ШУУРХАЙ ТОДОРХОЙЛОЛТ: ИНЖЕНЕРИЙН АСУУДАЛ: LSAW (JCOE) ЯДРАЛТАЙ ЧУХАЛ ШАЛТГАЛТАЙ ШАЛТГАЛТЫН ДАЛАЙ БУСДАГЧ ДАХЬ СПИРАЛ ХООЛНЫ ГҮЙЦЭТГЭЛИЙН 5 ШАЛТГААН. DNV-ST-F101 ба API 5L гүний усны хэрэглээнд зориулагдсан. Энэ нь зөвхөн мөчлөгт ачаалал ихтэй байдаг динамик усан доорх ус өргөгч ба ядаргаанд мэдрэмтгий холбогчдод ашиглагддаг. Гагнуурын уулзвар дахь геометрийн хүчдэлийн концентраци, гүйх уян хатан ан цавыг барьж чадахгүй байгаагаас SSAW (спираль) хоолой нь эдгээр орчинд бүтэлгүйтдэг.
Газар дээрх статик цахилгаан дамжуулах шугамын хувьд спираль гүний гагнуур (SSAW) хоолой нь эдийн засгийн аварга юм. Гэсэн хэдий ч далайн доорх ус өргөх байгууламжуудын динамик, өндөр даралттай орчинд SSAW нь бүтцийн хувьд эвдэрсэн. LSAW (Утааш гүний гагнасан нуман) ба SSAW хоёрын чухал ялгаа нь зөвхөн суналтын бат бэх биш бөгөөд энэ нь хугарлын механик , геометрийн тэгш хэм , үлдэгдэл стрессийн менежмент юм..
Энэхүү инженерийн шинжилгээнд JCOE процесс нь яагаад ядаргаа чухал ач холбогдолтой далайн доорх дэд бүтцийн заавал байх стандарт болон стандарт спираль хоолой нь хүрэх цэгийн (TDP) ядаргааны эвдрэлийн 'үхлийн спираль'-ыг хэрхэн бий болгодог талаар дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.
1. DNV-ST-F101 хязгаарлалт: 'Спираль торгууль'
Стандарт өгөгдлийн хуудас нь уналтын хүчийг (SMYS) жагсаасан боловч олон улсын кодоор спираль хоолойд ногдуулсан дизайны торгуулийг бүрхэг болгодог. DNV-ST-F101 нь гурван 'хорт эм' нөхцөл бүхий спираль гагнасан хоолойнуудыг далайн гүнд ашиглахыг тодорхой хязгаарлаж, өндөр үнэтэй шаардлага хангаагүй динамик ус өргөгчийг ашиглах боломжгүй болгодог.
DNV-ST-F101 яагаад динамик програмуудад SSAW-ийг шийтгэдэг вэ?
Тус код нь дээр үндэслэн торгууль ногдуулдаг хугарлын баривчлах (Нэмэлт шаардлага F) . LSAW-д гүйдэг уян хугарал нь тэнхлэгийн дагуу тархдаг ба гол төлөв бүслүүрийн гагнуур дээр саатдаг бөгөөд энэ нь 'галт ханын' үүрэг гүйцэтгэдэг. SSAW-д гагнуурын давхарга нь тасралтгүй мушгиа хэлбэртэй байдаг. Хагарал нь онолын хувьд гагнуурын гагнуурын баривчлах механизмыг алгасах замаар дамжуулах хоолойг бүхэлд нь 'зайлж' болно. SSAW-ийн хугарлын баривчилгааг нотлохын тулд нарийн төвөгтэй, ихэвчлэн боломжгүй, бүрэн хэмжээний туршилтыг шаарддаг.
Техникийн тодруулагч:
Асуулт: SSAW-ийг хэзээ нэгэн цагт далайд ашиглаж болох уу?
Хариулт: Тийм ээ, гэхдээ ихэвчлэн ядрах нь бага байдаг статик, ачааллын удирдлагатай дамжуулах хоолойд (далайн ёроолд хавтгай тавих) зориулагдсан. Энэ нь хөлөг онгоцны хөөрөлт нь байнгын мөчлөгийн стресс үүсгэдэг ус өргөгч (шилжилтийн хяналттай) дээр ховор зөвшөөрөгддөг.
2. 'E' хүчин зүйл: Механик тэлэлт ба үлдэгдэл стресс
JCOE (J-хэлбэр, С-хэлбэр, О-хэлбэр, Өргөтгөл) дахь 'E' нь Механик тэлэлт . Энэ бол SSAW бүтэлгүйтсэн тохиолдолд LSAW-ийг амьд үлдэх боломжийг олгодог инженерийн онгойлгох юм.
Механик тэлэлт нь ядрах хугацааг хэрхэн уртасгадаг вэ?
JCOE-ийн үйлдвэрлэлийн явцад гидравлик мандал нь хоолойг ойролцоогоор 1-2% -иар радиусаар өргөжүүлдэг. Энэ нь ганг уян харимхайн хязгаараас бага зэрэг давж, хэлбэржүүлэлт, гагнуурын явцад үлдсэн жигд бус үлдэгдэл стрессийг үр дүнтэй 'арилуулдаг' юм. SSAW хоолойг тасралтгүй мушгиж, гагнаж байна; Энэ нь дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүсэд (HAZ) өндөр суналтын үлдэгдэл хүчдэлийг хадгалж байдаг. Ядаргааны туршилтын үед өргөтгөсөн LSAW нь ихэвчлэн 10^7 мөчлөгт 220 МПа хүртэл тэсвэрлэдэг бол өргөтгөөөгүй SSAW нь 180 МПа орчим амжилтгүй болдог.
Техникийн тодруулагч:
А: Суналтын үлдэгдэл стрессийн нөлөөлөл юу вэ?
Х: Суналтын үлдэгдэл стресс нь зэврэлтээс үүсэх хагарлын (SCC) босго хэмжээг бууруулдаг. Хэрэв хоолой нь үйлдвэрлэлийн явцад үүссэн дотоод хурцадмал байдалтай байвал ан цав үүсгэхийн тулд гаднаас бага ачаалал шаардагдана.
3. 'T-Joint' хар дарсан зүүд: Стресс төвлөрөх хүчин зүйлүүд
Өргөх систем дэх спираль хоолойн хамгийн аюултай геометрийн шинж чанар нь спираль давхарга ба бүслүүрийн гагнуур (талбайн холбоос) хоорондох огтлолцол юм.
Спираль хоорондын гагнуурын уулзвар яагаад эвдрэлийн цэг болдог вэ?
Энэ огтлолцол нь T хэлбэрийн гагнуурын геометрийг үүсгэдэг. Динамик ус өргөх төхөөрөмжид энэ Т-уулзвар нь их хэмжээний стресс концентрацийн хүчин зүйл (SCF) болж ажилладаг. Өргөгч нь TDP-д гулзайлгах үед энэ уулзвар дээр хүчдэл 'овоолно'. LSAW-ийн уртааш судлууд нь гол цагирагны хүчдэлтэй тохирч, гагнуурын гагнуурыг хэзээ ч өнцгөөр огтлолцохгүй (ихэвчлэн офсет) чиглүүлж, 'T-холболт' хүчдэлийн үржүүлэгчээс бүрэн зайлсхийж болно.
Техникийн тодруулагч:
Асуулт: Үүнийг засахын тулд гагнуурын гадаргууг нунтаглаж болох уу?
Х: Нунтаглах нь геометрийн SCF-ийг багасгадаг боловч металлургийн тасалдал эсвэл T- уулзварын үлдэгдэл стрессийн профайлыг арилгадаггүй.
4. Гагнуурын магадлалын статистик: Урт сул тал
Инженерийн найдвартай байдал бол статистикийн тоглоом юм. Яг ижил урттай хоолойн хувьд спираль давхарга нь уртааш давхаргаас 30-50% урт байдаг.
Гагнуурын урт нь эвдрэлийн эрсдэлтэй хэрхэн хамааралтай вэ?
Статистикийн мэдээгээр, SSAW ашиглах нь гагнуурын 50% илүү шугаман бичлэгийг шалгах боломжтой гэсэн үг юм. Энэ нь нүх сүв, шаар хуримтлагдах эсвэл хайлуулах үйл явцын дутагдалтай тулгарах магадлал 50% -иар өндөр байна. Далайн ус өргөх төхөөрөмж шиг ядаргаанд мэдрэмтгий орчинд 'илүү гагнуур' нь 'илүү эрсдэлтэй' тэнцүү байна. LSAW нь мөчлөгийн ачаалалд өртөх нийт гагнуурын хэмжээг багасгадаг.
Анхааруулга: Сөрөг хязгаарлалт
өг
. SSAW хоолойг бүү зааж
Шилжүүлгийн удирдлагатай системд (Өсгөгч, холбогч) DNV анхдагчаар SSAW-г 'ачааллын хяналттай' төлөвт тохируулдаг. Динамик нүүлгэн шилжүүлэлтийн техник эдийн засгийн үндэслэлийг баримтжуулах оролдлого нь ихэвчлэн хямд хоолойн материалаас олж авсан хэмнэлтээс илүү туршилтанд зарцуулдаг.
5. Геометрийн бүрэн бүтэн байдал ба нуралтын эсэргүүцэл
Гүний усны хэрэглээ нь асар их гадны гидростатик даралтыг бий болгодог. Нуралтад тэсвэртэй байдал нь ихэвчлэн зууван хэлбэртэй (бөөрөнхий бус) байдаг.
JCOE яагаад нуралтын эсрэг өндөр эсэргүүцэл үзүүлдэг вэ?
JCOE дахь механик өргөтгөлийн алхам нь зууван хэлбэрийн хүлцлийг <0.5% баталгаажуулдаг. SSAW нь спираль үйл явцын үед үүсгэгч толгойн тохируулгад тулгуурладаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн зууван хэлбэртэй байдаг. Бага зэрэг дугуйрсан ч гэсэн ижил хана зузаантай LSAW хоолойтой харьцуулахад нуралтын даралтын үзүүлэлтийг 15-20% бууруулж чадна. Гүн усны хувьд энэ аюулгүй байдлын хязгаарыг тохиролцох боломжгүй юм.
Инженерийн талаархи нийтлэг асуултууд: Түгээмэл асуултууд: LSAW (JCOE) нь ядаргаа ихтэй далайн гүн дэх спираль хоолойноос илүү сайн ажилладаг 5 шалтгаан
SSAW хоолойг LSAW гүйцэтгэлд тохируулахын тулд дулааны боловсруулалт хийх боломжтой юу?
Бүтэн биеийг хэвийн болгох нь SSAW-ийн үлдэгдэл стрессийг арилгах боломжтой боловч ус өргөгч дэх үндсэн хүчдэлтэй харьцуулахад спираль гагнуурын чиглэлийн геометрийн сул талыг засдаггүй. Цаашилбал, том диаметртэй спираль хоолой дээрх гагнуурын дараах дулааны боловсруулалт (PWHT) нь ихэвчлэн LSAW-ийн эх үүсвэртэй харьцуулахад логистикийн хувьд боломжгүй бөгөөд зардал багатай байдаг.
Яагаад Touch Down Point (TDP) нь SSAW-ийн гол эвдрэлийн бүс болдог вэ?
Өргөгч нь дүүжлүүрээс далайн ёроолын тулгуур руу шилжих үед TDP хамгийн хүнд гулзайлтын мөчүүдийг мэдэрдэг. Энэ гулзайлтын дагуу уртааш ачаалал үүсгэдэг. LSAW-д гагнуур нь хоолойн тэнхлэгтэй параллель байна (төвийг сахисан тэнхлэгийг чиглүүлэх боломжтой). SSAW-д гагнуур нь хурцадмал болон шахалтын бүсэд хоёуланд нь спираль эргэлддэг бөгөөд энэ нь металлургийн хамгийн сул холбоос болох гагнуур нь хамгийн их хүчдэлийн циклд өртдөг гэдгийг баталгаажуулдаг.
Гүехэн ус өргөх төхөөрөмжид LSAW шаардлагатай юу?
Гүехэн усанд ч долгионы үйлдэл нь динамик ядаргаа үүсгэдэг. Хэрэв систем нь 'ус өргөх' (далайн ёроолыг гадаргуутай холбох) бол LSAW нь стандарт инженерийн сонголт юм. SSAW нь ихэвчлэн далайн ёроолд байрлах статик урсгалын шугамд зориулагдсан байдаг.
Инженерийн инженерийн шийдлүүд Түгээмэл асуултууд: LSAW (JCOE) нь ядаргаа ихтэй далайн доорх ус өргөх төхөөрөмжид спираль хоолойноос илүү сайн ажилладаг 5 шалтгаан
Далайн гүний ядрахад чухал ач холбогдолтой хэрэглээний хувьд үйлдвэрлэлийн зөв процессыг сонгох нь амьдралын мөчлөгийн бүрэн бүтэн байдалд амин чухал юм. Таны тодорхойлолтод DNV-ST-F101-ийн шаардлагад нийцэхийн тулд ус өргөх системд зориулсан JCOE эсвэл UOE LSAW-ийг тодорхой зааж өгсөн эсэхийг шалгаарай.
Санал болгож буй бүтээгдэхүүний техникийн үзүүлэлтүүд:
Түгээмэл асуултууд: JCOE-ийн эсрэг SSAW-ийн техникийн гүнзгий шумбалт
DNV-ST-F101 дээрх Ачааллын удирдлагатай болон Нүүлгэн шилжүүлэлтийн хяналттай нөхцлүүдийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Ачааллын хяналттай нөхцөл нь дотоод даралт (цагирагны стресс) гэх мэт статик хүчийг хэлдэг. Нүүлгэн шилжүүлэлтээр удирддаг гэдэг нь хөлөг онгоц хөөрөх, хоолойг гулзайлгах гүйдэл зэрэг ногдуулсан хөдөлгөөнийг хэлнэ. Гагнуурын геометр нь нүүлгэн шилжүүлэлтийн (хөдөлгөөний) үед урьдчилан таамаглах боломжгүй стрессийн концентрацийг үүсгэдэг тул SSAW нь ерөнхийдөө ачаалалтай (статик) хэрэглээнд хязгаарлагддаг.
'E' (Өргөтгөх) үйл явц нь зэврэлтээс үүсэх эвдрэлийг (SCC) хэрхэн тусгайлан бууруулдаг вэ?
ХЗХ нь идэмхий орчин, мэдрэмтгий материал, суналтын стресс гэсэн гурван элементийг шаарддаг. JCOE дахь 'E' процесс нь хоолойг механик аргаар гаргаж авдаг бөгөөд ихэнхдээ гадаргуу дээр шахалтын үлдэгдэл эсвэл суналтын даралтыг саармагжуулдаг. 'Суналтын стресс' бүрэлдэхүүнийг арилгаснаар ХЗХ-ны эхлэлийн эрсдэл нь тэлээгүй SSAW-тай харьцуулахад эрс буурдаг.
Яагаад 'Хугарлын баривчлах' нь өргөгчдөд нэмэлт шаардлага болдог вэ?
Өндөр даралтын хийн өргөх төхөөрөмжид хагарал үүсэх нь гүйдлийн хугарал үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь хоолойг хэдэн миль зайд хуваадаг. 'Хагарлын баривчлах' шинж чанар нь ган нь ан цавыг зогсоох хангалттай бат бөх чанарыг баталгаажуулдаг. SSAW-ийн спираль геометр нь LSAW-ийн шугаман шинж чанартай харьцуулахад хагарлын тархалтыг урьдчилан таамаглах эсвэл баривчлахад хэцүү болгодог.
JCOE хоолой нь SSAW-ээс илүү хэмжээст хүлцэлтэй байдаг уу?
Тиймээ. Дотоод өргөтгөлийн хөтчийг ('E' алхам) ашиглах нь хоолойг яг ID/OD хэмжээсүүдэд тохируулна. SSAW-ийн хүлцэл нь туузны өргөн болон үүсэх өнцгөөр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь гулзайлгах боломжтой бөгөөд энэ нь тойрог гагнуурын явцад 'өндөр-бага' үл нийцэх асуудалд хүргэж, ядрах хугацааг улам бүр бууруулдаг.
