Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Bu madde, uygun değildir. (Mayıs 2015) |
Genleşme döngüleri, boru hatlarında esnekliğin arttırılmasını sağlayan en önemli yöntemlerden biridir. Sıcaklık farklılıklarından kaynaklanan ısıl gerilimin hat doğrultusuna dik monte edilen kollarla sönümlenmesini sağlar. 319.7’de belirtildiği üzere genleşme döngüleri ve genleşme bağlantıları endüstrilerde en yaygın şekilde kullanılan ve tasarımcının kanaatinde olan iki yöntemdir. Genleşme döngüleri genleşme bağlantılarına göre daha çok hacim kaplasa da, daha güvenilir ve uzun ömürlü olduklarından daha çok tercih edilirler.
Genleşme döngüleri simetrik veya asimetrik olabilirler. Simetrik döngüler genleşmeyi iki yönden eşit miktarda sönümleyebildikleri için asimetrik döngülere göre daha verimlidirler. Ama sahada mevcut bulunan boru ve döngü yollarından faydalanabilmek için asimetrik olanları da kullanılır.
Genleşme döngüsü yapımı kararı alınırken aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır:
- Ana borunun durumu
- Proses şartları
- Standart ve prosedürler
- Bağlantılardaki gerilim miktarı
- Sabit desteklerdeki gerilim miktarı
- safety Teknik emniyet 21 Temmuz 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. kuralları
- Çevre ve kirlilik
- Mali analiz
Uygulamalar
Malzemeler
Bu standart karbon çelik, düşük alaşımlı çelik ve paslanmaz çelik malzemelerle yapılacak genleşme döngüsü tasarımı ve imalatı ile ilgilidir. Diğer malzemelerle döngü imalatı yapılacaksa konunun uzmanı malzeme/kaynak mühendislerine danışılmalı ve özel prosedürler geliştirilmelidir. Kullanılacak boru, dirsek ve bağlantı elemanı malzemeleri ana boru malzemesinin sınıf birimleri ile uyumlu olmalıdır.
Genleşme döngüsü için gerekli olan alan sahada mevcut değilse genleşme bağlantısı malzemeleri kullanılmalı ve ilgili standartlara uyulmalıdır.
Döngü tasarımında dikkat edilecek hususlar
- Boru yollarındaki döngüler tüm hatları etkilediği için, tasarım aşamasında döngü boyutları hesaplanmalı ya da nomograftan belirlenmelidir.
- Boru yollarında (pipe rack) birçok boru hattı yan yana bulunduğundan, boru döngüleri iç içe sıralanır (Şekil 4). İç içe kıvrılan döngüler, optimum boy/en, B/E (Denklem 2), oranından zorunlu olarak vazgeçilmesine sebep olabilir. Böylesi durumlarda dikkat edilecek husus, sahada montajı gerçekleşen döngü uzunluğunun hesaplanmış döngü uzunluğundan (LD) daha fazla olmasını sağlamaktır.
-
![image]()
Boru yolundaki paralel hatlar
- Boru yolu tasarımında, en fazla genleşmenin olacağı hat en büyük döngü boyuna ihtiyaç duyduğundan en dış döngüde ve dolayısıyla en dış tarafta konumlandırılır. Aynı şekilde, daha az genleşmenin gerçekleşeceği hat, daha az döngü boyuna ihtiyaç duyacağından iç kısımda kalabilir.
- 3B döngüler boru yolundaki diğer boruların ve döngülerin rotasını bozmadığı için sıklıkla tercih edilir. Bu döngüde, yükselmeyi sağlayan kol (Y) genellikle 1 m olarak kabul edilir. 3B döngülerde yüksekliği sağlayan kollar dirseklerde oluşan gerilimin azalması bakımından işlevseldir. Ancak boru ağırlık merkezini, sabit destekleri doğrudan birleştiren baz hattına (Şekil 6) göre saptıramadıklarından boru esnekliğine katkıda bulunmazlar ve toplam döngü uzunluğu (LD) hesaplamasında ihmal edilirler.
-
![image]()
Üç Boyutlu Döngü -
![image]()
Baz Hattı -
![image]()
Kayıcı Destek İşlevi
- Döngünün her iki tarafına da monte edilen kayıcı destekler döngünün işlevselliği adına kritik öneme sahiptir. Boru dirseklerinin yan taraflar yerine eksenel olarak sapması kayıcı destekler sayesindedir.
- Sahada sıklıkla karşılaşılan bir problem, borular arasındaki boşluğun yetersiz bırakılmasından dolayı, boruların genleşme sonrası çakışmasıdır. Bu sorunu gidermek için, Δx1 ve Δx2 aynı yöndeki ısıl genleşme miktarları olacak şekilde, Boşluk > (Δx2 – Δx1) koşulu sağlanmalıdır (Şekil 8).
-
![image]()
Hatlarda genleşme sonrası durum
Döngü uzunluğunun hesaplanması
Genleşme döngüsü uzunluğu, 1 en, 2 boy ve gerekirse 2 yükseklik uzunluklarından oluşur. Döngü uzunluğunun, LD, kol uzunluklarına bağlı denklemi aşağıda verilmiştir:
LD = E + 2B
Genleşme döngülerindeki optimum boy/en (B/E) oranı, literatürde şu şekildedir,
B = 2E
1 ve 2 denklemlerinden yararlanılarak:
LD = 5E
Isıl genleşmenin sönümlenmesi için gereken min. döngü uzunluğunu, LD, hesaplamak için kullanılabilecek 3 yöntem vardır:
- Kellogg çizelgesi ile hesaplama
- Nomograf kullanarak hesaplama
- Tek formül ile hesaplama
Bu hesaplamalarda elde edilecek değerler yeni boru yolları tasarımında doğrudan kullanılabilir. Ancak proje sahada mevcut bulunan boru yollarından geçmek durumunda ise ve hesaplanan değerler için gerekli olacak alan/boşluk bulunmuyor ise 3B döngü seçeneğine geçilir.
Hesaplamalar yapılırken gerekli olan bilgiler ise aşağıda sıralanmıştır:
- İki sabit destek arası uzaklık, LS, ft
- İki kayıcı detsek arası uzaklık, LK, ft
- Elastik modülüs, E, psi
- Boru dış çapı, D, in
- Isıl genleşme miktarı, Δ, in
- Isıl genleşme oranı, α, in/100 ft
- Hatta görülebilecek maksimum sıcaklık farkı, ΔT, °F
- İzin verilen minimum gerilim, S, psi
Rafineriler genelinde boru yollarında kullanılan konstrüksiyon yapı, boru hatlarını 6 m aralıklarla destekleyecek şekilde tasarlandığından, genleşme döngüsünün iki tarafına monte edilecek kayıcı destek mesafesi, LK, 6 m olarak varsayılır.
Genleşme payının hesaplanmasında kullanılmak üzere maksimum sıcaklık, tasarım sıcaklığı olarak kabul edilir. Minimum sıcaklık ise bölgelere göre farklılık göstermektedir.
Örn: Adana için minimum sıcaklık değeri +5 °C’dir.
Kellogg çizelgesi ile hesaplama
- Çizelge kullanılırken y- ekseninde okunmak üzere gerekli olan formül aşağıda verilmiştir:
(Lk^2*S)/(10^7*D*Δ)
- Isıl genleşme denklemi aşağıda verilmiştir:
Δ = Ls*α*ΔT
- Bu çizelgede kullanılan kullanılan K1 ve K2 değerleri, kayıcı destek mesafesinin sırasıyla döngü enine ve döngü boyuna oranlarını vermektedir.
E = K1.LK
B = K2.LK
Tasarımcı, K1 ve K2 değerlerinden birini, sahada mevcut bulunan döngü yolunun geometrik koşuluna göre kendi seçmelidir. Seçilen değer ve çizelgede okunacak denklem 4.4’ün sonucu ile birlikte döngü uzunluğu, döngü eni ve döngü boyu mesafeleri bulunmuş olur.
-
![image]()
M.W.Kellogg Çizelgesi
Nomograf kullanarak hesaplama
Nomografta 3 adet dikey ölçek bulunmaktadır. Solda dış çap ölçüsü (in), ortada sönümlenmesi gereken genleşme miktarı (in) ve sağda gerekli olan döngü uzunluğu (LD) ile ilgili ölçekler görülür.
Dış çap ölçüsü ve genleşme miktarı belirlendikten sonra ölçeklerdeki yerleri belirlenir ve düz bir çizgi sol ölçekten başlayıp orta ölçekten geçerek sağ ölçekteki değer okunacak şekilde uzatılır. Sağ ölçekte okunan değer döngü uzunluğunu vermiş olur. Nomograf ile birlikte döngü uzunluğu, döngü eni ve döngü boyu belirlenmiş olur.
-
![image]()
Döngü uzunluğunun ölçüsünü veren nomograf
Tek formül ile hesaplama
- Isıl gerilimin sönümlenmesi için gerekli min. döngü uzunluğu (LD), aşağıdaki formül kullanılarak tek adımda da hesaplanabilir:
LD = (3*E*D*Δ/144*Sa)^-0.5
Bu yöntem, hesaplama açısından daha kolay olması ve okunmasında her zaman hata payı barındıran şekil veya çizelge kullanımı içermediği için diğer yöntemlere göre daha avantajlıdır. Diğer yöntemler, sonuçların doğruluğunun karşılaştırılması için kullanılabilir.
Çeşitli hükümler
Tasarım hesaplandıktan sonra risk taşıyan bölgelerde gerilmelerin durumu kontrol edilmelidir. CAESAR II 5.20, boru gerilme analiz programı, özellikle boru dirseklerinde görülebilecek aşırı gerilmelerin (over stress) kontrolü için uygundur. Aşırı gerilme görüldüğü takdirde, döngü üç boyutlu hale getirilebilir veya sabit destek noktaları arasında kalmak koşulu ile ilave bir döngü montajı yapılabilir.
Tasarım tamamlandıktan sonra döngü kolları için destek montajları tamamlanmalıdır.
Kaynakça
- ^ B31.3 Process Piping Code. ASME. 23 Aralık 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 25 Mart 2015.
- ^ Kellogg, M.W. (1956). Design of Piping Systems. ss. Chapter 5 - Expansion Loops and Expansion Joints.
- ^ . 2007. 13 Haziran 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Haziran 2015.
- ^ (PDF). Thermacor - TDCD.15.103. 2007. 5 Kasım 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Mart 2015.
- ^ Sardar, Muhammad (2008). "Design of Steam Piping including Stress Analysis". s. 24. 10 Aralık 2015 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 25 Mart 2015.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Mayis 2015 Genlesme donguleri boru hatlarinda esnekligin arttirilmasini saglayan en onemli yontemlerden biridir Sicaklik farkliliklarindan kaynaklanan isil gerilimin hat dogrultusuna dik monte edilen kollarla sonumlenmesini saglar 319 7 de belirtildigi uzere genlesme donguleri ve genlesme baglantilari endustrilerde en yaygin sekilde kullanilan ve tasarimcinin kanaatinde olan iki yontemdir Genlesme donguleri genlesme baglantilarina gore daha cok hacim kaplasa da daha guvenilir ve uzun omurlu olduklarindan daha cok tercih edilirler Genlesme donguleri simetrik veya asimetrik olabilirler Simetrik donguler genlesmeyi iki yonden esit miktarda sonumleyebildikleri icin asimetrik dongulere gore daha verimlidirler Ama sahada mevcut bulunan boru ve dongu yollarindan faydalanabilmek icin asimetrik olanlari da kullanilir Simetrik donguAsimetrik dongu Genlesme dongusu yapimi karari alinirken asagidaki hususlar dikkate alinmalidir Ana borunun durumu Proses sartlari Standart ve prosedurler Baglantilardaki gerilim miktari Sabit desteklerdeki gerilim miktari safety Teknik emniyet 21 Temmuz 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi kurallari Cevre ve kirlilik Mali analizUygulamalarMalzemeler Bu standart karbon celik dusuk alasimli celik ve paslanmaz celik malzemelerle yapilacak genlesme dongusu tasarimi ve imalati ile ilgilidir Diger malzemelerle dongu imalati yapilacaksa konunun uzmani malzeme kaynak muhendislerine danisilmali ve ozel prosedurler gelistirilmelidir Kullanilacak boru dirsek ve baglanti elemani malzemeleri ana boru malzemesinin sinif birimleri ile uyumlu olmalidir Genlesme dongusu icin gerekli olan alan sahada mevcut degilse genlesme baglantisi malzemeleri kullanilmali ve ilgili standartlara uyulmalidir Dongu tasariminda dikkat edilecek hususlar Boru yollarindaki donguler tum hatlari etkiledigi icin tasarim asamasinda dongu boyutlari hesaplanmali ya da nomograftan belirlenmelidir Boru yollarinda pipe rack bircok boru hatti yan yana bulundugundan boru donguleri ic ice siralanir Sekil 4 Ic ice kivrilan donguler optimum boy en B E Denklem 2 oranindan zorunlu olarak vazgecilmesine sebep olabilir Boylesi durumlarda dikkat edilecek husus sahada montaji gerceklesen dongu uzunlugunun hesaplanmis dongu uzunlugundan LD daha fazla olmasini saglamaktir Boru yolundaki paralel hatlarBoru yolu tasariminda en fazla genlesmenin olacagi hat en buyuk dongu boyuna ihtiyac duydugundan en dis dongude ve dolayisiyla en dis tarafta konumlandirilir Ayni sekilde daha az genlesmenin gerceklesecegi hat daha az dongu boyuna ihtiyac duyacagindan ic kisimda kalabilir 3B donguler boru yolundaki diger borularin ve dongulerin rotasini bozmadigi icin siklikla tercih edilir Bu dongude yukselmeyi saglayan kol Y genellikle 1 m olarak kabul edilir 3B dongulerde yuksekligi saglayan kollar dirseklerde olusan gerilimin azalmasi bakimindan islevseldir Ancak boru agirlik merkezini sabit destekleri dogrudan birlestiren baz hattina Sekil 6 gore saptiramadiklarindan boru esnekligine katkida bulunmazlar ve toplam dongu uzunlugu LD hesaplamasinda ihmal edilirler Uc Boyutlu Dongu Baz Hatti Kayici Destek IsleviDongunun her iki tarafina da monte edilen kayici destekler dongunun islevselligi adina kritik oneme sahiptir Boru dirseklerinin yan taraflar yerine eksenel olarak sapmasi kayici destekler sayesindedir Sahada siklikla karsilasilan bir problem borular arasindaki boslugun yetersiz birakilmasindan dolayi borularin genlesme sonrasi cakismasidir Bu sorunu gidermek icin Dx1 ve Dx2 ayni yondeki isil genlesme miktarlari olacak sekilde Bosluk gt Dx2 Dx1 kosulu saglanmalidir Sekil 8 Hatlarda genlesme sonrasi durumDongu uzunlugunun hesaplanmasi Genlesme dongusu uzunlugu 1 en 2 boy ve gerekirse 2 yukseklik uzunluklarindan olusur Dongu uzunlugunun LD kol uzunluklarina bagli denklemi asagida verilmistir LD E 2B Genlesme dongulerindeki optimum boy en B E orani literaturde su sekildedir B 2E 1 ve 2 denklemlerinden yararlanilarak LD 5E Isil genlesmenin sonumlenmesi icin gereken min dongu uzunlugunu LD hesaplamak icin kullanilabilecek 3 yontem vardir Kellogg cizelgesi ile hesaplama Nomograf kullanarak hesaplama Tek formul ile hesaplama Bu hesaplamalarda elde edilecek degerler yeni boru yollari tasariminda dogrudan kullanilabilir Ancak proje sahada mevcut bulunan boru yollarindan gecmek durumunda ise ve hesaplanan degerler icin gerekli olacak alan bosluk bulunmuyor ise 3B dongu secenegine gecilir Hesaplamalar yapilirken gerekli olan bilgiler ise asagida siralanmistir Iki sabit destek arasi uzaklik LS ft Iki kayici detsek arasi uzaklik LK ft Elastik modulus E psi Boru dis capi D in Isil genlesme miktari D in Isil genlesme orani a in 100 ft Hatta gorulebilecek maksimum sicaklik farki DT F Izin verilen minimum gerilim S psi Rafineriler genelinde boru yollarinda kullanilan konstruksiyon yapi boru hatlarini 6 m araliklarla destekleyecek sekilde tasarlandigindan genlesme dongusunun iki tarafina monte edilecek kayici destek mesafesi LK 6 m olarak varsayilir Genlesme payinin hesaplanmasinda kullanilmak uzere maksimum sicaklik tasarim sicakligi olarak kabul edilir Minimum sicaklik ise bolgelere gore farklilik gostermektedir Orn Adana icin minimum sicaklik degeri 5 C dir Kellogg cizelgesi ile hesaplama Cizelge kullanilirken y ekseninde okunmak uzere gerekli olan formul asagida verilmistir Lk 2 S 10 7 D D Isil genlesme denklemi asagida verilmistir D Ls a DT Bu cizelgede kullanilan kullanilan K1 ve K2 degerleri kayici destek mesafesinin sirasiyla dongu enine ve dongu boyuna oranlarini vermektedir E K1 LK B K2 LK Tasarimci K1 ve K2 degerlerinden birini sahada mevcut bulunan dongu yolunun geometrik kosuluna gore kendi secmelidir Secilen deger ve cizelgede okunacak denklem 4 4 un sonucu ile birlikte dongu uzunlugu dongu eni ve dongu boyu mesafeleri bulunmus olur M W Kellogg CizelgesiNomograf kullanarak hesaplama Nomografta 3 adet dikey olcek bulunmaktadir Solda dis cap olcusu in ortada sonumlenmesi gereken genlesme miktari in ve sagda gerekli olan dongu uzunlugu LD ile ilgili olcekler gorulur Dis cap olcusu ve genlesme miktari belirlendikten sonra olceklerdeki yerleri belirlenir ve duz bir cizgi sol olcekten baslayip orta olcekten gecerek sag olcekteki deger okunacak sekilde uzatilir Sag olcekte okunan deger dongu uzunlugunu vermis olur Nomograf ile birlikte dongu uzunlugu dongu eni ve dongu boyu belirlenmis olur Dongu uzunlugunun olcusunu veren nomografTek formul ile hesaplama Isil gerilimin sonumlenmesi icin gerekli min dongu uzunlugu LD asagidaki formul kullanilarak tek adimda da hesaplanabilir LD 3 E D D 144 Sa 0 5 Bu yontem hesaplama acisindan daha kolay olmasi ve okunmasinda her zaman hata payi barindiran sekil veya cizelge kullanimi icermedigi icin diger yontemlere gore daha avantajlidir Diger yontemler sonuclarin dogrulugunun karsilastirilmasi icin kullanilabilir Cesitli hukumlerTasarim hesaplandiktan sonra risk tasiyan bolgelerde gerilmelerin durumu kontrol edilmelidir CAESAR II 5 20 boru gerilme analiz programi ozellikle boru dirseklerinde gorulebilecek asiri gerilmelerin over stress kontrolu icin uygundur Asiri gerilme goruldugu takdirde dongu uc boyutlu hale getirilebilir veya sabit destek noktalari arasinda kalmak kosulu ile ilave bir dongu montaji yapilabilir Tasarim tamamlandiktan sonra dongu kollari icin destek montajlari tamamlanmalidir Kaynakca B31 3 Process Piping Code ASME 23 Aralik 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 25 Mart 2015 Kellogg M W 1956 Design of Piping Systems ss Chapter 5 Expansion Loops and Expansion Joints 2007 13 Haziran 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 3 Haziran 2015 PDF Thermacor TDCD 15 103 2007 5 Kasim 2015 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 25 Mart 2015 Sardar Muhammad 2008 Design of Steam Piping including Stress Analysis s 24 10 Aralik 2015 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 25 Mart 2015