين قسمت براي هر تركيب بار جدول . خروجي نرم افزار، مختص بررسي اثر تركيب بارها روي اجزاء مختلف مخزن است جداگانه اي وجود دارد و در هر المان تنش كششي و فشاري ناشي از آن تركيب بار خاص به عالوه تنشهاي مجاز كششي و

1 ن نسبت تنشهاي موجود كششي و فشاري به مقادير مجاز آنها ارائه گرديده كه اين نسبت بايد كمتر از فشاري و همچني . باشد، در غير اين صورت بايد ضخامت المان مزبور افزايش يابد

1.3 رد، در مورد تركيب بارهايي كه در آنها تست وجود دا Sall.E در تفسير نتايج بايد به اين مسئله توجه كرد كه " ضمنا * انتخاب شده باشد براي تركيب بار شامل باد Use Higher Long. Stress چنانچه گزينه . برابر در نظر گرفته مي شود

انتخاب اين گزينه UBC 97 در نظر گرفته مي شود و همچنين در كدهاي مربوط به زلزله غير از Sall.E براي 1.2 ضريب Apply per چنانچه گزينه UBC 97 اما در مورد . ر شامل زلزله مي شود براي تركيب با Sall E برابر شدن 1.2 باعث

. لحاظ خواهد شد 1.2 ضريب ، و براي قسمتهاي تحت فشار Sall E 1.3 تنش مجاز Skirt انتخاب گردد، براي 1612.3.2 بنابراين هر كدام از باد . براي طراحي مخزن و پايه هاي آن طبق كد الزم نيست همزمان بار باد و زلزله در نظر گرفته شوند *

تنش ناشي " البته قابل ذكر است عموما . يا زلزله كه غالب باشد و بار و ممان بيشتري ايجاد كند ، مبناي طراحي قرار مي گيرد . از بار برشي اهميت چنداني در مقابل تنشهاي حاصله از ممانها ندارند

مخزن اين است كه در حالت خورده شده (NonCorroded) با (Corroded) نكته قابل ذكر در مورد مقايسه حالت * وزن مخزن پايين است و اين باعث كاهش ممانهاي حاصل از زلزله مي شود كه نسبت مستقيم با وزن دارند، ولي در عين حال

ند در نيز به علت كاهش ضخامت، پايين مي آيد ودر نتيجه ميزان تنشي كه نيروي خاصي در بدنه ايجاد مي ك I/C مقدار اما در حالت خورده نشده عكس مطالب فوق صادق است يعني وزن . حالت خورده شده بيشتر از حالت خورده نشده است

طراح بايد چك كند در هر كدام از شرايط فوق اثر وزن و ممانها . نيز بيشتر است I/C بيشتر و ممان هاي زلزله بيشتر ولي ؟ I/C بيشتر است يا

W MEarthq. To be W MEarthq. Corroded NonCorroded

I/C Compared I/C

of 79

s EQ Load / Global Scalar for WI براي حذف بار باد يا زلزله بايد در . در بسياري از كدهاي طراحي باد و زلزله، ضريبي براي تنش مجاز در نظر گرفته مي شود

تغيير مي ) دكمه محاسباتي ويا با فشردن ( البته با انتخاب كد طراحي باد و زلزله، اين ضرايب . اين ضريب را صفر در نظر گرفت . ز قابل مشاهده هستند ني Load case كنند كه در جدول

s External Case / Vary Compressive Allowable for Internal Allow. Compressive Stress را جهت محاسبه طراحي داخلي و خارجي دماي نرم افزار به صورت پيش فرض حداكثر

فشار داخلي و دماي فشار خارجي براي بار Sall در نظر مي گيرد اما با انتخاب اين گزينه دماي فشار داخلي را جهت محاسبه ولي بايد به اين . اقتصادي تر خواهد بود براي فشار خارجي در نظر خواهد گرفت و به اين صورت طراحي Sall را براي محاسبه

قطع ناگهاني جريان انند نكته توجه كرد كه با انتخاب اين گزينه احتياط كمتري در طراحي مي كنيم چون در بعضي شرايط م يك خالء مطلق در برج شود، در حالي كه دما تغيير چنداني نسبت به دماي كاري ايجاد ممكن است باعث Plant د فرآين

. تحت فشار داخلي نداردCW , WF , Corroded Case Components WE

مقطع خورده اين گزينه انتخاب نشود، زماني كه محاسبات در حالت خورده شده انجام مي شود، وزن خورده نشده را روي اگر . اين گزينه، وزن خورده شده روي مقطع خورده نشده قرار مي دهد با انتخاب . شده فرض مي كند كه حالتي غير واقعي است

Options . Misc / Installation Lining شامل مي توان تعيين كرد اجزاء جنبي مخزن اينجا در Shop در Insulation, Tray, Packing, Platform و

اين تاثير بخصوص در نصب مي شوند و نتيجه اين گزينه ها در وزنها و ممانهاي وارد به مخزن تاثير مي گذارند و Field يا در نصب مي شوند كارگاه انجام مي شود و اينكه چه اجزائي از مخزن در كارگاه در " معموال تست واضح تر است، چون تست زمان

. اثر مي گذارد تست در وزن آن هنگامle Design Pressure Options Nozz

. نحوه محاسبه فشار طراحي نازل را معين مي كند نباشد، ..... مخزن محدود به اجزائي نظير فلنج ، نازل ، ورق تقويتي و MAWP ها مطرح مي شود كه Spec در " معموال *

اي اين كار معموال بهتر است بر . مخزن طراحي شوند MAWP با Design Pressure بنابراين بهتر است اين اجزاء به جاي+ MAWP كه گزينه Static Head انتخاب شود .

Consider MAPnc . است MAPnc براي بررسي كافي بودن تقويتي نازل در شرايط مربوط به

r Loads for Nozzle T . Consider Ext ز ضخامت بدست آمده طبق فشار با در نظرگرفتن اين گزينه، ضخامت بر اساس حداكثر نسبت تنش تعيين مي شود كه اگر ا

. داخلي و خارجي بيشتر باشد، از آن براي محاسبه سطح مورد نياز نازل استفاده مي شود

) 1 . Div ( 2168 Consider Code Case . يك روش جهت محاسبه تقويتي نازلهاي شعاعي متصل به پوسته استوانه اي

Design Pads to Reinforce Openings . به نرم افزار واگذار مي شود نازل تقويتي ت قطر و ضخام محاسبه

of 79

DATA SEISMIC

Seismic Design Code: . مي باشد UBC 1997 كد موارد ذيل بر اساس . جهت تعيين كد طراحي بار زلزله

. شود انتخاب مي No Seismic Loads در صورتيكه نياز به مدل كردن زلزله نباشد، گزينهSeismic for Hydrotest (%):

. درصدي از نيروي افقي بار زلزله كه احتمال مي رود در زمان تست مخزن اتفاق بيفتدImportance Factor:

I ≥ 1 . شود مي خراج است UBC 1997 كد 16K ضريب اهميت كه از جدول ≤ 1.25 دارد، از ضريب Plant ر در مواردي خاص كه مخزن خاصي داراي محتوياتي فوق العاده خطرناك است يا نقشي كليدي د

. استفاده مي شود 1.25Seismic Coefficient “Ca ,Cv ” :

. و شرايط خاك منطقه هستند (Zone) ضرايب زلزله كه تابعي از محل زلزلهNear Source Factor “Nv ” :

تا 15km بيش از فاصله اي Plant سعي مي شود " معموال . معياري است از فاصله محل نصب مخزن تا نزديكترين گسلها=Nv گسلهاي مجاور داشته باشد كه به اين ترتيب 1.0

Force factor R or Rp : . UBC 1997 از 16P نيروي زلزله بر اساس جدول ضريب

2.2 Leg –Support براي مخازن

ساير مخازن 2.9 براي

Apply Allow. Per 1612.3.2 : بر ( با انتخاب اين گزينه اما ، هيچ گونه افزايش در تنش مجاز پذيرفته نيست UBC 1997 از 1612.3.1 بر اساس پاراگراف

. براي ساير المانها منظور مي شود 1.2 و ضريب Skirt براي تنش مجاز 1.33 ، ضريب ) 1612.3.2 اساس پاراگراف . ارجحيت دارد Use Higher Long. Stress ر گزينه انتخاب شود، ب اگر اين گزينه

براي مخازن خيلي بلند غير از نيروهايي كه به طور معمول براي بار زلزله محاسبه مي شوند ، يك نيروي شالقي نيز در باالي : د مخزن ايجاد مي شو

T < 0.7 Sec Ft = 0 T > 0.7 Sec Ft = Min.(0.07 TV , 0.25V)

Ft = Lateral Force applied at top of Structure (lb) T = Period of Vibration (sec.) V = Base Shear (lb)

of 79

متغير هستند به عنوان مثال براي مخازني كه داراي مقاطع با قطر : قرار مي گيرند Skirt ي رو و

Ft نيروي . ن ايجاد مي كند نيز نيروي شالقي است كه در باالي مخزن ايجاد شده وممان خيلي زيادي در پايين مخز Shear

( ) 1.4/ : برابر است با در هر قسمت از مخزن ناشي از زلزلهi i

x x t h h w

h w F V F Σ

− = .

بايد " ضمنا . فاصله مركز قسمت مورد نظر تا پايه مخزن است Hx . وزن قسمت مورد نظر از مخزن است Wx در رابطه فوق ...... وزن ديواره مخزن، نازلهاي متصل شده، مايع درون مخزن و شامل است هر بخش جمع تمامي وزنهاي Wx دقت كرد

DATA WIND

Wind Design Code: در صورتيكه نياز به مدل كردن باد نباشد، گزينه . مي باشد UBC موارد ذيل بر اساس كد . جهت تعيين كد طراحي بار باد،

No Wind Loads انتخاب ميشود . Wind for hydrotest (%):

. تعيين درصدي از بار باد كه احتمال مي رود در زمان تست مخزن اتفاق بيفتدBase Elevation:

. كه اثر مستقيم بر روي فشار باد دارد است مخزن قرارگيري كف محل ارتفاع

Exposure Constant: مانند سايتهاي و بدون موانع فيزيكي باز كه معموال براي نواحي وزش باد است معياري است از اينكه جسم چقدر در معرض

. در نظر گرفته مي شود Exposure C پتروشيمي،

Importance Factor: ≥ I ≥ 1 . شود استفاده مي UBC كد 23L ضريب اهميت كه از جدول 1.15

Beta:Operating/Empty/Full: . است 0.01 مقدار پيش فرض . ضريب ميرايي استراكچر

Wind Deflection . ها اهميت چنداني ندارد Vessel در مورد ها اثر مي گذارد و Tray كاركرد و روي اين مسئله بيشتر در برجهاي فرآيندي

: به صورت زير تعيين مي شود " محدوده آن معموالMax. Allowable Deflection = ℓ/200, 6in./100ft

: تنظيم كرد مسير ذيل را مي توان در حد مجاز ، اين PVElite درTools Configuration Allowable Tower Deflection

of 79

LINING

فتن مالحظات اقتصادي و همچنين خوردگي در محيطهاي خورنده انجام مي گيرد به اين صورت كه اين عمل جهت در نظر گر در فقط و قرار مي دهند و حرارت مواد مقاوم در مقابل خوردگي ورقي از جنس فوالد كربني اليه اي از سطح داخلي روي

: به سه روش انجام مي گيرد اليه اين ايجاد . ) ASME Sec.VIII, Div.I, Part UCL ( د وزن مخزن اثر مي كن محاسبات Clad - الف

. پوشانده مي شود Ti يا .S.S با اليه اي از ) با روش انفجاري " معموال ( ابتدا در كارخانه سازنده ورق مورد نظر از Lining - ب

كردن براي پيشگيري از طبله . روي ديواره جوش مي دهند .S.S از جنس cm x 15 cm 15 ورقهايي با حداكثر ابعاد ورق حين جوشكاري، روي آنها سوراخهايي تعبيه شده تا هواي محبوس شده بين ديواره مخزن و ورق خارج شود و

. پس از جوشكاري اين سوراخها را با الكترود پر مي كنندWeld Metal - ج Overlay

روي .S.S د، با الكترود در مورد آنها استفاده كر Lining يا Clad در فلنجها و قطعاتي كه نمي توان از روش . سطوح مورد نظر اليه اي تشكيل مي دهند

Distance From "From" Node . ابتداي المان است Node از Lining فاصله محل شروع

Height/Length of Lining . قرار گرفته است Lining طولي از ورق است كه تحت يا ارتفاع

Thickness/Density of Lining . مي باشد Lining امت ضخ چگالي و

Full و با رها كرد را Height/Length و Distance شود، مي توان گزينه هاي Lining المان فعال ي چنانچه مد نظر باشد تمام

. كرد Lining المان را تمامي سطح استفاده از اين دكمه

PACKING

: گزينه هاي آن به شرح زير هستند . فاده نمود مي توان از اين ماژول است Demister و Demister براي مدل كردنDistance From "From" Node

. ابتداي المان است Node از Lining فاصله محل شروعHeight/Density of Packed Section

. است و چگالي آن ) به عبارتي ضخامت ( Packing ارتفاعFull

. ، نيازي به وارد كردن مقادير دو گزينه فوق الذكر نيست پر شده باشد Packing چنانچه تمام المان فعال با

of 79

Percent Volume Hold up % . مي شود حبس Packing مايع كه توسط درصدي از

Liquid Specific Gravity . است Packing در محبوس وزن مخصوص مايع

Add New Packing . استفاده مي شود آن نماييم از متفاوت مدل Packing نوع چند چنانچه در يك المان بخواهيم

NOZZLE

: انواع نازلها در اين قسمت عبارتند از1. Insert Nozzle with Reinforcement Pad 2. Insert Nozzle without Reinforcement Pad 3. Abutting Nozzle without Reinforcement Pad 4. Abutting Nozzle with Reinforcement Pad 5. Integrally Reinforced Type 6. Hub Type SelfReinforcing

يا ) 6 و 5 موارد ( استفاده كرد SelfReinforced هاي مي توان از نازل Cyclic يا در شرايط بارگذاري فشار پر در مخازن * . د استفاده مي شو FVC Catalogue باشد از دكمه Heavy Barrel يا Studded Outlet چنانچه نياز به استفاده از

Just Like غيير فقط با ت و ، پس از مدل كردن اولي مي توان با استفاده از اين دكمه در مخزن وجود دارد زماني كه دو يا چند نازل مشابه

. نام و محل قرارگيري، آنها را نيز مدل كردIs this Nozzle Connected to Another Nozzle?

. ابتدا نازل اصلي مدل مي شود و سپس نازل فرعي . ه استفاده مي كنيم داشته باشيم ، از اين گزين Branch چنانچه در نازل . نام نازل اصلي را انتخاب مي كنيم Parent Nozzle اين گزينه از گزينه ، پس از انتخاب پس از اتمام اطالعات نازل فرعي

د چنين معافيتي چنانچه طراح بخواه . معاف هستند Reinforcement Area نازلهاي كوچك از محاسبات ASME در * . براي نازلهاي كوچك نباشد، بايد گزينه زير را فعال كند

Tools Configuration Compute and Print Areas for Small Nozzles

of 79

Distance From “From Node” / Elev. دارد، فاصله از مركز عدسي است و چنانچه روي عدسي قرار Node قرار دارد، فاصله از ابتداي Shell در حالتي كه نازل روي

) استفاده مي كنيم .Elev كار كنيم، از Datumn در صورتيكه بخواهيم با خط . ( استLayout Angle

. است Shell/Head نازل روي Orientation زاويهHillside Offset Dimension L or Angle between Shell & Nozzle

. را تعيين كرد Shell/Head ن انواع افست نسبت به خط مركز گزينه هايي هستند كه به كمك آنها مي تواHillside Nozzle Direction

. سط دو گزينه فوق كمك مي كند به نمايش درست نازل مدل شده توDiameter/Thk. Basis

D < 14" : Thickness Basis = Minimum Diam. Basis = ID or OD D ≥ 14" : Thickness Basis = Actual Diam. Basis = OD

Actual Thk. امت واقعي نازل را بايد وارد كرد و در انتخاب شده باشد، در اين گزينه مقدار ضخ Actual گزينه Thk. Basis چنانچه از

. انتخاب مي شود None گزينه .Nozzle Sch قسمتProj. Outside/Inside

Projection را تعيين مي كند مخزن ي داخل و خارجي سطح نازل از . Limits Diameter/Thk.

Limits Diameter كاربر زماني مورد استفاده قرار مي گيرد كه نياز به تعيين محدوده تقويت اطراف يك نازل به انتخاب تي از آن قسم ، Reinforcement در اين شرايط با كوچك شدن محدوده ) نازلهاي مجاور برخورد جهت برطرف كردن ( باشد

بار 2 به اين وسيله مي توان از . تقويت و مساحتها كه بيرون ناحيه تعيين شده واقع مي شوند، وارد محاسبات نمي شوند (UG42) . بين دو نازل مجاور جلوگيري كرد A1 حساب كردن ناحيه مشترك

Limits Thickness ثال محدوده ضخامت در نظر گرفته به عنوان م . نيز وظيفه مشابه آنچه در باال گفته شد برعهده دارد . تعيين مي كند كاربر طبق نياز Couplings يا Studded Outlet را در نازلهاي Reinforcement شده در محاسبات

Overriding Weight مورد نظر را با اين حال كاربر نيز مي تواند وزن . مي شود محاسبه با فشردن كليد روبروي اين بخش، وزن نازل بطور خودكار

. وارد كند خود بطور دستي

of 79

Groove Weld Depth و هم براي Pad مربوط به Groove براي تعيين عمق جوش

چنانچه . است بين نازل و پوسته Groove تعيين عمق جوش " كه عموما ( اين جوش از نوع نفوذ كامل باشد باشد مدنظر

يا Pad اين جوش به اندازه ضخامت عمق ) همينطور استShell ) در مواقعي كه . است ) بسته به محل كاربرد اين گزينه

نازل خيلي باالست و ديواره نسبت به Pad يا Shell ضخامت احتمال صدمه ديدن بدنه نازل براي جوشكاري با نفوذ كامل وجود دارد، براي اين گزينه طبق محدوديتهاي كد و نظر طراح

آن Blind كه نازل كوچكي را از ميان نازل بزرگتر و زماني مثال . مي گيرند در نظر Shell يا Pad ضخامتي كمتر از ضخامت . جوش شود Blind عبور دهيم و بدنه نازل كوچك بايد به

Weld Leg at Pad OD . مي باشد Shell به Pad كه جهت اتصال لبه بيروني Fillet ساق جوش

Min Weld Leg Size = 0.7 tmin (UW16)

Outside Fillet Weld Leg . قرار دارد Outside Projection در قسمت Pad يا نازل و و Shell كه بين نازل و Fillet ساق جوش

Min Leg = 1.4 tc (UW16)

Inside Fillet Weld Leg Shell كه بين نازل و Fillet ساق جوش

Inside در قسمت Pad يا نازل و وProjection د قرار دار .

Min Leg = 1.4 tc (UW16)

. در نظر بگيريم جوش را بزرگتر بايد ساق بدليل وجود خوردگي داريم، .Inside Proj در حالتي كه

of 79

Weld Type انجام مي Fig.UW16.1 براي تمامي انواع جوش در انتخاب شود، محاسبات مقاومت جوش None چنانچه براي اين گزينه

از اين محاسبات معاف شده اند، مي توان با تعيين نوع جوش از UW16 وش از مواردي باشد كه در اما چنانچه نوع ج . گيرد . انجام محاسبات بيشتر جلوگيري نمود

Neglect Areas . شود مي يا هر دو صرفنظر A1 ، A2 تقويتي سطوح ارزش از

Tapped Hole Area Loss مقدار آنرا ، حذف شود سطح تقويتي از بخشي علتي هر چنانچه به

محاسبه و در اين گزينه وارد مي كنيم تا به اين صورت مشخص شود يا نه؟ سطح تقويتي كافي است آيا تحت اين شرايط كه

Local Shell Thickness . ، ضخامت آن در اين گزينه تعيين مي شود شود استفاده Insert Plate در صورتي كه در محل اتصال نازل از

User Tr جهت مدل كردن به عنوان مثال . باشد، در اين گزينه وارد مي شود كاربر غير از آنچه برنامه محاسبه مي كند مدنظر tr چنانچه

وارد مي tr Blind Flange مقدار tr Flat head مدل مي كنند و در اين گزينه به جاي Flat Head ، آنرا روي Blind روي نازل . شود

tr Blind Flange ≠ tr Flat head

Blind Attached . نصب شود اين گزينه را تيك مي زنيم Blind Flange چنانچه روي نازل مدنظر

Manway/Acc Opening در . انجام نمي شود UG45 محاسبات ه، باشد، با انتخاب اين گزين Handhole يا Manhole چنانچه نازل مدنظر ازنوع

. اده نشود تر است كه از اين گزينه استف به نتيجه

: چنانچه تقويت نازل تحت فشار داخلي كافي نباشد، مي توان اقدامات زير را انجام داد *1 - Sch. در صورتيكه ( نازل افزايش يابد UG45 ارضا شود، اقتصادي نيست ( راه نبايد از اين Drain و Vent به عنوان مثال در مورد . در صورتيكه مجاز باشد Internal Projection استفاده از - 2

. استفاده شود

of 79

چك كردن سايز جوشها - 3 تقويتي استفاده از - 4

رينگ تقويتي ) در صورتي كه مجاز است ( چنانچه تقويت نازل تحت فشار خارجي كفايت نكند، عالوه بر موارد فوق مي توان * را به نازل نزديك كرد

براي نازلها WRC محاسبات

نرم از براي اينكار . بايد به روش المان محدود مدل شوند و ليل كرد تح WRC به روش را نمي توان Hillside نازلهاي . استفاده مي شود ANSYS يا .Nozzle Pro افزاهايي مانند

انتخاب شوند در Div.I است بنابراين چنانچه مواد از ASME Sec.VIII Div.II براساس WRC مبناي انتخاب مواد در نيز در جدول بانك اطالعاتي مواد گزينه اي براي تعيين كد مورد WRC 107 ژول در ما . واقع ضريب اطمينان باالتر مي رود

: عبارتند از WRC 107 ماژول گزينه هاي . نظر براي انتخاب مواد وجود دارد

Import Nozzle Data . كرد مدل شده است، با همان اطالعات و هندسه وارد PVElite مي توان با كمك اين دكمه نازلي را كه در

Analysis Type . انتخاب نمود ) به كمك نرم افزارهاي المان محدود ( FEA يا و WRC نوع آناليز است كه مي توان

Attachment Type . موجود است R. Moss جداول و شكلهاي از را بايد مربوطه نحوه اتصال به بدنه است چنانچه غير دايروي باشد ضرايب

Vessel Type و چنانچه نازل به عدسي متصل شده باشد، گزينه Cylinder پوسته استوانه اي باشد، گزينه چنانچه محل اتصال نازل يك

Spherical انتخاب مي شود . Diameter of Vessel

Spherical انتخاب شود، قطر مخزن در اين گزينه وارد مي شود ودر صورتي كه Cylinder در صورتي كه در گزينه باال . را وارد مي نمائيم Crown ء انتخاب شده باشد، قطر انحنا

Loads Tab . مشخصات بارگذاري ها وارد مي شوند

Input Loads in WRC 107 Convention با انتخاب اين . دريافت مي كند WRC 107 با انتخاب اين گزينه نرم افزار اطالعات مربوط به بارگذاري را با روش قديمي

. د انجام نمي شو .S.I و Stress Summation عملياتInput Loads in Global Convention

نيز انجام .Stress Summation , S.I با انتخاب اين گزينه ، بارگذاري ها در سيستم مختصات سراسري دريافت مي شود و WRC 107 در بخش PVElite در . در كادري كه باز مي شود بردار راستاي مخزن و نازل دريافت مي گردد . خواهد گرفت

چنانچه چنين حالتي . خط المركزين مخزن و نازل بايد به يكديگر عمود باشند " ضمنا . ته و نازل با هم موازي باشند نبايد پوس. برقرار نباشد، مثل زماني كه نازل روي عدسي قرار مي گيرد، بايد راستاي مخزن را تغيير دهيم

of 79

Input (SUS)/(EXP)/(OCC) Loadings Expansion يا ) مانند بارهاي تكيه گاهي ( Sustained كه از نوع Z, Y, X از جهات نيروها و ممانهاي وارد در هريك

. هستند توسط نرم افزار دريافت مي شود ) مانند بارهاي باد و زلزله ( Occasional يا ) بارهاي ناشي از انبساط (Additional Input Data

: موارد ذيل در اين قسمت وجود دارندWRC 107 Version

March " را تعيين مي كند كه معموال WRC مورد استفاده ويرايش . مورد استفاده قرار مي گيرد 1979Would you Like to Have Interactive Control? در صورتي كه عالمت خورده باشد، هر زمان كه پارامترهاي ويژه منحني از حدود مجاز فراتر روند و نرم افزار نياز به برون يابي

مورد استفاده قرار نمي گيرد، به اين دليل كه نرم افزار در پاسخها هر " اين گزينه معموال . مي گيرد ز كاربر اجازه داشته باشد، ا . مشخص مي كند ( ! ) جا كه برون يابي انجام داده باشد با عالمت

. ساير گزينه ها نيز براي تنظيم آناليز خستگي به كار مي روند *

Flange Body

) Access Openings به طور كلي ( Handhole يا Manhole ي با نام دريچه هاي سي و سرويس مخازن، جهت انجام بازر : زير است بصورت سايز آنها " معموال . تعبيه مي شود

Manhole: 16" < D < 24" Handhole: 8" < D < 10"

را Manhole عاد مخزن اجازه استفاده از و اب ) Demister مانند ( با ابعاد بزرگ باشد Internal چنانچه نياز به نصب قطعه . استفاده مي شود Body Flange ندهد، از

Body Flange نيز مانند فلنجهاي عادي انواع مختلفي دارد، اعم از : W.N. ، Slip On و Ring Type

است كه با توجه به Gasket جهت آب بندي فلنج نياز به استفاده از محاسبات مربوط به . د معين مي شو و جنس آن نوع و دما، شرايط فشار

. انجام مي گيرند ASME Sec.VIII Div.I App.2 فلنج طبق : عبارتند از ها بايد تحمل كنند Bolt نيروهايي كه

نيروي ناشي از فشار داخلي كه تمايل به جدا كردن دو فلنج از هم - 1 . دارد

Gasket نيروي الزم براي آب بند شدن - 2

Gasket: Material m ) عي ضريب ارتجا ( و y ) تنش آب بندي ( m و y از 2.5.1 از اطالعات جدول App.2 استخراج مي شود .

of 79

int : ها ناشي از فشار داخلي Bolt نيروي وارد شده به2

int 4 P D F π

=

Gasket Seating : Fgasket seating = л DGWy نيروي وارد شده ناشي از

D : قطر داخلي فلنج DG : محل نيروي عكس العمل Gasket

b0 از 2.5.2 از اطالعات جدول App.2 استخراج مي شود . b0 = f(N) = N/2 or N b0 = Basic Gasket Seating Width b =Effective Gasket Seating Width

0 0 . 4 1 b b in b = ⇒ ≤

2 .

4 1 0

0

b b in b = ⇒ >

b < 0.25 in. DG = Mean Dia. of Gasket

b > 0.25 in. DG = Gasket OD2b

اس اتصال نيروي فشاري كل سطح تمFGasket = 2 л m DG WPint Areq = FBolt

Bolt Sall Bolt

FBolt = Max (FGasket Seating, Fint + FGasket) , Areq Bolt =

+ b

Gasket

a

seating Gasket

S F F

S F

Max int . ,

Sa : تنش مجاز Bolt در دماي محيط ، Sb : تنش مجاز Bolt در دماي كاري Areq Bolt total = n Bolt x A each Bolt FBolt = nBolt x Sall x Aeach Bolt ها : Bolt حداكثر نيروي مجاز براي

n تعداد Bolt جهت قرار گرفتن آنها به صورت هاي مورد استفاده است كه Straddle در دو طرف محورهاي اصلي فلنج . باشد 4 اين عدد بايد ضريبي از ) افقي و عمودي (

سايز نيروهايي كه تا ا، براي تعيين ضخامت فلنج فقط از همين نيرو استفاده مي شود و آنه و سايز Bolt بعد از تعيين نيروي براي طراحي بهينه بايد سطح پيچ و ابعاد آن . نقشي مستقيم در تعيين ضخامت فلنج ندارند اين مرحله با آنها سروكار داشتيم

را طوري انتخاب كرد كه حتي المقدور سطح مورد نياز و سطح انتخاب شده نزديك به هم باشند زيرا در غير اينصورت ضخامت . يم افزايش مي ده فلنج را بي دليل

Areq ≈ Aavailable Optimum Thk. of Flange

بخشهاي مهم نمايي شماتيك از يك فلنج را همراه با اسامي روبرو شكل: آن نشان مي دهد

of 79

Overall Flange Length ، اين Flange dialog پنجره در ، Hub بايد دقت كرد با تغييرات ضخامت و طول . و ضخامت فلنج است Hub مجموع طول

. طول را بايد به طور دستي تصحيح كردFinished Thickness

) طبق شكل ( ضخامت فلنجANSI B16.5/B16.47 Grade, ANSI B16.5/B16.47 Class, Flange Weight

Class و Grade چنانچه نياز به انجام محاسبات ضخامت و ساير محاسبات فلنج نباشد، وزن محاسبه شده توسط كاربر و . مورد نظر وي در گزينه هاي مربوطه تعيين مي شوند

Flange/Face/Gasket ID/OD و سطح و گسكت آن قطر داخلي و خارجي فلنج

Hub Thk. Large/Small ) مطابق شكل ( در قسمت ضخيم و نازكتر Hub ضخامت

Hub Length ) مطابق شكل ( Hub طول

Nominal Bolt Diameter ) ميليمتري خواهد بود باشد، TEMA باشد قطر اسمي اينچي و چنانچه UNC چنانچه سري رزوه ( قطر اسمي پيچها

Sketch/Column . معين مي شود App.2 از 2.5.2 ول بر اساس جد

Nubbin or RTJWidth در Nubbin باشد، عرض .App 2 از 2.5.2 طبق جدول ” 6 “ يا ” 1c ” , “ 1d ” , “ 2 “ انتخاب شده از نوع Sketch چنانچه

. اين گزينه تعيين مي شودBase Required Thickness on Rigidity فلنجهايي كه تنها براساس محدوده هاي تنش مجاز طراحي مي شوند، ممكن است به اندازه كافي براي جلوگيري از نشتي

. با انتخاب اين گزينه ضخامت از اين نظر نيز چك مي شود . صلب نباشندANSI Dimension Lookup

” ANSI Dim Lookup “ به كمك دكمه و قطر اسمي Class با تعيين . ) ANSI طبق ( ستاندارد براي استفاده از فلنج اSketch و فقط مشخصات توسط نرم افزار تعيين مي شوند تمامي ابعاد و اندازه ها . بر عهده كاربر خواهد بود Gasket و

و زماني مورد استفاده قرار مي گيرند كه دو فلنج تحت شرايط متفاوت فشاري Mating Flange گزينه هاي مربوط به * مبدلها Shell Side/Tube Side آنها متفاوت است مانند آنچه در Gasket يا جنس مايي كار مي كنند يا محتويات و د

. اتفاق مي افتد

of 79

متفاوتي براي آنها Bolt ابعاد يا تعداد و در اين شرايط چون پارامترهاي طراحي براي دو فلنج متفاوت خواهند بود، ضخامتها و ,Design بايد نيروهاي براي دو فلنج يكسان باشد Bolt براي اينكه تعداد و ابعاد . د محاسبه خواهد ش Seating,

Operating اين امر در گزينه هاي . را روي فلنج ديگر نيز وارد كرد آن فلنج Mat. Flange Load… انجام پذير است . . استخراج نمود PVElite مقادير اين نيروها را بايد از پاسخهاي

Axial Force/Bending Moment . عمل مي كند Flange كه روي ممان خمشي خارجي / نيروي محوري

Partition Gasket Properties . وارد مي شود y و m يب مانند ضرا Partition Gasket مشخصات مربوط به

: شود كه عبارتند از انتخاب شود، چند گزينه به گزينه هاي فوق الذكر اضافه مي Blind در صورتي كه فلنج از نوع *

Diameter Long /Short Span در صورتي كه دايروي باشد اين . در صورتي كه فلنج بيضوي باشد، اقطار بزرگ و كوچك آن در گزينه مربوطه تعيين مي شوند

. دو عدد مساوي خواهند بودAllowed Cover Deflection

. د گرد مجاز تعيين مي Deflection امي بدنه حداكثر با تعيين قطر ن باشد، TEMA Cover چنانچه فلنج از نوع

Perimeter along B.C.D. л كه در حالت دايروي برابر است با ها Bolt مركز خط گذرنده از محيط x B.C.D

نكات " تاليف " Process Equipment Design " تعيين نشده ولي در كتاب Gasket دركد محدوديتي در مورد حداقل عرض *

Brownell & Young " در محاسباتي انجام شده و PVElite نيز برهمين اساس حداقل عرض تعيين مي شود . FGasket و ضخامت فلنج مورد استفاده قرار مي گيرند، Bolting چنانچه در بين نيروهايي كه به عنوان معيار طراحي *

seating غالب باشد، بين فشار طراحي و MAWP شود، به اين علت كه ضخامت فلنج براساس نيروي فاصله زيادي ايجاد مي Gasket Seating تعيين مي شود و تا زماني كه Fint + FGasket به مقدار FGasket seating نرسد، فلنج مقاومت مي كند .

t/4 بكار ميرود UCS66.1 و UCS66 در منحني هاي MDMT ضخامتي كه در تعيين UCS66(a)(3) بر اساس * . خواهد بود

Flange Calculations قسمت در Elite PV پاسخهاي

. ها ارائه نشده است Bolt رابطه يا جدول خاصي براي فواصل ASME طبق اين اطالعات در PVElite در پاسخهاي . اطالعاتي در اين زمينه ارائه شده است D5 و D5M در جداول TEMA ما در ا

) Bolting Information for UNC قسمت جدولي در or TEMA) Thread Series ارائه مي گردد .

of 79

CONE

"To" End Inside Diameter . قطر داخلي مقطع بااليي مخروط را دريافت مي كند

Cone Length را (.T.L) فاصله بين دو خط مماس Toriconical يكي است، اما در مقطع Distance ، با طول Conical در مورد مقطع . دريافت مي كند

Half Apex. Angle . د مي شو نرم افزار محاسبه توسط : زاويه نصف راس مخروط

Line of Support Options . فرض كند Line of Support با انتخاب اين گزينه، نرم افزار مي تواند در محاسبات فشار خارجي مقطع مخروطي را

Toriconical در دو Knuckle ضخامت مدل خواهدشد و نرم افزار مقادير شعاع و Toriconical چنانچه اين گزينه عالمت بخورد، مقطع . سر مخروط را از كاربر دريافت مي كند

Concentric در صورتي كه نياز . چنانچه عالمت بخورد، مخروطي مستدير مدل مي گردد كه دواير مقاطع باال و پائين آن هم مركز هستند

. اين گزينه نبايد تيك بخورد ) ” Kettle Type “ بدلهاي حرارتي مانند م ( باشد مخروط مايل مدل گردد

Shell Section . باشد، اين گزينه انتخاب مي شود Shell اگر از المان مخروطي بعنوان هد در مخزن استفاده نشود و بخشي از

RING STIFFENING

Cone to Shell Junction Ring? كه براي تقويت لبه هاي مقطع مخروطي نياز به رينگ تقويتي باشد، چنانچه اين گزينه عالمت بخورد، نرم افزار در صورتي

. فاصله مجاز تقويتي از لبه مخروط را به طور خودكار محاسبه و در آنجا اعالم مي كند

of 79

Line of Support مقطع مخروطي را و فوق الذكر انتخاب شود يكي از شرايطي كه نرم افزار اجازه نمي دهد گزينه : توجه . مي گيرد، اين است كه ضخامت مخروط بيشتر از پوسته استوانه اي مجاورش باشد

در قسمت ( چنانچه در نرم افزار، ضخامت مخزن خيلي كم داده شده باشد و گزينه مربوط به انتخاب خودكار رينگ تقويتي *Design Constraints ( فزار تحت شرايطي خاص پيغام خطا مي دهد و رينگي اضافه نمي كند عالمت خورده باشد، نرم ا .

. چون فاصله رينگها آنقدر كم مي شود كه به هم مي چسبند

Results در قسمت * for Max. Stiffened Length (SLEN) در ستون SLEN ساپورت نشده را حداكثر طول براي محاسبه . يشتر باشد ب SLEN فاصله بين آنها نبايد از مقدار ه كه در صورت نياز به استفاده از رينگ تقويتي، كرد مشخص

TTL تعداد رينگها فاصله + 1/3Hhead1 +1/3Hhead2 را بر SLEN تقسيم مي كنيم .

Ring Attachment Parameters به شكل فصل ( طبق كد شرايط زير بايد برقرار باشد . تعيين كرد رينگ تقويتي را جوش و اندازه مي توان نوع در اين قسمت

: ) چهارم رجوع شودUG30: t: ضخامت بدنه در محل اتصال رينگ

S ≤ 8t External Rings S ≤ 12t Internal Rings

: برابر است با Fillet حداقل سايز جوش

: عبارتست از طول كلي جوش رينگ تقويتي براي شرايط ذيل

. مي توان مجموعه عمليات طراحي رينگ را به طور اتوماتيك انجام داد PVElite در *Design Constraints

Design Modification Select Wall Thickness for Internal Pressure Select Wall Thickness for External Pressure Select Stiffening Rings for External Pressure Select Wall Thickness for Axial Stress

Equipment در پنجره چنانچه گزينه سوم انتخاب شود Installation and Miscellaneous Options در و Stiffener Type قسمت to Meet Inertia Requirements نظر را براي ساخت رينگ مي توان نوع پروفيل مورد

: انتخاب شود در گزينه Bar نوع چنانچه پروفيلي غير از . تقويتي تعيين كرد ؟ Easy Way مي شود يا نورد Hard Way سوال مي كند كه آيا پروفيل در حالت ز كاربر ا

ممان اينرسي بيشتري نسبت به حالت Hard Way ذكر است كه يك پروفيل در حالت الزم بهEasy Way دارد .

بايد توجه داشت كه به دليل . انتخاب شود مي توان ضخامت آن را وارد كرد Bar چنانچه پروفيل *در زمان محاسبات به ، ضخامت وارد شده توسط كاربر PVElite اينچي بودن جداول پروفيلهاي

of 79

. خواهد شد تبديل اولين پروفيل استاندارد اينچي بزرگتر مي دهد به نيز در صورتي كه انتخاب شود به نرم افزار اجازه Select from Standard Bar Ring List گزينه ديگر *

الزم . انتخاب كند صورت سعي و خطا اولين پروفيل استانداردي كه شرايط مورد نظر كد را برآورده كند، از بانك اطالعاتي خود خاموش مي .Select Stiffening Rings for Ext. Press كردن برنامه گزينه Run به توضيح است كه پس از هر بار

. د انتخاب كر آن را " شود و جهت استفاده از آن بايد مجددا

: نكته Line چنانچه گزينه Conical طع در مق of Support ه باشد، انتخاب شد

طبق ( قسمت مخروطي را به عنوان يك طول موثر جداگانه فرض مي كندApp.18 ض محاسبات مربوط به آن را با فر Line of Support بودن انجام

ز چنانچه اين گزينه عالمت نخورده باشد، مقطع مخروطي را با يكي ا . ) مي دهد . يك طول موثر حساب مي كند " ، مجموعا ش پوسته هاي استوانه اي مجاور

LEG

بااليي در Local Load متصل شوند Head در قسمت پوسته به مخزن متصل شوند، زيرا در صورتي كه در Leg بهتر است . آن محدوده ايجاد مي شود

Node " From " Distance from . ابتداي المان انتخاب شده Node تا Leg باالي فاصله

Leg Centerline Diameter . ها عبور مي كند Leg تمامي ي مركز خط قطر دايره اي است كه از

Leg Orientation : خزن است به بدنه م Leg نحوه اتصال پروفيل

of 79

و بيشترين مقاومت را در برابر خمش و كمانش از خود نشان است بيشترين ممان اينرسي را دار Strong به طور كلي اتصال حالتي بينابين دارد، اما مزيت آن اين است كه Diagonal ضعيفترين نوع اتصال است و اتصال Weak اتصال . مي دهد

. و سطح جوش كافي ايجاد مي شود جوشكاري آن بهتر و راحت تر است

را شكل بر كرد تا طول جوش و كانتور Leg منع نشده باشد، مي توان Spec چنانچه در * . مناسبي ايجاد شود

Length of Legs . از محل اتصال تا فونداسيون مي باشد Leg طول

Section Identifier . ي گردد انتخاب م AISC بر اساس پروفيل مدنظر از اين جدول

Effective End Condition "k" با " ضمنا . است 1.5 يا 1 انتخاب عدد Leg پيشنهاد نرم افزار براي . در واقع همان ضريب طول موثر در مبحث كمانش است

مقدار پيشنهادي . پيشنهادي ديگري يكي تئوري و ، ارائه شده K دو مقدار براي در آن جدولي ارائه مي شود كه F1 زدن كليد . بدست مي دهد واقعيتري هاي پاسخ ربي است و تج

Perform WRC 107 Analysis براي تعيين WRC در محلهاي مربوطه ، محاسبات ورق تقويتي با انتخاب اين گزينه و وارد كردن طول و عرض و ضخامت

. انجام مي گيرد Leg مقاومت مخزن در مقابل بارهاي موضعي ناشي ازAre the Legs Cross Braced

در پروژه هاي نفتي به اين علت " معموال . استفاده شود اين گزينه انتخاب مي گردد ) بادبند ( Bracing از Leg چنانچه براي در هر صورت چنانچه نياز . د شو استفاده نمي از آن محدوديتها و مشكالتي براي لوله كشي مخزن ايجاد مي كند Bracing كه

بايد به صورت دستي طبق بوط به مقطع پروفيل آنرا نرم افزار انجام نمي دهد و باشد، محاسبات مر Brace به مدل كردن . انجام گيرد R. Moss كتاب

. فاده شود است Cross Bracing بهتر است از باشد، ft 7 بيش از Leg اگر ارتفاع *Are These Pipe Legs

به صورت دستي يا انتخاب از لوله ID/OD سپس تعيين باشند، مي توان با انتخاب اين گزينه و Pipe چنانچه پايه ها از نوع بيشتر براي " به بدنه مخزن مشكل است، معموال Pipe به اين علت كه جوشكاري . د به نرم افزار دا ، مشخصات آنرا جدول

. مي كنند استفاده Pipe از مخازن كرويBase Plate Parameters

البته پاسخهاي نرم افزار چندان قابل اعتماد . ها تعيين نمود Leg را براي Base Plate در اين قسمت مي توان مشخصات . استفاده مي كنيم " ها در نظر مي گيرد، مطابق با آرايشي نيست كه معموال Anchor Bolt نيستند، چون آرايشي كه براي

LEG براي Elite PV بررسي پاسخهاي

در NonPressure Parts ، 1.33 زله براي تكيه گاهها و زل تحت نيروي باد و Sall ضريب AISC طبق كه كرد توجه بايد به Leg در نهايت معيار طراحي ) در نظر گرفته مي شود 1.2 اي تحت فشار ضريب اجز براي ASME در . ( نظر گرفته مي شود

: صورت زير استσb/Sb + σx خمشي/Sall+ σy خمشي/Sall < 1

Sb : و تنش مجاز كمانش Sall : شاري تنش مجاز ف

of 79

به پوسته و Leg با توجه به نوع و نحوه اتصال . ارائه شده است WRC 107 ، محاسبات Leg در قسمت پاياني محاسبات * براساس اين WRC تعيين مي شوند و سپس محاسبات R. Moss طبق جداول كتاب C12, C11 دو ضريب تقويتي ابعاد

تشكيل شده است تنش دومي مربوط به ضخامت (.Type of Stress Int) در جدولي كه براي . دو ضريب انجام مي گيرد . كرده بود بايد اعداد مربوط به همان ابعاد را تصحيح نمود Fail هر كدام كه . و تنش سومي مربوط به ابعاد آن است تقويتي

. برابر ضخامت پوسته بيشتر شود 2 نبايد از تقويتي البته بايد دقت شود ضخامت

SKIRT

. باشد مي Flared (Conical) و Straight به دو حالت كه گاه براي مخازن بزرگ عمودي استفاده مي شود اين نوع تكيه اما . به عدسي متصل كرد Butt Weld يا آنرا به كمك به پوسته يا عدسي متصل نمود و Fillet Weld را با Skirt مي توان

مساوي Skirt و Shell كه قطر متوسط ني ايجاد مي شود و مخزن زما Skirt بهترين حالت توزيع تنش در محل اتصال در راديوگرافي نمي Skirt " معموال . مساوي در نظر گرفته شود OD كه ها نيز خواسته مي شود Spec البته در بعضي . باشد=J.Eskirt و شود . است 0.7

، ابعاد و تعداد Gussets, Top Ring, Base Ring, Skirt ضخامت : عبارتند از Skirt پارامترهاي مجهول در طراحيAnchor Bolts و بررسي تنش در محل اتصال Skirt به Anchor Chair .

. در نظر نمي گيرند Skirt براي .C.A دو طرف، با محتويات مخزن و نيز رنگ شدن آن از Skirt به علت تماس نداشتن ها براي جلوگيري از ايجاد Spec نمود، اما در استفاده SA283 مي توان از فوالدهاي كربني ارزان مانند Skirt براي

Discontinuity Stress ناشي از تفاوت مواد و خوردگي هاي احتمالي در محل اتصال Skirt كه مي شود ذكر به عدسي . .S.S د، به خصوص در مورد مخازن با جنس از جنس ورق مخزن استفاده شو Skirt باالي بخشي از

of 79

Skirt Diameter at Base كه در قسمت باال براي Inside Diameter از نوع مخروطي باشد مقدار اين گزينه از Skirt چنانچه . در پايين Skirt قطر

. كمتر باشد 15º مقدار آنرا بايد طوري تعيين كرد كه زاويه نصف راس مخروط از . نرم افزار تعيين شد بزرگتر خواهد بودPerform Base Ring Analysis

. ييم را مدل نمائيم ، بايد اين گزينه را انتخاب نما Base Ring در صورتي كه بخواهيمBase Ring Type

. است كه از چپ به راست توانايي تحمل بار آن باال مي رود Base Ring نوع1. Simple Basering 2. Basring with Gussets 3. Anchor Chair Cap Type Basering 4. Continuous Top Plate

.Std اطالعات الزم را مي بايست از Drawing پروژه استخراج كرد . داشت، تمام ممانها و نيروهاي غالب را محاسبه و به كمك آنها سطح Body Flange مانند روشي كه براي " نرم افزار دقيقا *

به . ا محاسبه مي نمايد ر Base/Top Ring صخامت Bolt را حساب مي كند، سپس با استفاده از نيروي Bolt مورد نياز ها با تعدادي بيش از نياز و يا بيشتر از اندازه مورد نياز باعث افزايش غير ضروري ضخامت Bolt همين دليل در نظر گرفتن

Base/Top Ring و همچنين Gusset ها مي شود . Concrete Strength F’c/Fc

& Jawad تنش فشاري اسمي بتن فونداسيون است كه طبق جداول كتاب Farr تعيين مي شود . Design Temperature

دماي محيط يا دماي فلز در معرض تابش آفتاب در محل نصب تجهيز برابر " است كه معموال Base Ring دماي طراحي . است

Base Ring Design Option . را تعيين مي كند Base Ring روش طراحي

Analyze شهاي معمول مقاومت مصالح محاسبات را انجام مي دهد و در زمان حل چنانچه ضخامتها با انتخاب اين گزينه ، نرم افزار با رو

. كمتر از مقدار مورد نياز باشد، با پيغامهاي خطا كاربر را متوجه مي سازدDesign

ا براساس روشي مشابه روش فوق الذكر است، با اين تفاوت كه چنانچه ابعاد و ضخامتهاي تعيين شده جوابگو نباشند، آنها ر . محاسبات خود به طور اتوماتيك تا حداقل مورد نياز افزايش مي دهد

Brn. & Young Analyze & Brownell است با اين تفاوت كه روش مورد استفاده طبق كتاب Analyze توضيحات مانند گزينه Young خواهد بود .

Brn. & Young Design & Brownell فاوت كه روش مورد استفاده طبق كتاب است با اين ت Design توضيحات مانند گزينه Young خواهد بود .

Method for Basering Thickness Calc. . را تعيين مي كند basering روش محاسبه ضخامت

Neutral Axis Shift Method . ند ضخامت را تعيين مي ك ) تار خنثي معادل مجموعه اي متشكل از چند جنس ( با روشهاي مقاومت مصالح

Simplified Method چنانچه مخزن روي سازه فوالدي نصب شود، بهتر . نسبت به روش فوق مطمئن تر است و ضخامتهاي بيشتري بدست مي آورد

. است از اين روش استفاده گردد

of 79

Sy/E for Plates بايد به طور دستي ه است ك Anchor Chair مدول االستيسيته و تنش تسليم جنس ورقهاي مورد استفاده در مجموعه

. شود تعيينGusset Thickness

ضخامت ورق مورد استفاده در گاست هاDist. Between Gussets

ندارند، مطابق شكل زير Top Plate استفاده كنيم كه Anchor Chair فاصله بين ورقهاي گاست است چنانچه از نوعي : در اين شرايط رابطه زير برقرار است . در نظر گرفته شود Anchor Bolt بايد فاصله آچارخور براي بستن مهره روي

W > 4d

Top Plate Width از نوعي انتخاب شود كه داراي Base Ring اين گزينه در صورتي روشن مي شود كه

Top Plate در اين گزينه عرض ورق . است سته ناپيو Top Plate بايد كه وارد مي شود . جوش داد Top Plate ين شود كه بتوان گاست ها را به طوري تعي

Radial Top Plate Width . در جهت شعاعي است Top Plate عرض ورق

Use EIL Spec.? استفاده مي شود كه راه كارهايي براي انتخاب EIL از استاندارد Base Ring چنانچه اين گزينه انتخاب شود، براي طراحي

قرار مي گيرد تعداد Analyze تحت Base Ring بايد دقت كرد چنانچه . دارد Skirt اء هر قطر به از Bolt تعداد خاصيBolt حالت اين امر تنها در صورتي امكان پذير است كه در ها از جداول انتخاب نخواهد شد و Design تحليل كنيم .

Consider 2/3 Yield for Base Ring /Top Plate Allowables . باال مي برد Sy 0.66 تا Top Plate, Base Ring اي ورقهاي تنش مجاز را بر

LUG

به اين . عدد 4 " استفاده مي شود وبراي مخازن بزرگتر معموال Lug عدد 2 از " معموال (.D < 24in) براي مخازن كوچك نزديك و حتي به بدنه متصل مي شود و حرارت مخزن به آن منتقل مي شود و دماي آن بسيار " مستقيما Lug علت كه

. روي ابعاد آن تاثير محسوسي دارد Insulation مساوي دماي مخزن است، وجود يا عدم وجود

به عالوه ابعاد و اندازه هايي كه براي . نيز توضيح داده شد Base Ring مشابه گزينه هايي است كه در Lug گزينه هاي نياز به توضيح بيشتري ارائه شده به خوبي مشخص شده اند و Lug تحليلها مورد نياز نرم افزار است، روي شكلي كه در كادر

Lug نيز براي اتصال WRC تحليل .Perform WRC 107 Calc مي توان با انتخاب گزينه " ضمنا . ر اين مورد نيست د جواب ندهد، يكي از راههاي حل اين مشكل WRC طبق محاسبات Lug در بعضي شرايط چنانچه . به بدنه مخزن انجام داد

. است Ring به صورت Lug در نظر گرفتن

of 79

SADDLE

اين بر است و فرض Zick محاسبات بر مبناي تنشهاي . ن تحت فشار افقي به كار مي رود براي مدل كردن تكيه گاه مخاز نرم افزار پاسخهاي قابل قبولي ، د ساپورت مدل شو 2 بنابراين چنانچه بيش از . گيرد ساپورت قرار ب 2 است كه مخزن روي

. خواهد داد نCenterline Dim.B

اپورت فاصله مركز مخزن تا پايين سSaddle Contact Angle

. است 120º حداقل با مخزن است اين زاويه اپورت زاويه تماس سWidth/Thickness of Wear Plate

. مي باشد و ضخامت ورق تقويتي عرضWear Plate Contact Angle

. است 130º حدود " اين زاويه معموال ، 120º اپورت اي س بر . است Wear Plate زاويه تماسHeight of Section Ring

چنانچه زير سدل رينگ تقويتي نداشته . ارتفاع رينگ تقويت كننده از سطح خارجي پوسته مخزن تا باالي رينگ مي باشد شد، در اين گزينه عدد صفر وارد مي انتخاب شده با AISC باشيم يا رينگ از پروفيلهاي استاندارد موجود در بانك اطالعاتي

. به طور خودكار از بانك اطالعاتي ارتفاع رينگ را در صورت وجود خواهد خواند PVElite شود و نرم افزارSaddle Dimension A

. است (Tangent Line) تا نزديكترين خط مماس مركزساپورت فاصله

> A " معموال 0.2 x (T.L./T.L.)

Friction Coefficient Mu براي Mu . يكي لغزنده است و اپورتها ثابت يكي از س . است Sliding Plate يا با فونداسيون و اپورت ضريب اصطكاك س

: لغزنده به صورت زير تعيين مي شود اپورت براي س ثابت صفر است و اپورت س

μsteel steel = 0.3 μsteel Concrete = 0.4

بتن است وبه همين علت - فوالد كمتر از ضريب اصطكاك فوالد - مشاهده مي شود، ضريب اصطكاك فوالد همانطور كه از جنس فوالد تعبيه Sliding Plate چنانچه مخزن روي سازه فوالدي نصب نشود وروي بتن قرار گيرد، زير آن ورق لغزنده

. ابد مي كنند تا نيروي مقاوم در برابر انبساط و انقباض مخزن كاهش يPerform Saddle Check

در نتيجه وزن محاسبه شده د و مي شو مقادير پيش فرض استفاده از چنانچه از اين دكمه استفاده نشود براي اين گزينه ها . ها غير واقعي خواهد بود اپورت براي س

Material Yield Stress با كمك جدول بانك اطالعاتي مواد در تنش تسليم جنس سدل در دماي سدل در شرايط كاري و طراحي مخزن است كه

PVElite توضيح داده شده، مي توان مقدار آن را تعيين كرد " كه قبال .

of 79

E for Plates ) باالتر از دماي محيط ( چنانچه نياز باشد در درجه حرارت خاصي . مدول االستيسيته ورقها در دماي كاري و طراحي سدل است

در پاسخها ارائه را محاسبه مي نمايد و E ها محلي كه در مورد هر جنس در هر دمايي تن PVElite تعيين شود، در E مقدار در مورد جنس و در درجه حرارتي خاص ، بايد يك E بنابراين در صورت نياز به تعيين . است Conical Section مي كند،Cone در آن درجه حرارت و با همان جنس مدل نمود و از پاسخها مقدار E ج نمود را استخرا .

Height of Web . در وسط به عالوه ضخامت پوسته مخزن است Web ارتفاع

Same as First مدل شده در نظر بگيريم با كليك اين دكمه تمامي گزينه ها " مشابه آنچه قبال اپورتي چنانچه در نظر باشد روي المان فعال س

.. اول تنظيم مي شوند اپورت طبق س

Saddle محاسبات بررسي نتايج

دراين شرايط براي حل مشكل مي توان عرض سدل است و Compressive در اثر تنشهاي " كند معموال Fail چنانچه سدل . رينگ تقويتي نصب نمود چنانچه با اين روش مشكل حل نشد، مي توان براي تقويت مخزن، . يا زاويه تماس را افزايش داد

. ينگ تقويتي نيز محاسبه مي نمايد تنش را در ر PVElite دراين حالت Rib برخورد كند آنرا شكل بر مي كنند و تا Web با Rib چنانچه قبل از رسيدن به . جوش مي شود Rib رينگ به اولين . ادامه مي دهند

بين اين تنش وتنشهاي . چنانچه ضريب اصطكاك نيز براي سدل در نظر گرفته شده باشد، يك تنش طولي محاسبه مي گردد . اشي از باد و زلزله، هر كدام غالب باشد، مالك طراحي خواهد بود ن

AISC Unity Check و Web باشد، در غير اين صورت بايد ضخامت 1 است كه نتيجه حاصله بايد كمتر از AISC معيار طراحي براساس استاندارد

Rib افزايش يابد .

را افزايش داد، زيرا يكي از باگهاي نرم افزار اين Rib و Web هاي چنانچه سدل در هيدروتست جواب نداد، نبايد ضخامت : نكته به همين علت تنشهاي مجاز كمتري را با درجه حرارت كاري حساب مي كند و Sall و Sy است كه در حالت هيدروتست نيز

. خواهيم داشت

of 79

TRAY

Tray Spacing . هاست Tray فاصله بين

Tray Weight per Unit Area . هاست Tray د سطح وزن واح

Support Ring and Bolting Bar Weight . است كه بايد به طور دستي محاسبه و در اين گزينه وارد شود Tray وزن مجموعه رينگ و پيچ و مهره هاي تكيه گاه

Supporting عرض " معموال Ring 50 برابرmm بايد است و بتوان وزن كماني كه در بر مي گيرد و ضخامت آن مشخص شود تا

. آنها را محاسبه نمود

Height/Density of Liquid on Tray . مي ايستد Tray مايعي كه روي هر و چگالي ارتفاع

استفاده Prev و Next مختلف مدل شود مي توان از دكمه هاي Tray چنانچه مدنظر باشد در يك المان دو يا چند نوع * . كرد

PLATFORM

Distance From "From" Node . ابتداي المان فعال است Node فاصله محل اتصال سكو از

Platform Start/End Angle . سكو است و پايان زاويه شروع

Platform Railing Weight . وزن واحد طول سازه و نرده هاي اطراف سكو است كه در تعيين وزن نهايي مجموعه تاثير دارد

Platform Grating Weight سعي مي كنند " معموال . وزن واحد سطح ورقهاي مشبك كف سكوست كه در تعيين وزن نهايي مجموعه سكو تاثير دارد

. عددي وارد كنند كه وزن سازه سكو هم در آن لحاظ شده باشد و به اين ترتيب گزينه قبلي صفر باقي مي ماندPlatform Width

. باشد 800mm كانيكي حداقل بايد يا نقشه هاي م ها و Spec عرض سكو است كه طبقPlatform Height

. باشد 1100mm حداقل بايد كه ارتفاع نرده هاي اطراف سكو است كه جهت حفاظ براي بازرسين نصب مي شودClearance

50mm نقشه هاي مكانيكي حداقل برابر طبق . فاصله لبه داخلي سكو از بدنه مخزن است + Insulation Thk. است . Force Coefficient Cf

. است 1.8 تا 1.2 بين " اين ضريب معموال . است كه براي محاسبه نيروي باد بكار مي رود ASCE طبق استاندارد Cf ضريب

of 79

Platform Wind Area Load cases سطح موثر در مقابل باد است كه طبق ضرايب و مقادير گزينه هاي فوق الذكر و طبق فرمول گزينه

Installation Misc. Options مجموعه سكو به صورت يك ورق صلب و بدون ، در حالت پيش فرض . تعيين مي شود . خواهد بود Overestimate سكوهاي متداول فرضي ناصحيح ونيروي باد محاسبه شده سوراخ محاسبه مي شود كه در مورد

. زير مي باشد فرمولي كه پاسخهاي آن بيشتر به واقعيت نزديك است به صورتWind Area = 1/3 Height * Width * Force Coef (Cf)

يا روابط ( كمتر باشد ، نرم افزار در محاسبات، فرمول تعيين شده باال 180º بايد دقت كرد زماني كه زاويه كمان سكو از * اما چنانچه زاويه كمان سكو از . ند در نظر مي گيرد و فقط يك بار عرض سكو را در مقابل باد مي بي 1 را با ضريب ) مشابه آن180º براي فرمول ها در نظر مي گيرد و دو عرض سكو را در دو طرف در نظر مي گيرد 2 بيشتر باشد ضريب .

Ladder Layout Angle . زاويه ايست كه نردبان در آن نصب مي شود

Ladder Start/Stop Elevation PVElite دو مقدار باال جهت تعيين طول كلي نردبان به كار مي و متصل شده است و فرض مي كند باالي نردبان به سك

. روندLadder Unit Weight

. يز در وزن واحد طول لحاظ شود نيز باشد بايد وزن آن ن (Cage) وزن واحد طول نردبان است چنانچه نردبان داراي حفاظ

Is This a Caged Ladder? . نردبان را با حفاظ نشان دهد و تاثير محاسباتي نخواهد داشت 3D و2D زار در نمايش اين گزينه باعث مي شود كه نرم اف

Platform & Ladder Weight چنانچه وزن خاصي . وزن كل سكو و نردبان است كه پس از وارد كردن گزينه هاي مربوطه به طور خودكار محاسبه مي گردد

. را وارد كند مدنظر كاربر باشد مي تواند در اين گزينه آن

of 79

WEIGHT

براي آنها ماژول يا منوي خاصي در نظر گرفته نشده است، وجود ندارد و PVElite ردن آنها در آيتمهايي كه امكان مدل ك . مي توان وزن آنها را در محل دقيقشان مدل كرد Weight توسط

Offset from Element Centerline م مورد نظر را در ز جرم آيت وظيفه كاربر اين است كه افست مرك . افست وزنه را نسبت به خط مركزي المان دريافت مي كند

. محاسبه كرده و در اين قسمت مشخص نمايد ) بيشترين فاصله نسبت به خط مركزي ( بدترين شرايط

Miscellaneous Weight . مقدار وزن آيتم را دريافت مي كند

Is This a Welded Internal در نظر گرفته نمي شود Shipping/Shop Test/Fabricated چنانچه اين گزينه انتخاب نشود ، وزن مدل شده در شرايط

به طور جداگانه وزن Weight Details در پاراگراف Element & Detail Weights و در پاسخهاي نرم افزار در قسمت اما اگر اين گزينه انتخاب شده باشد وزن آن، آنطور كه در . مشخص مي شود Total Weight of Weights آن با عبارت

وزن آن با ... و Hydrtotest, Empty, Operating داده شد، جداگانه اعالم نمي شود و فقط در تمامي شرايط باال توضيح . وزن مخزن و ساير اجزاء آن جمع زده شده و حاصل اعالم مي گردد

MOMENT / FORCE

,Y گاهي به علت وجود اتصاالت خارجي بارها و ممانهايي در جهات X يا Z مخزن وارد مي شود كه توسط به Force/Moment مي توان اين بارها و ممانهاي خارجي را نيز در طراحي مد نظر قرار داد .

Applied Forces/Moment ,Z وارده به المان مذكور در جهات مثبت و منفي و ممانهاي نيروها Y, X هستند .

Force/Moment Combination Method PVElite ركيب نيروها و ممانهاي فوق الذكر با نيرو وممان وارد به مخزن ناشي از باد و زلزله و غيره دارد دو روش براي ت .

مطمئن تر است و بدون در نظر گرفتن عالمت جبري كه در گزينه هاي باال تعيين شده ، نيروها و ممانهاي فوق SRSS روش

of 79

. جه براي كنترل ضخامت مخزن مورد استفاده قرار مي گيرد را با نيروها وممانهاي ناشي از عوامل ديگر جمع مي كند و نتي . عالمتهاي جبري را لحاظ مي كند و به اين ترتيب پاسخها به آنچه در عمل اتفاق مي افتد، نزديكترند Algebraic روش

Wind Deflection فاكتور غالب در آنها " يكي ديگر از كاربردهاي اين دو گزينه در برجهاي خيلي مرتفع است كه معموال در بعضي شرايط ممكن است طراح بدون ساپورت خارجي مجبور باشد ضخامت كورس هاي پايين را تا . مي باشد

160170 mm باال ببرد زيرا :

Wind Def. I مقطع I= f (D, t) t D = Const.

ي پايين، سازه اي فلزي دور برج نصب مي شود تا به كمك آن ، برج در اين شرايط، براي جلوگيري از افزايش ضخامت كورسها محاسبه نيروهاي تكيه گاهي در نرم افزاري مانند . در اين شرايط بايد اثر نيروي ساپورتها در مقابل باد مدل شود . را مهار كنند

SAP صورت مي گيرد و سپس اين نيروها با كمك ماژول Force/Moment ند روي مخزن مدل مي شو .

Compute Longitudinal Stresses BW Normally Added to the Wind Case Compute Longitudinal Stresses BW Normally the Seismic Case

. طه بايد انتخاب شود چنانچه نيرو يا ممان مدل شده ناشي از باد يا زلزله باشند از دو گزينه فوق فقط گزينه مربو

Lifting Lug طراحي

و ضخامت و ابعاد آن، Lug قطر پين و جنس آن ، ورق : بايد بررسي شوند عبارتند از Lifting Lug مواردي كه در طراحي جهت اطمينان از عدم Lug به بدنه و سايز پايه جوش و مقاومت آن، بدنه مخزن در محل اتصال Lug جوشهاي متصل كننده

. به صورت موضعي Fail تغيير شكل و اين صورت است كه ابتدا با سعي و خطا بحراني ترين زاويه مشخص مي شود كه در آن بيشترين نيرو نسبت به روش كار به

: سپس محاسبات زير صورت مي گيرد . وارد مي شود Lug حاالت ديگر به

∑MA = 0 W Cos.α L1 = F2 Cos.α (L1 + L2) + F2 Sin. α R

α α α

. . ) ( .

2 1

1 2 RSin Cos L L

L WCos F + +

= Tailing Lug نيروي طراحي

F1+F2 = W F1 = WF2

of 79

α α α

. . ) ( .

2 1

1 1 RSin Cos L L

L WCos W F + +

نيروي طراحي ترنيون ها = −

يكي استفاده از زنجير و اتصال آنها به جرثقيل و . الزم به ذكر است كه دو روش براي اتصال ترنيون ها به جرثقيل وجود دارد . Spread Bar ديگري استفاده از

زيرا هنگام استفاده از . نسبت به زنجير ارجحيت دارد Spread Bar با توجه به اشكال فوق، مالحظه مي شود كه استفاده از و تنش را در پوسته مخزن در زنجير نيروي زنجيرها به طور ناخواسته باعث ايجاد يك مولفه عمودي روي ترنيون ها مي شود

. يش مي دهد كه اين امر مي تواند عامل تغيير شكلهاي پالستيك موضعي شود محل اتصال با ترنيون افزا & Legs و در بخش Code Calc نتايج آن در د و شو صورت دستي انجام مي مربوط به نيروها تا اين مرحله ب محاسباتLugs وارد مي شود .

Type of Analysis پس از انتخاب نوع . است Trunnion يا و Support, Lifting ع مورد نظر از نو Lug در اين گزينه مي توان تعيين نمود

Lug كادر مربوط به آن باز مي شود تا اطالعاتي در مورد هندسه ، Lug در مورد . و نيروهاي وارد برآن را از كاربر دريافت كند ن گزينه با توضيحات مربوط به آ Help . را فشار دهيد F1 هر يك از گزينه ها چنانچه روي آن كليك كنيد و سپس كليد

. مكفي ارائه مي گردد WRC امكان انجام محاسبات Integral و ترنيون نرم افزار به طور يكجا و Support Lug الزم به توضيح است كه در مورد

Lifting در صورتي كه در مورد . را نيز فراهم آورده است Lug بايد نتايج محاسبات را به طور دستي وارد ماژول WRC107/FEA نرم افزار نمود و امكان WRC به طور Integral براي اين نوع Lug چنانچه شكل . وجود ندارد

. استخراج نمود R.moss را مي توان از جداول كتاب C22 و C11 مستطيلي باشد مقادير مخزن باشند، و جهت نيروي وارده عمود بر محور اصلي Lug تاثير دارد كه محور اصلي WRC بايد دقت شود زماني " ضمنا

. پاسخ درستي نخواهد داد WRC در غير اين صورت

of 79

براي تحمل بار وارده كفايت نكند مي توان از اشكال نامنظمي مثل شكل زير Lifting Lug چنانچه طول خط جوش * . استفاده نمود تا طول خط جوش افزايش يابد

: از گزينه هاي ديگر در نرم افزار عبارتند **

Insert Element . براي اضافه كردن الماني جديد در فضاي بين المانهاي قبلي است

Delete Element . المان فعال را حذف مي كند

Update Element . تغييرات انجام شده در گزينه ها را درون المان اعمال مي نمايد

Share و غيره را از المان فعال به ساير المانهايي كه در .J.E خامت، اين امكان را به كاربر مي دهد كه خواصي از قبيل قطر، ض

. قرار دارند، اعمال نمايد to "From" Node و Node From "From" محدوده تعيين شده توسطFlip Orientation

ن عدسي اول كه به عنوان مثال چنانچه در نظر باشد مخزني افقي مدل شود، پس از تعيي . جهت المان فعال را تغيير مي دهد بايد دقت نمود كه اين امر تا . به صورت پيش فرض افقي قرار مي گيرد، با كليك اين آيكون عدسي مزبور عمودي مي شود

. زماني امكان پذير است كه المان دوم اضافه نشده باشدSelect Material

. جدول انتخاب مواد را در اختيار كاربر قرارمي دهدZoom

. مي كند Zoom روي المان فعال 2D در حالت نمايشView Element

. با نازلهايي كه روي آن قرار دارند، ترسيم مي كند المان فعال را به صورت گسترده وPipe Properties

مدل مي شود، چنانچه در عمل بخواهيم در پوسته به جاي ورق از لوله استفاده كنيم، با Cylindrical زماني كه المان . لوله مورد نظر را تعيين نمود .Sch در كادر مربوطه مي توان قطر و اين آيكون و استفاده از

List Dialog كه در مخزن مدل شده اند، به صورت Ring و ,Packing, Force/Moment, Weight مشخصات اجزائي را مانند نازلها

. ه مي كند كه قابل چاپ نيز مي باشد به طور جداگانه ارائ Excel با ظاهري شبيه به (Spread Sheet) صفحه گستردهWrite Foundation 3D File

Foundation اطالعات خروجي بارهاي فونداسيون را در فايلي براي استفاده برنامه 3D ثبت مي كند . Export to DXF File

PVElite ين ويژگي در البته ا . ذخيره مي كند DXF در يك فايل "Bill of Material" نقشه اي اوليه از مخزن همراه با . هنوز كامل نشده و فايل حاصله ارزش كاربردي ندارد

Flip to 3D View . حالت نمايش از دو بعدي را به سه بعدي و بالعكس تغيير مي دهد

Rigging Results : در قسمت Rigging Data در صورتي كه اطالعات مربوط به

of 79

Load cases Installation Misc. Options گرفتن اين آيكون فعال مي شود و با كليك روي آن ، گرافهاي ممانهاي خمش و تنس Run تكميل شود، پس از يك بار

. برش در دسترس كاربر قرار مي گيرند / خمشي و نيروها و تنشهاي برشي و در نهايت گراف تركيب خمشCreate Database

. مي گردند ذخيره ساماندهي شده و Access مخزن به صورت يك فايل گرفتن مشخصات اجزاء Run با انتخاب اين گزينه و

: ات نك اعداد و نتايج مدنظر باشد با برداشتن تيك " چنانچه نيازي به ثبت معادالت و فرمولهاي محاسباتي در خروجي نباشد وصرفا *

. گزينه زير ، اين امر صورت مي پذيردTools Configuration Print Equations and Substitutions

موجود است، در بعضي موارد با واحدهاي معمول و مورد استفاده در PVElite سيستم واحدهايي كه به طور پيش فرض در * براي رفع اين مشكل مي توان با . شدن محاسبات مي شود جداول و استانداردها تفاوت دارند و اين مسئله باعث وقت گير

. كادر مربوطه سيستم آحادي به دلخواه كاربر تعيين كرد استفاده از گزينه زير درTools Create/ Review Unit….

. با اسم دلخواهي ذخيره نمود PVElite\System مسير در نهايت بايد فايل تهيه شده را در

of 79

مودارها و ن جداول – فصل چهارم

of 79

واژه نامه – م پنج فصل

Anchor Chair: Gussets and plates welded to base plate and skirt to provide for anchor bolt attachment.

AsRolled Plate: It refers to the unit plate rolled from a slab or directly from an ingot. It does not refer to the condition of the plate.

B/SD @ 60ºF: Barrels per Stream Day: This is the throughput during a 24hour period when a unit is operating at its design capacity. Throughput: The volume of feed stock charged to process equipment per unit of time. Stream Day: A 24hour operating day of a refinery process unit.

Backing Strip: A thin strip of metal placed on the backside of 2 plates to be butt welded, where a full penetration butt weld is required & access is available to one side only.

Brittle Fracture: It is the tensile failure of a material showing little deformation or yielding. It is so important in material selection considerations.

Charpy VNotch Impact Test: CVN Test is a dynamic test in which a notched specimen is struck & broken by a single blow in a specially designed testing machine. The measured test values may be the energy absorbed, the percentage shear fracture, the lateral expansion opposite the notch, or a combination thereof.

Chimney Tray: A tray composed of chimneys extending above the liquid level of the tray, permitting passage of vapors upward. The tray collects and removes all liquid products from a specific portion of the vessel.

Chipping: One method of removing surface defects such as small fissures or seams from partially worked metal. If not eliminated, the defects might carry through to the finished material. If the defects are removed by means of a gas torch the term “deseaming”or “scarfing” is used.

Clad Vessel: A vessel made from a base material having a corrosion resistant material integrally bonded or weld metal overlaid to the base of less resistant material.

Communicating Chambers: Appurtenances to the vessel which intersect the shell or heads of a vessel & form an integral part of the pressure containing enclosure, e.g., Sumps.

Corrosion Rate: It is specified as mils per year of metal loss and is applied to both pitting & general thinning. Typical corrosion problems are controlled by additional corrosion allowance & by coatings (i.e. pitting rates for crude oil tanks can be as high as 50 mpy). High temperature accelerate the corrosion rate.

of 79

Distributor Tray: A perforated tray that provides equal distribution of liquid over the vessel area. Risers on the tray extend above the liquid level to permit passage of vapors rising upward.

Downcomers: Rectangular flat plates bolted, welded or clamped to shell and trays inside of fractionation columns, Used to direct process liquid and to prevent bypassing of vapor.

Elevation above Sea Level: It directly affects the true vapor pressure limitation placed on stocks stored in atmospheric tankage. At sea level, the max. allowable true vapor pressure is 13 psia. For each 1,000 ft elevation above sea level, this value must be reduced by 0.5 psi.

Fatigue: Tendency of materials to fracture under many repetitions of a stress considerably less than the ultimate static strength.

Flash Point: The min. temperature at which there is sufficient vapor generated to allow ignition of the airvapor mixture near the surface of the liquid.

Fractionating Trays: Circular flat plates bolted, welded or clamped to rings on the inside of fractionation columns, Used to obtain vapor liquid contact, which results in fractionation.

Full Vacuum: A condition where the internal absolute pressure is 0 psi & the external absolute pressure on the vessel is 15 psi.

HighAlloy Steel: Steel containing large percentages of elements other than carbon.

Internal Pressure: The difference in pressure between the liquid vapor pressure & Atmospheric Pressure. When this difference is negative, it is simply called a “vacuum”. The pressure is measured at the top of the liquid in the tank because the liquid itself exerts hydrostatic pressure. Internal pressure is caused by several potential sources such as vapor pressure, inert gas blanketing system,…

Killed Steel: Steel deoxidized (i.e. by vacuum treatment) to reduce the content in order to omit any reaction between oxygen & carbon during solidification.

Lined Vessel: A vessel having a corrosion resistant lining attached intermittently to the vessel wall. (Code UA60)

Low Temp. Service:

of 79

Service in which the fluid temp. during normal contingency operation is below the lowest 1day mean ambient temp. for a particular location.

Membrane Stress: The Component of normal stress which is uniformly distributed and equal to the average value of stress across the thickness of the section under consideration.

Metal Test Report: A document on which the material manufacturer records the results of tests examinations, repairs, or treatments required by the basic material specification to be reported. (Code UA60)

Mist Eliminator (Demister): A wire mesh pad held in place between tow light grids. The mist eliminator disengages liquids contained in the vapor.

MTBE: Methyl Tertiary Butyl Ether.

Normalizing: A heat treating process in which a steel plate is reheated to uniform temperature above the upper critical temperature & then cooled in air to below the transformation range.

Plug Weld: A weld made in a circular hole in one member of a lap joint. The hole may or may not be partially or completely filled with weld metal.

Porosity: Gas pockets or voids in metal. (Code UA60).

Pressure Relief Valve: A valve which relieves pressure beyond a specified limit and recloses upon return to normal operating conditions.

Quench Annealing: Annealing an austenitic ferrous alloy by heating followed by quenching from solution temperatures. Liquids used for quenching are oil, fused salt or water, into which a material is plunged.

Resistance Welding: A pressure welding process wherein the heat is produced by the resistance to the flow of an electric current.

Seal Pans: Flat plates bolted, welded or clamped to rings inside of fractionation column shell below downcomer of lowest tray, used to prevent vapor from bypassing up through the downcomer by creating a liquid seal.

Section Modulus: The term pertains to the cross section of a beam. The section modulus with respect to either principal central axis is the moment of inertia with respect to that axis divided by the distance from that axis to the most remote point of the section. The section modulus largely determines the flexural strength of a beam of given material.

of 79

Set Pressure: Pressure at which the pressure relief device first opens. Skirt Access Opening: Circular holes in the skirt to allow workmen to clean, inspect, etc., inside of skirt.

Skirt Fireproofing: Brick or concrete applied inside and outside of skirt to prevent damage to skirt in case of fire.

Skirt Vents: Small circular holes in the skirt to prevent collection of dangerous gases within the skirt.

Slag: A result of the action of a flux on nonmetallic constituents of a processed ore, or on the oxidized metallic constituents that are undesirable. Usually consist of combinations of acid oxides and basic oxides with neutral oxides added to aid fusibility.

Support Grid: Grating or some other types of support through which vapor or liquid can pass, Used to support tower packing (catalyst, rasching rings, etc.).

Undercut: A groove melted into the base metal to the toe of a weld and left unfilled by weld metal.

Vapor Pressure: The pressure of the vapor space above the liquid in a closed container. It increases with increasing temperature.

Vortex breaker: A device located inside a vessel at the outlet connection. Generally consisting of plates welded together to form the shape of a cross. The vortex breaker prevents cavitation in the liquid passing through the outlet connection.

Wrought Iron: Iron refined to a plastic state in a pudding furnace. It is characterized by the presence of about 3 per cent of slag irregularly mixed with pure iron and about 0.5 per cent carbon.

MANUAL - mechshop.ir · Page 6 of 79: ﺖﺳﺍ ﺮﻳﺯ ﺕﺭﻮﺻ ﻪﺑ ASME Sec. VIII , Div...

Documents

Transcript of MANUAL - mechshop.ir · Page 6 of 79: ﺖﺳﺍ ﺮﻳﺯ ﺕﺭﻮﺻ ﻪﺑ ASME Sec. VIII , Div...