Mekanik Kaplamalı Boru Toplama Sanatı: Broşürlerde Size Söylemedikleri Şeyler
Bakmak, Bu oyunun içindeyim 22 yıl. Tekrar atölye müfettişi olarak işe başladım ’02, kalite kontrol yoluyla yolumu aştım, başarısızlık analizinde on yıl harcadı, ve şimdi milyar dolarlık bir proje yanlış boruyu belirlemek üzereyken aradıkları adamım. Mekanik olarak gördüm BORU KAPLI bütçelerden tasarruf edin, ve satın alma ofisindeki birisinin aslında ne satın aldığını anlamadan en ucuz seçeneği seçmesi nedeniyle felaketle sonuçlandığını gördüm..
Sana doğrudan bir şey söyleyeyim. Mekanik olarak arasındaki fark BORU KAPLI bu sürer 30 yıllar ve sonra katmanlara ayrılmaya başlayan bir 18 aylar? Nadiren hammaddelerle ilgilidir. Bu aslında borudan ne yapmasını istediğini anlamakla ilgili.
Mekanik Kaplamalı Boru Neden Var?
90'lı yılların ortalarında, Kuzey Denizi projesi üzerinde çalışıyordum. 16 inçlik bir akış hattımız vardı, katı dubleks, mutlak bir servete mal oldu. Müşteri mutluydu, mutluyduk, herkes evine ikramiyelerle gitti. Daha sonra nikelin fiyatı tavan yaptı, ve aniden sağlam CRA boru, uzun mesafeli taşıma için ekonomik açıdan çılgın hale geldi.
İşte olay şu. Korozyona dayanıklı olmak için duvar kalınlığının tamamına ihtiyacınız yoktur. Sadece bir bariyere ihtiyacın var. Karbon çeliği size güç ve basınç kontrolü sağlar. İnce CRA astarı (genellikle 2 mm ila 3 mm) kötü işlerin üstesinden gelir. Bütün önerme bu. Ama mekanik olarak BORU KAPLI kaplamalı boru değil, ve eğer bu ayrımı anlamıyorsanız, kötü bir gün geçireceksin.
Kaplamalı boru? Bu metalurjik bağdır. Füzyon. Astarın ve destek çeliğinin arayüzde sürekli bir malzeme haline geldiği rulo bağlama veya patlama kaplamasından bahsediyorsunuz. Doğru yapıldığında çok güzel, ama pahalıdır ve üretimi sonsuza kadar sürer.
Mekanik olarak kaplanmış boru farklıdır. Bir CRA borusu alıyoruz, karbon çeliği bir dış borunun içine kaydırmak, ve ardından tüm tertibatı genişleterek astarın dış boruya yeterli artık temas basıncıyla baskı yapmasını sağlayarak yerinde kalmasını sağlayın. Bu mekanik bir girişim uyumudur. Füzyon yok. Sadece fizik.
İşte çoğu mühendisin yanlış anladığı yer burası. Teknik özellikler sayfasına bakıyorlar, Görmek “BORU KAPLI,” ve katı CRA gibi davrandığını varsayalım. öyle değil. Yakın bile değil.3
Kimsenin Sormadığı Temel Soru
Bir proje yöneticisi bana gelip şunu söylediğinde “ekşi servis uygulaması için astarlı boruya ihtiyacımız var,” ilk sorum hep aynı.
Hangi sıcaklık?
Proses akış şemasındaki tasarım sıcaklığı değil. Gerçek çalışma sıcaklığı. Geçici sıcaklıklar. Kapatma sıcaklıkları. Bekleme oranları.
Çünkü mekanik olarak kaplanmış boru diferansiyel termal genleşme nedeniyle yaşar ve ölür.
İşte beni geceleri ayakta tutan matematik. Karbon çeliğinin yaklaşık bir termal genleşme katsayısı vardır. 11.7 × 10⁻⁶ /°C. Tipik 316L astarınız? bu yaklaşık 16.0 × 10⁻⁶ /°C. Yani boruyu ısıttığınızda, astar dış borudan daha fazla genişlemek istiyor. Bu, temas baskınızı artırır. İyi şey, Sağ?
Ancak soğuduğunuzda (örneğin, Kuzey Denizi kışında veya Kanada'daki petrollü kum operasyonunda bir kapatma sırasında) astar daha fazla büzülür.. Sıcaklığı yeterince düşürürseniz, bu girişim uyumu ortadan kalkar. Artık gevşek bir astarınız var. Ve gevşek bir astar ölü bir astardır.
Kazakistan'da bir işim vardı ’08. Güzel tasarım, kağıt üzerinde her şey mükemmel şekilde belirlenmiş. Ancak hiç kimse kışın -40°C'de kapatılmasını ve ardından 80°C'de üretilen sıvıların hızlı enjeksiyonunu düşünmedi. İlk termal döngü, astar büküldü. Fil dizi gibi buruşmuş. Kesmek zorunda kaldım 3 kilometrelik boru ve yeniden başlayın.
Ders? Beklenen her sıcaklıkta minimum temas basıncınızı hesaplamanız gerekir. Sadece kararlı durum değil. Her geçici durum.
Size ilk tarama için kullandığımız kaba hesaplamayı vereyim. T sıcaklığındaki artık temas basıncı:
P_c(T) = P_0 + [ (a_liner – α_cs) × (T – T_install) × E_liner × t_liner ] / D
Neresi:
-
P_0, üretimden sonraki ilk temas basıncınızdır
-
α termal genleşme katsayılarıdır
-
E_liner, astar malzemesinin modülüdür
-
t_liner astar kalınlığıdır
-
D nominal çaptır
Bu sayı, faaliyet zarfınızın herhangi bir noktasında negatife düşerse, sorunların var. Tam durak. Geçmeyin gidin, toplama $200.
Her Şeyi Değiştiren Üretim Değişkeni
İşte satış broşürlerinde göremeyeceğiniz bir şey. Boruyu gerçekte nasıl genişletiyorlar??
Sektörde temel olarak iki düşünce okulu var. Hidrolik genleşme ve mekanik genleşme. ikisiyle de çalıştım. Her ikisinin de hatalarını düzelttim. Ve güçlü fikirlerim var.
Tesisimizde hidrolik genleşme kullanıyoruz. Astarlı düzeneğin uçlarını kapatıyorsunuz, halkayı suyla doldurun (veya bazen yağ), ve ona fena halde baskı yapmak. konuşuyoruz 400 Hedef 900 boyuta ve duvar kalınlığına bağlı olarak çubuk. Boru plastik olarak genişler, ve baskıyı kaldırdığınızda, karbon çeliği astardan daha fazla geri yaylanır, daha önce bahsettiğim artık temas basıncını bırakarak.
Avantaj? Düzgün genişleme. Borunun tüm uzunluğu aynı anda aynı basıncı görür. Temas basıncı dağılımınız inanılmaz derecede tutarlı.
Dezavantajı? Son etkiler. Borunun her iki ucundaki son 100 mm'lik kısım, sızdırmazlık düzenlemeleri nedeniyle tam olarak aynı şekilde genişlemiyor. Ya bu uçları kesersiniz ya da tasarımınızda bunları hesaba katarsınız.
Mekanik genişletme, düzeneğin içinden çekilen veya itilen bir domuz veya mandrel kullanır, Boruyu ilerledikçe mekanik olarak germek. Rakiplerimizden bazıları buna yemin ediyor. Daha hızlı çevrim süreleri, daha az ekipman, su kullanımı yok.
Ancak başarısızlık analizinde şunu gördüm:. Mekanik genleşme çevresel farklılıklar bırakabilir. Boru genişliyor, rahatlatır, ve bazen bu hafif dalgalanmaları elde edersiniz; çevre etrafındaki temas basıncında mikroskobik değişiklikler. Normal çalışma koşullarında, iyi. Ancak sıcaklık veya basınçta bisiklet sürüyorsanız, bu değişiklikler yorgunluk veya yıpranma için başlangıç noktaları haline gelir.
Mekanik genişlemenin yanlış olduğunu söylemiyorum. En iyi arkadaşlarımdan bazıları mekanik olarak genişletilmiş boru yapıyor. Ancak kritik hizmet için: derin su, yüksek sıcaklık, şiddetli ekşi - her seferinde hidrolikten bahsediyorum.
Kimsenin Size Göstermediği Masa
Dizüstü bilgisayarımda bir e-tablo tutuyorum. Geçen hafta Orta Doğu'daki bazı arıza verilerini inceledikten sonra güncellendi. Astar malzemesi seçimi hakkında nasıl düşündüğümün basitleştirilmiş versiyonu.
| Hizmet Durumu | Astar Malzemesi | Minimum Kalınlık | Maksimum sıcaklık | Göreli Maliyet | Yakalama |
|---|---|---|---|---|---|
| Hafif ekşi, tatlı servisi, su enjeksiyonu | 316L | 2.5mm | 250° C | 1.0 | Klorürler 60°C'nin üzerinde onu öldürecek |
| Orta derecede ekşi, bazı klorürler | 904L | 2.5mm | 300° C | 1.8 | Kaynak telaşlı, dikkatli prosedüre ihtiyaç var |
| Yüksek H₂S, yüksek klorürler, orta sıcaklık | 825 | 2.5mm | 350° C | 2.4 | Kullanılabilirlik her yıl daha da kötüleşiyor |
| Aşırı ekşi, yüksek sıcaklık, element kükürt | 625 | 3.0mm | 400° C | 3.2 | Astarda hidrojen kırılganlığı endişeleri |
| Dar alanlar, ağırlığa duyarlı | 2205 | 2.0mm | 200° C | 1.5 | Genişleme sırasında daha az sünek |
| Deniz suyu enjeksiyonu, Düşük sıcaklığı | 316L | 3.0mm | 80° C | 1.0 | MIC bir sorun olabilir, Cu eklemeyi düşünün |
O “yakalamak” kolon? Bunlar ancak boruların başarısızlığını izleyerek öğrenebileceğiniz şeylerdir. Birkaç tanesini açayım.
316L Klorür Tuzağı
Herkes 316L'yi sever. Ucuz, mevcut, her imalatçı nasıl kaynak yapılacağını bilir. Ancak birisinin 316L kaplı boruyu sıcak klorür servisine koyduğu yerde gördüğüm arızaların sayısını unuttum çünkü “sıcaklık yalnızca 80°C'dir.”
İşte sorun. Bu 80°C toplu sıvı sıcaklığıdır. Ama tam boru duvarında, özellikle herhangi bir kirlenme veya birikinti varsa, yüzey sıcaklığı daha yüksek olabilir. Ve eğer temizlik için buhar çıkışı yaparsanız? Aniden 130°C veya daha yüksek sıcaklıktasınız. Klorür stresli korozyon çatlaması tasarımınızın temelini umursamaz. Gerçekte ne olduğu umurunda.
Bir rafineride bir vakam vardı, üzgünüm, Üretilen su hizmeti için 316L kaplı boru kullandıkları müşterinin adını veremiyorum. Tasarımda maksimum 75°C belirtildi. Ancak bir indirme vanasının akış aşağısında, yanıp sönmenin bölgesel ısınmaya neden olduğu bir bölüm vardı.. Önemli bir şey değil, belki duvarda 95°C. Altı ay sonra, her iki eklemden ince çatlaklar çıkarıyorduk. Tüm partinin hurdaya çıkarılması gerekiyordu.
Klorürünüz varsa ve ateşiniz 60°C'nin üzerindeyse, Seni 904L'ye doğru iteceğim ya da 825. Evet, Daha pahalıya mal oluyor. Ancak değiştirmekten daha az maliyetlidir 5 kilometrelik boru.
Standartlar Hidrojen Hakkında Size Ne Söylemiyor?
Son zamanlarda sektörde hidrojen taşımacılığı hakkında çok fazla konuşma yapılıyor. Hidrojen için mevcut gaz boru hatlarının yeniden kullanılması, yeni hidrojen altyapısı inşa etmek. Ve herkes hidrojen servisi için astarlı boruyu soruyor.
İşte beni uyanık tutan şey. CRA malzemelerinde hidrojen kırılganlığı karmaşıktır, ve standartlar henüz yakalanamadı. NACE MR0175/ISO'ya sahibiz 15156 ekşi servis için, ancak hidrojen servisi farklıdır. daha yüksek basınçlar, farklı hasar mekanizmaları.
Şu anda ortak bir endüstri projesiyle ilgileniyorum - hangisi olduğunu söyleyemem - saf hidrojen için astarlı borulara bakıyorum 100 daha fazla bar. İlk göstergeler, astar malzemelerine ilişkin bazı varsayımlarımızın yanlış olduğu yönündedir. özellikle, bağışık olduğunu düşündüğümüz nikel alaşımları? Pek değil. Bağ arayüzünde tahmin etmediğimiz bir hidrojen etkisi var.
Hidrojen için astarlı boru belirtiyorsanız, ve birisi sana bunu güvenle söylüyor “tüm standartlar bunun iyi olduğunu söylüyor,” şüphelenmek. Hala öğreniyoruz. Test verilerini isteyin. Referans isteyin. Ve bir güvenlik marjı oluşturun.
Kaynak Ucu Hazırlığı Kabusu
İşte neredeyse her şeyden daha fazla saha sorununa neden olan bir şey. Kaplamalı boruyu nasıl sonlandırabilirsiniz??
Bu güzel pipoya sahipsin, mükemmel girişim uyumu, güzel pürüzsüz delik. Daha sonra onu bir sonraki bağlantıya veya bağlantı parçasına kaynaklamanız gerekir.. Ve aniden kaynak ucundaki astarla uğraşmak zorunda kalırsınız.
Temelde dört yaklaşım var, ve hepsinin yanlış yapıldığında başarısız olduğunu gördüm.
Yöntem 1: Açıkta kalan astar. Her iki boruyu da kestiniz, astarı çıkıntılı halde bırakmak. Daha sonra karbon çeliği dış borularını birbirine kaynaklayın, ve daha sonra astarların arasına bir kapatma parçası kaynak yaparsınız. Bu size sürekli bir CRA yüzeyi sağlar. Doğru yapıldığında çok güzel. Ama yavaş, yüksek vasıflı kaynakçılar gerektirir, ve uyumu mükemmel bir şekilde yönetmelisiniz. Birisinin boşluğu yanlış anlaması nedeniyle kapatma kaynağının çatladığı birkaç saha arızasından fazlasını gördüm.
Yöntem 2: Kaynak dağılımı. Önce karbon çeliği eklemini kaynaklıyorsunuz, daha sonra içeri girip açıkta kalan karbon çeliğini CRA dolgu metali ile kaplayın. Bu daha hızlı, uyum sorunları konusunda daha bağışlayıcı. Ancak artık orijinal astardan kaynak kaplamaya geçişiniz var. Bu geçiş düzgün değilse, bir çatlağın var. Ve çatlaklar korozyonun başladığı yerdir.
Yöntem 3: Kaplamalı kaynak uçları. Bazı üreticiler boruları uçlarında entegre kaplamalı geçişle tedarik ediyor. Borunun son 50 mm'lik kısmı aslında mekanik olarak astarlanmak yerine metalurjik olarak kaplanmıştır. Karbon çeliğini kaynaklıyorsunuz, ve kaplamalı uç kaynak alanını korur. Bu benim kritik hizmet için tercih ettiğim yaklaşımdır. Daha ön maliyete sahiptir, ancak sahada kaynak süresinde bir servet tasarrufu sağlar.
Yöntem 4: İç kollu. Karbon çeliğini kaynaklıyorsunuz, daha sonra bağlantıyı kapsayan ayrı bir CRA manşonu yerleştirirsiniz ve her iki uçtan da kaynak yapın. Bu, güçlendirme durumlarında yaygındır. Ancak artık bağlantı başına iki çevresel sızdırmazlık kaynağınız var, ve her biri potansiyel bir sızıntı yoludur.
Kuzey Denizi'nde yüklenicinin vasıfsız kaynakçılar ile açıkta kalan astarları kullanarak paradan tasarruf etmeye karar verdiği bir projem vardı.. İlk basınç testi, sızıntı yaşadık 30% eklemlerin. Yeniden işleme maliyeti, uygun kaplama kaynağının ön maliyetinin üç katıdır.
Denetim Tuzağı
İşte bir tane daha. Kurulumdan sonra mekanik olarak kaplanmış boruyu nasıl incelersiniz??
Standart bir akıllı domuzu öylece çalıştıramazsınız. Çoğu muayene aleti katı duvarlı borular için tasarlanmıştır. Duvar kalınlığını ölçüyorlar veya metal kaybını arıyorlar. Ama astarlı boruda, iki katmanın var, ve aralarındaki bağ basit bir şekilde manyetik veya ultrasonik değil.
Birkaç yıl önce, astarlı borularında standart bir manyetik akı sızıntısı aracı çalıştıran bir boru hattı operatörüyle çalıştım.. Araç bildirdi “duvar kaybı” birden fazla yerde. Boruyu kazdılar, bölümleri kes, ve hiçbir şey bulamadım. Alet, astar ile dış boru arasındaki arayüzü bir kusur olarak görüyordu.
Aslında ihtiyacınız olan şey, katmanlar arasında ayrım yapabilen özel ultrasonik araçlardır.. Ve o zaman bile, çoğunlukla astarın kopmasını veya bükülmesini arıyorsunuz, geleneksel korozyon değil. Denetim dünyası astarlı boru teknolojisine tam olarak yetişemedi.
Kaplamalı boruyu sürekli bütünlük izlemeye ihtiyaç duyacağınız kritik bir konuma yerleştiriyorsanız, bunu önceden düşün. İhtiyacınız olan inceleme araçlarını çalıştırabilir misiniz?? İşlem hattı araca erişim için tasarlanmış mı?? Yoksa astarın durumunu mu tahmin edeceksiniz? 10 yıl?
Fikrimi Değiştiren Kişisel Hikaye
Size Batı Afrika'daki bir işten bahsedeyim. Derin su projesi, büyük isim operatörü, hayal edebileceğiniz tüm mühendislik kaynakları. Sıcak taşıyan bir akış hattı için 825 astarlı boru belirtmişlerdi, ekşi üretim. Kağıt üzerinde her şey yolunda görünüyordu.
Ancak ilk boru partisi geldiğinde, denetim ekibimiz tuhaf bir şey fark etti. Astar yüzeyinde hafif bir renk değişikliği deseni vardı. Neredeyse filigranlar gibi. Üretici bunun sadece işaretlerle ilgili olduğunu söyledi, önemli değil.
Kendim bakmak için uçtum. Yaklaşık olarak astarın üzerine taşınabilir bir sertlik test cihazı taktım 50 yerler. Sertlik tutarlıydı, hangisi iyiydi. Ama yine de bu işaretleri sevmedim.
Birinden bir numune kestik. “şüphelenmek” borular ve metalografiye gönderilmesi. Bulduğumuz şey şaşırtıcıydı. Hidrolik genleşme işlemi sırasında, basınçlandırma sıvısında bir miktar kirlenme vardı. Astar yüzeyine mikroskobik parçacıklar gömülmüştü. Kısa vadede korozyon performansını etkileyen hiçbir şey yok. Ancak yüksek klorürlü, yüksek sıcaklık ortamı? Bu gömülü parçacıklar çukurlaşma için başlangıç bölgeleri haline gelebilir.
Grubun tamamını reddettik. Üretici öfkelendi. Proje takvimi darbe aldı. Ama üç yıl sonra, o alan devreye girdiğinde ve üretime başladığında, Operatörün dürüstlük yöneticisinden bir telefon aldım. Tesisin diğer kısımlarında korozyon sorunları vardı, ama astarlı boru? Mükemmel. Tek bir çukur değil.
Bu deneyim bana bir şey öğretti. İyi astarlı boru ile mükemmel astarlı boru arasındaki fark her zaman spesifikasyonda olmayabilir. Proses kontrolünde. Temizlikte öyle. Üretim sırasında detaylara dikkat edilir.
Kimsenin Dürüstçe Cevaplayamadığı Maliyet Sorusu
İnsanlar bana her zaman soruyor: “Mekanik olarak kaplanmış boru, katı CRA'dan ne kadar daha ucuzdur??”
Dürüst cevap:: duruma göre değişir, ve sana tek bir numara veren herkes yalan söylüyor.
Standart 12 inçlik bir program için 40 316L'deki boru, kaplamalı boru olabilir 40% katı 316L'den daha ucuz. Ancak ağır duvarlı 20 inçlik bir boru için 625, tasarruf olabilir 70% veya daha fazlası. Karbon çeliği desteği ne kadar kalın olursa, ne kadar çok tasarruf edersen, çünkü pahalı alaşımı ucuz karbon çeliğiyle değiştiriyorsunuz.
Ama işte tuzak. Kurulum maliyetleri farklıdır. Kaynak astarlı borunun kaynaklanması daha uzun sürer. Denetim daha karmaşıktır. Bağlantı parçaları ve flanşlar özel dikkat gerektirir. Dolayısıyla kurulu maliyet oranınız malzeme maliyet oranınızdan farklı olabilir.
Müşterilerime her zaman toplam kurulu maliyet karşılaştırması yapmalarını söylerim, sadece malzeme maliyeti karşılaştırması değil. Ve potansiyel başarısızlığın maliyetini de hesaba katın. Düşük risk için, düşük sıcaklıkta su enjeksiyon hattı, astarlı boru hiç akıllıca değil. Yüksek sıcaklık için, onarım için sınırlı erişime sahip yüksek basınçlı ekşi gaz hattı, belki sağlam CRA yeniden çekici görünmeye başlar.
Gelecek ve Neden Endişeliyim
sana karşı dürüst olacağım. Kaplamalı boru endüstrisi şu anda bazı zorluklarla karşı karşıyadır.
Öncelikle, hammadde kullanılabilirliği. Nikel alaşımı piyasası yıllardır değişkenlik gösteriyor. Teslimat süreleri 825 ve 625 uzanıyorlar. Bazı projeler bekliyor 12 astar malzemeleri için ay veya daha fazla. Bu, insanları daha az uygun alternatiflere veya kalitesi şüpheli tedarikçilere doğru itiyor.
İkinci, beceri eksikliği. Kaplamalı borulardan gerçekten anlayanlar: metalurji, imalat, başarısızlık modları kullanımdan kaldırılıyor. Ben 58, ve ben başarısızlık analizi camiasındaki en genç adamlardan biriyim. Kurumsal bilgi kapıdan çıkıyor, ve gelecek neslin bunu yakalamaya hazır olduğundan emin değilim.
Üçüncü, hidrojen sorusu. Hidrojen taşımacılığı herkesin tahmin ettiği şekilde gerçekleşirse, muazzam miktarda astarlı boruya ihtiyacımız olacak. Ancak uzun vadeli performansı henüz tam olarak anlayamıyoruz. Araştırma programları var, ama zaman alıyorlar. Ticari baskının teknik anlayışı aşacağından endişeleniyorum.
Ve dördüncü, kaliteli sıkma. Dışarıda işleri kolaylaştıran üreticiler var. Daha düşük dereceli astar malzemelerinin kullanılması, genleşme basınçlarının azaltılması, kalite kontrollerini atlamak. Boru ilk incelemeyi geçtiği için bundan kurtuluyorlar. Ancak 5 yıllar yolda, birinin çok pahalı bir sorunu olacak.
Temel Kurallarım
Sonrasında 22 yıl, Bunu birkaç basit kurala indirgedim. Uygun mühendisliğin yerini almayacaklar, ama siz doğru mühendisliği yaparken sizi beladan uzak tutacaklar.
Kural 1: Beklenen her koşulda minimum temas basıncını hesaplayamıyorsanız, tasarımı bitirmedin.
Kural 2: Astar kalınlığı korozyon payınızdır. 2,5 mm'yi belirtirseniz, elde ettiğin şey bu. Marjınız olduğunu varsaymayın.
Kural 3: Kaynak uçları zayıf noktadır. Orada para harca.
Kural 4: Fiyat gerçek olamayacak kadar iyiyse, birisi bir şeyi atlıyor.
Kural 5: Boruyu yapan insanlarla konuşun, sadece satış temsilcisi değil. Süreç kontrollerini sorun. Reddedilme oranlarını sorun. Son başarısızlık araştırmalarını sorun.
Kural 6: Kritik hizmet için, Tüm partiyi kabul etmeden önce en az bir üretim bağlantısını kesin ve test edin. Ucuz sigorta.
Beni Alçakgönüllü Tutan Güncel Bir Örnek
Geçen sene, Orta Doğu'daki bir projeye danışmanlık yaptım. Dev gaz sahası, yüksek CO₂, orta H₂S, sıcaklıklar 120°C civarında. Müşteri 825 çizgili boru belirtmişti, 3mm astar, hepsi iyi görünüyordu.
Ancak detaylı tasarım incelemesi sırasında, bir şey farkettim. Boru hattının makaralama kullanılarak kurulacak birkaç bölümü vardı. Boru büyük bir tamburun üzerine sarılacaktı, taşınan, daha sonra kurulum sırasında düzeltildi.
Hiç kimse bu bükülmenin astar temas basıncına ne yaptığını kontrol etmemişti.
Hızlı bir FEA yürüttük. Sarma sırasında, Bükülmenin iç kısmındaki basınç gerinimleri, üretim durumunda yerel astar burkulmasına neden olacak kadar yüksekti. Çalıştırma sırasında değil, kurulum sırasında.
Başlangıçtaki temas basıncını artırmak için boruyu daha kalın bir astarla ve değiştirilmiş bir genişletme işlemiyle yeniden nitelendirdik.. Maliyet ve zamanlamayı ekledi. Ama eğer yakalamasaydık, bu borunun deniz tabanına ulaşmadan önce gevşek astarları olurdu.
Önemli olan şu ki, astarlı boru sadece bir malzeme seçimi değildir. Bu bir sistem. Hayatının her aşamasını düşünmek zorundasınız.: imalat, toplu taşıma, Kurulum, operasyon, Muayene. Her faz bu mekanik bağa farklı yükler uygular.
Sonuç olarak
Mekanik olarak kaplanmış boru, doğru uygulandığında mükemmel bir çözümdür. Sağlam CRA'ya kıyasla sektöre milyarlarca dolar tasarruf sağladı. Aksi takdirde ekonomik olarak imkansız olacak projelerin hayata geçirilmesini sağladı.
Ama bu sihir değil. Ne yaptığınızı anlamanın yerini tutmaz. Astar ile dış boru arasındaki bağ mekaniktir, metalurjik değil. Sınırları var. Arıza modları vardır. Saygı gerektirir.
Mekanik Kaplamalı Boru Seçimi İçin Teknik Analiz Diyagramları
Ankraj Kafesinin Yanlış Hizalanması: Dökmeden Önce ve Sonra
En iyi şablonu kullanmadığınızda bu olmaya devam ediyor. Beton yerleştirme sırasında kafes kayıyor.
PLAN GÖRÜNÜMÜ - TEMELİN ZİRVESİ
(AŞAĞIYA BAKIŞ)
İSTENİLEN KONUM GERÇEK KONUM
(Spec: ±1/8" Tolerans) (SC'de bulduklarımız: 1.5" vardiya)
N N
| |
| |
W-----+-----E W-----+-----E
| | X
| | X
S S X
XXX
Cage shifted SE
ANCHOR BOLT CIRCLE
(12 basitleştirilmiş şekilde gösterilen cıvata modeli)
İstenilen: ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Found: ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ X X X X
(3 Cıvatalar konum dışı)
Bu konuda matematik? Eksantriklik e = 1.5 inç. 120 ft'lik bir tek kutupta, bu eksantriklik ek bir an yaratıyor:
P dikey yük nerede. 50 kip'lik kule ağırlığı için, bu ekstra bir şey 6,250 Tabanda kimsenin tasarlamadığı ft-lbs bükülme. Kule hiçbir zaman düz durmaz. Eğilerek doğmuştur.
Tesisat Ölçümü: 3 Yüzlü Kontrol
Çoğu ekip iki taraftan kontrol yapıyor. Üçgen bir kulede, bu yeterli değil. İşte nedeni:
KULE İÇİ BÖLÜM A-A
(YUKARIDAN AŞAĞIYA BAKIŞ)
A Yüzü
/\
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
\ /
\ /
\ /
\ /
\ /
\ /
\ /
\/
Face C Face B
MEASUREMENT POINTS:
120° aralıklarla teodolit konumları:
Konum 1: Sight along Face A
Position 2: 120° döndür, sight along Face B
Position 3: 120° döndür, sight along Face C
DEFLECTION READINGS (üstte inç):
Kule "A" (İki taraftan düz görünüyor):
A Yüzü: +1.0" (kuzeye doğru eğilir)
Yüz B: +0.5" (Kuzeydoğuya doğru eğiliyor)
Yüz C: -1.5" (SW'ye eğilir) ← Sorun!
Ortalama sapma = (1.0 + 0.5 - 1.5)/3 = 0.0
Ancak maksimum sapma = 1.5" → Twist present
Tower "B" (Aslında düz):
A Yüzü: +0.2"
Yüz B: +0.1"
Yüz C: -0.3"
Ortalama = 0.0, maksimum = 0.3" ✓
Kule A'daki bükülme her bağlantıda burulmaya neden olur. C Yüzündeki cıvatalar tasarlanandan daha fazla kesme kuvvetine maruz kalıyor. Bu, gerçekleşmeyi bekleyen bir yorgunluk hatasıdır.
Somun Çevirme Yöntemi: Cıvata Gerginlik İlerlemesi
Bir cıvatayı doğru şekilde sıktığınızda içinde olan şey budur:
CIVATA GERİLİMİ vs. SOMUN DÖNÜŞÜ (A325 cıvata için, 3/4" çap x 4" uzun) Tension ^ | X <-- Final: 1/3 dönüş | X (~28.000 lbs) | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X | X |X <-- Sıkı sıkı (~1.000 lbs) +------------------------------------> Döndürme 0 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 (dönüşler) ANAHTARI NASIL HİSSETTİRİYOR: Sıkı sıkı: "Temas etmek... biraz daha..." 1/8 dönüş: "Sağlamlaşıyor..." 1/4 dönüş: "Bu çaba gerektiriyor..." 1/3 dönüş: "Hırıltı. Tamam, that's done." TEHLİKE BÖLGESİ (Aşırı torklanmış): 1/2 dönüş: "Neden kolaylaşıyor? Oh..." (Cıvata verimi, kalıcı esneme, azaltılmış sıkma kuvveti)
Tork anahtarı yatıyor. sıcaklık, yağlama, diş durumu — tümü torku etkiler. Ama esneme esnemedir. Somun dönüşü yöntemi sürtünmeyi umursamaz.
Kablo Termal Hareketi: Neden Servis Döngülerine İhtiyacınız Var?
Sıcaklık değişimi kabloların genleşmesine ve daralmasına neden olur. İzin vermeyince böyle oluyor:
DİKEY KABLO ÇALIŞMASI - 100 FT YÜKSEKLİK
(Kış ve Yaz konumu)
Üst Konektör Üst Konektör
| |
| |
| Kış (-20° F) | Yaz (+100° F)
| Kablo kısaltılmış | Kablo uzatıldı
| |
| |
| |
| ___/ Hizmet
| / döngü
| / alır
| / gevşek
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
|/
Bottom Connector Bottom Connector
CABLE LENGTH CHANGE:
ΔL = L × α × ΔT
For L = 100 ft = 1200 inches
α (Bakır) ≈ 9.4 × 10⁻⁶ /°F
ΔT = 120°F (-20°F ile +100°F arası)
ΔL = 1200 × 9.4e-6 × 120 = 1.35 inches
Without service loop: O 1.35 inç konektörü çeker.
Servis döngüsü ile: Döngü açılır/kapanır, konektör yerinde kalır.
Bahsettiğim Arizona sitesi? Döngüleri yoktu. Kış gecesi, -20°F soğuk ani (nadir, ama oldu). Kablolar küçüldü 1.5 inç. Üç konektörü hemen jaklardan çıkardım. Radyo sessizliği 3 sabah. Müşteri mutlu değildi.
Olmalısın giriş Yorum yazmak için.