Неправильные методы моделирования и выбор диапазона температур могут привести к недооценке нагрузки оборудования. На новой компрессорной станции на этапе проектирования проекта были проанализированы трубы большого диаметра и компрессор. Целью этого анализа было оценить различную маршрутизацию трубопроводов и обеспечить, чтобы нагрузки на оборудование находились в допустимых пределах. Во время ввода в эксплуатацию компрессорного пакета было отмечено несколько проблем с трубопроводом.
Охлаждающие конструкции
Ключевым фактором проектирования при разработке компоновки трубопроводов является поддержание приемлемых нагрузок сопел кулера. Производитель кулеров в большинстве случаев обеспечивает максимально допустимые нагрузки для присоединенного трубопровода. Если он чрезмерно сдержан, тепловой рост трубы будет прикладывать большие нагрузки к соплам охладителя. Этот участок трубопровода обычно требует гораздо большей гибкости, чем другие секции трубопроводов. Чрезмерная гибкость также может увеличить нагрузку на сопло, так как вес трубы будет поддерживаться кулером. Трубы большего диаметра обеспечивают значительно более высокую жесткость и аналогичную компоновку, что приемлемо для небольших трубопроводов и может привести к чрезмерным нагрузкам с линией большего диаметра. Вертикальная нагрузка обусловлена тепловым ростом вертикального хода в кулер. Опорная труба рядом с тройником заставляет трубопровод расти вверх к охладительным соплам. Кроме того, горизонтальный пробег между скрытым заголовком и тройником не может отрываться от кулера. Рост зависит от условий эксплуатации и длины каждого прогона. В то время как рабочие условия обычно не могут быть изменены, длина прогонов трубопроводов может быть изменена путем перенаправления. Это уменьшит количество теплового роста, но не всегда предпочтительнее. Конечным вариантом является регулировка жесткости в области путем регулировки местоположения зажима труб, размера линии, типа локтя и т. д.
Моделирование зажима
После того, как были учтены все факторы проектирования трубопроводов и соблюдены все критерии, все еще существует вероятность того, что окончательный проект завершится неудачей, а результаты термоанализа будут недействительны. Это может быть связано с методами моделирования, используемыми в анализе. Для механических обзоров трубопроводов и общей конструкции, трубчатый зажим обычно считается неподвижной точкой. Хотя полный фиксирующий зажим обеспечивает жесткую опору, его нельзя считать жестким. Каждый тип зажима имеет трансляционную и вращательную жесткость. Трубопроводы типа U-образного болта гораздо более гибкие, чем зажим типа ремня и обеспечивают низкую жесткость вращения. Если в модели не учитывается соответствующая жесткость зажима, то температурный рост, напряжение на трубе и возникающие нагрузки сопел не являются точными.
Термические анализы имеют решающее значение для обеспечения приемлемости предлагаемой схемы трубопроводов. Предыдущая приемлемая конструкция станции может давать разные результаты при применении в другом месте с новыми рабочими условиями, размерами линий, локтями и т. д.
