Stress Analysis Basic

  1. Các yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất

    Trước khi tìm hiểu về phần mềm CAESAR II và cách input dữ liệu vào phần mềm, chúng ta cần nghiên cứu trước những thông số nào, những yếu tố nào ảnh hưởng đến ứng suất đường ống. Đây sẽ là các thông số cần được hiểu rõ và nhập vào phần mềm một cách chính xác để kết quả nhận được từ phần mềm phù hợp với mô hình thực tế.

    Ba yếu tố đầu tiên xuyên suốt nhất là trọng lượng, áp suất và nhiệt độ.

    -          Trọng lượng gồm có Trọng lượng ống, component, valve, instrument; Trọng lượng lưu chất, Trọng lượng lớp bọc bảo ôn;

    -          Áp suất gồm có Áp suất thiết kế, Áp suất hoạt động, Áp suất hydrotest

    -          Nhiệt độ gồm có Nhiệt độ môi trường,  Nhiệt độ thiết kế lớn nhất, Nhiệt độ thiết kế nhỏ nhất, Nhiệt độ hoạt động, Nhiệt độ của của đường ống dưới bức xạ mặt trời

    Tiếp theo là ba yếu tố quan trọng mang tính cốt lõi, đó là tiêu chuẩn áp dụng, vật liệu và cấu hình hình học

    -          Khi chọn tiêu chuẩn áp dụng và loại vật liệu thì một loạt các thông số có liên quan sẽ ảnh hưởng theo như: Sai số chế tạo, Độ ăn mòn, Khối lượng riêng, Module đàn hồi, Hệ số poison, Ứng suất cho phép, Ứng suất chảy

    -          Cấu hình hình học phụ thuộc vào phương án routing đường ống, kích thước và vị trí của van, instrument, loại piping component như bend, branch.

    Cuối cùng, ba yếu tố quan trọng bậc nhất là điều kiện biên, tải tác động và tổ hợp tải trọng

    -          Điều kiện biên là vị trí, loại gối đỡ; độ cứng, chuyển vị của nozzle do nhiệt độ, lún.

    -          Tải tác động bao gồm tải do bên ngoài tác động như sóng, gió, động đất và tải gây ra bởi lưu chất bên trong ống như Surge Pressure, Slug Force, PSV Reaction Force.

    -          Tùy thuộc vào điều kiện làm việc của đường ống như Hydrotest, Normal Operating, Shutdown, Standby, Transport, Blast thì người kỹ sư tính toán cần áp đặt tải và khai báo các trường hợp tải cho phù hợp cho với điều kiện làm việc của đường ống và yêu cầu của tiêu chuẩn áp dụng.

    Sau đây là thể hiện các yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất ở dạng cây:

    1.1.    Trọng lượng

    1.1.1. Trọng lượng ống, component, valve, instrument

    1.1.2. Trọng lượng lưu chất

    1.1.3. Trọng lượng lớp bọc bảo ôn

    1.2.    Áp suất

    1.2.1. Áp suất thiết kế

    1.2.2. Áp suất hoạt động

    1.2.3. Áp suất hydrotest

    1.3.    Nhiệt độ

    1.3.1. Nhiệt độ môi trường

    1.3.2. Nhiệt độ thiết kế lớn nhất

    1.3.3. Nhiệt độ thiết kế nhỏ nhất

    1.3.4. Nhiệt độ hoạt động

    1.3.5. Nhiệt độ của của đường ống dưới bức xạ mặt trời

    1.4.    Vật liệu

    1.4.1. Sai số chế tạo

    1.4.2. Độ ăn mòn

    1.4.3. Module đàn hồi

    1.4.4. Hệ số poison

    1.4.5. Ứng suất cho phép

    1.4.6. Ứng suất chảy

    1.5.    Hình học

    1.5.1. Hướng routing ống

    1.5.2. Vị trí và khối lượng của Valve

    1.5.3. Loại piping component (bend, branch connection)

    1.6.     Điều kiện biên

    1.6.1. Chuyển vị và độ cứng của thiết bị ở nozzle

    1.6.2. Chuyển vị của gối đỡ do lún

    1.6.3. Số lượng, vị trí, loại và độ cứng của gối đỡ

    1.7.    Các lực tác động

    1.7.1. Gió

    1.7.2. Động đất

    1.7.3. Sóng

    1.7.4. Lực do dòng chảy lưu chất

    1.8.    Các điều kiện làm việc và tải tác động

    1.8.1. Hydrotest

    1.8.2. Normal Operating

    1.8.3. Shutdown, Standby

    1.8.4. Transport

    1.8.5. Blast

    1.9.    Tiêu chuẩn đánh giá

    1.9.1. ASME B31.1, B31.3

    1.9.2. EN 13480

    1.9.3. ISO 14692