نحوه ترسیم انواع تجهیزات پالایشگاهی و پتروشیمی اعم از پمپ و کمپرسور و انواع برج ها رو با قیود در نرم افزار تحلیل تنش توضیحاتی ارایه دهید.
سپاس
سپاس
ترسیم تجهیزات
مهارتجومحمد راستیپرسیده شده ۱ سال پیش۷ بازدید۱ پاسخپاسخها (۱)
استادعلی مانی زاده· ۲ روز پیشسلام و وقت شما بخیر. منظور از مدل‌سازی تجهیزات در نرم‌افزار تحلیل تنش، معمولاً بازسازی شکل کامل پمپ، کمپرسور یا برج نیست؛ هدف این است که رفتار تجهیز در محل اتصال به لوله، شامل سختی نازل، حرکت حرارتی، نشست و شرایط مهاربندی، به‌درستی در مدل اعمال شود. برای این کار، بسته به اطلاعات موجود، می‌توان جابه‌جایی نازل را مستقیماً تعریف کرد یا از المان‌های کمکی برای نمایش فاصله نازل تا نقطه مرجع تجهیز استفاده کرد.
یکی از ابزارهای کاربردی در CAESAR II، المان صلب بی‌وزن یا Zero-weight Rigid است. برای تعریف آن، گزینه Rigid را فعال و وزن را صفر می‌کنیم. این المان برای انتقال حرکت و نیرو بین دو نقطه استفاده می‌شود و نماینده یک لوله واقعی نیست. مثلاً می‌توان نازل را با آن به محور تجهیز یا نقطه مرجع متصل کرد. البته بی‌وزن بودن به معنی نداشتن تغییر طول حرارتی نیست؛ جنس، دما و ابعاد المان باید متناسب با رفتار موردنظر تعریف شوند. راهنمای نرم‌افزار نیز استفاده از این المان‌ها را برای ارتباط نازل‌ها با بدنه و نقاط تکیه‌گاهی تجهیزات توضیح داده است.
در خط متصل به مخزن اتمسفریک، یک روش ساده‌شده این است که از محل اتصال نازل به پوسته، یک المان صلب بی‌وزن تا محور مخزن در تراز مناسب ایجاد کنیم و حرکت مخزن را به گره مرجع بدهیم. برای مثال، اگر محور قائم مدل Y باشد و نشست یکنواخت مخزن ۲۰ میلی‌متر اعلام شده باشد، جابه‌جایی قائم گره مرجع را برابر منفی ۲۰ میلی‌متر تعریف می‌کنیم. مقدار نشست باید از مدارک ژئوتکنیک یا سازه گرفته شود. این روش، حرکت کلی مخزن را منتقل می‌کند؛ برای نشست نامتقارن، دوران مخزن یا تغییر شکل موضعی پوسته باید مدل متناسب با همان وضعیت تهیه شود.
در همین مثال، اگر انعطاف‌پذیری اتصال نازل به پوسته اهمیت داشته باشد، اتصال کاملاً صلب ممکن است نیروها را متفاوت از رفتار واقعی نشان دهد. در محدوده کاربرد روش، می‌توان از قابلیت Nozzle Flex با گزینه API 650 استفاده کرد. در این حالت، نرم‌افزار سختی اتصال را بین گره نازل و گره مخزن ایجاد می‌کند و نباید همان دو گره را با یک Rigid یا قید اضافی به هم متصل کنیم؛ این کار انعطاف‌پذیری تعریف‌شده را دور می‌زند. حرکت کلی مخزن نیز به گره مرجع مخزن اعمال می‌شود.
برای پمپ و کمپرسور، اطلاعات اصلی شامل محل نازل‌ها، نقطه مرجع مهاربندی بدنه، جابه‌جایی نازل‌ها در شرایط کار و بارهای مجاز سازنده است. در مدل اولیه، اگر ثابت بودن نازل قابل توجیه باشد، می‌توان آن را Anchor در نظر گرفت. اگر تجهیز در زمان کار حرکت حرارتی دارد، باید این حرکت را مستقیماً به نازل اعمال کنیم یا با المان‌های صلب بی‌وزن، فاصله نازل تا نقطه مرجع بدنه را مدل کنیم تا حرکت محاسبه شود. حرکت اعلام‌شده سازنده و حرکت محاسبه‌شده از مدل نباید برای یک اثر، هم‌زمان و دوباره اعمال شوند. برای کمپرسور رفت‌وبرگشتی نیز بررسی ارتعاش و بارهای دینامیکی، موضوعی جدا از تحلیل استاتیکی اتصال نازل است.
برای برج و مخزن عمودی، محل اتصال بدنه به اسکرت یا تکیه‌گاه، مرجع مهمی برای رشد حرارتی است. حرکت نازل تابع ارتفاع آن نسبت به این مرجع، توزیع دمای بدنه و موقعیت نازل روی محیط برج است. می‌توان جابه‌جایی نازل را از اطلاعات سازنده گرفت و مستقیم اعمال کرد، یا بدنه را با مدل مناسب و یک رابط صلب بی‌وزن تا نازل نمایش داد. اگر انعطاف‌پذیری خود بدنه اهمیت داشته باشد، مدل کردن تمام برج به‌صورت صلب کافی نیست؛ راهنمای CAESAR II برای این وضعیت، مدل بدنه با المان‌های دارای قطر و ضخامت واقعی و اتصال کمکی بی‌وزن تا محور تجهیز را پیشنهاد می‌کند.
در مخازن افقی و مبدل‌ها نیز باید زین ثابت و زین لغزنده مشخص باشند. رشد حرارتی بدنه نسبت به تکیه‌گاه ثابت، حرکت هر نازل را تعیین می‌کند. ثابت فرض کردن هر دو زین یا تمام نازل‌ها می‌تواند مهار غیرواقعی ایجاد کند. در این تجهیزات، علاوه بر حرکت حرارتی، نشست تکیه‌گاه‌ها و حدود مجاز نیرو و ممان نازل‌ها نیز باید بررسی شود.
نکته مهم در اعمال Displacement این است که اگر گره را به‌عنوان نقطه مرجع با حرکت معلوم تعریف می‌کنید، درجات آزادی آن را آگاهانه مشخص کنید. برای یک مرجع کاملاً مقید که فقط نشست قائم دارد، جابه‌جایی قائم مقدار نشست می‌گیرد و پنج مؤلفه دیگر صریحاً صفر می‌شوند؛ روی همان گره نیز Anchor اضافی قرار نمی‌دهیم. بردار جابه‌جایی باید در Load Caseهای مرتبط وارد شود تا اثر آن در تحلیل لحاظ گردد. برای نشست، حالات قبل و بعد از نشست را مطابق مبنای طراحی پروژه تعریف کنید؛ نشست لزوماً فقط متعلق به حالت گرم نیست.
بنابراین انتخاب تکنیک مدل‌سازی از شناخت رفتار تجهیز شروع می‌شود: نقطه ثابت کجاست، نازل چقدر حرکت می‌کند، اتصال چقدر انعطاف دارد و چه بارهایی مجاز است؟ اگر یک نمونه ایزومتریک همراه با نقشه تجهیز و اطلاعات دما و نشست ارسال کنید، می‌توانیم همین مراحل را روی یک مثال واقعی، با تعیین گره‌ها، المان‌های کمکی و قیود، بررسی کنیم.
پاسخ شما
برای پاسخ دادن به این سوال وارد شوید.