Wpływ metody modelowania na obliczeniowe wartości obciążenia króćca pompy

• Autorzy: Kowalski M.

Warianty tytułu

EN

Effect of the select modeling method on design loads of the pump nozzle

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wiele rurociągów tworzących instalację przemysłową wymaga – zgodnie z założeniami projektowymi i obowiązującymi standardami – przeprowadzania obliczeń wytrzymałościowych. Obecnie realizuje się je w programach komputerowych, które znacząco skracają czas projektowania. Dodatkową przesłanką wykonania analizy wytrzymałościowej są połączenia kołnierzowe rurociągów z urządzeniami wirującymi, np. pompami, gdzie konieczne jest sprawdzenie, czy wartości sił i momentów są niższe od wartości dopuszczalnych (określonych przez producenta bądź normy). W obliczeniach wykorzystuje się różne metody modelowania, które mają wpływ na otrzymywane wyniki. Jedną z nich jest powszechnie stosowana metoda osiowa. Zgodnie z jej głównym założeniem podpora rurowa jest modelowana bezpośrednio od osi rurociągu, z zadaną temperaturą otoczenia. W tym przypadku nie uwzględnia się rozszerzalności termicznej podpory rurowej. Aby rozwiązać ten problem, wykonuje się analizę z tzw. elementem sztywnym, modelowanym pomiędzy osią rurociągu a jego dnem, w miejscu połączenia z podporą rurową, z zadaną temperaturą medium płynącego w rurociągu głównym. W trakcie modelowania program komputerowy zakłada domyślną wartość sztywności podpory rurowej. Aby prawidłowo ocenić wpływ podpory – zainstalowanej na rurociągu najbliżej króćca – na obciążenia połączenia kołnierzowego króćca z rurociągiem, należy obliczyć sztywność dla konkretnego przypadku. Umożliwi to dokładniejszą analizę wytrzymałościową systemu rurociągów.

EN

Engineering software has become an essential part of the piping stress analysis. Many pipelines in industrial plant need piping stress calculation before the piping is installed. It is essential that piping system is analyzed properly to have the problems minimized. When the system is connected to rotating eąuipment such as pump it is necessary to calculate nonie loads. Within this system, the first adjustable support makes a relevant impact on nozzle loads during calculation. Several methods of calculation can determine the results. A commonly used analysis technique is centerline method. In this type of analysis trunnion dummy leg is modeled from the center ofmain pipe. The trunnion is assumed to be at ambient pressure and temperature. Thermal expansion of the pipe diameter is not considered in this technique of analysis. To address the pipe diameter increase issue, rigid element method is used where a rigid element is modeled between the pipe centerline and the pipe bottom at the point of the pipe support with temperature of medium flowing through the main pipe specified. Because of additional radial expansion introduced by using rigid element method, there will be a considerable increase in vertical pipe displacement which is responsible for increase of nozzle loads. During this calculation stiffness of the support is considered as default value by the software. To provide the effect of the first support stiffness on the nozzle loads it is necessary to calculate precisely stiffness of the support plate. By predicting the stiffness, more accurate results of the loads exerted on the pump nozzle could be arrived at.

Słowa kluczowe

PL

rurociąg; pompa; króciec; obciążenia

EN

pipeline; pump; nozzle; loads

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 87, nr 7
• Strony: 566--568
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kowalski M.

• Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii, Politechnika Warszawska, Filia w Płocku

Bibliografia

• 1. „Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries". ANSI/API 610. Eleventh Edition, September 2010.
• 2. Bradshaw C. „CAESAR II Statics Training". Intergraph CADWorx and Analysis Solutions. 2011.
• 3. Choudhury M.G., Kulkami A., Koranga D. „lmprove design for pump suction nozzles". Hydrocarbon Processing. May 2013, pp.75-5-77.
• 4. „Structural Analysis of Piping Systems". Recommended Practice. DNV-RF-D101, October 2008.
• 5. Kowalski M., Wernik J. „Nieprawidłowości obliczania naprężeń wytrzymałościowych w rurociągach przy użyciu programów komputerowych". Młodzi Dla Techniki 2013 - Konferencja Naukowa Doktorantów i Młodych Naukowców, Politechnika Warszawska - Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii.
• 6. Zioło M., "Instalacje rurociągowe w przemyśle chemicznym". Warszawa: WNT, 1969.