Very detail engineering czyli pipe stress i rura w rurze

Bardzo wymagający system dla pipe stresowca. System świetnie nadaje się do niezbyt gorących ale bardzo niebezpiecznych mediów. System z podwójną obudową to system z podwójną ścianą, w którym jedna rura znajduje się wewnątrz drugiej rury. Rura wewnętrzna nazywana jest rurą „pierwotną” lub „nośną”, podczas gdy rura zewnętrzna nazywana jest rurą „wtórną” lub „osłaniającą”. Aby zapewnić wsparcie dla rury nośnej i aby utrzymać go w środku rury zabezpieczającej, stosuje się centralizatory (przekładki). Podwójny system zabezpieczający służy do zapobiegania wyciekom niebezpiecznych płynów – tzw dodatkowe przewody rurowe zawierałyby wyciekający płyn, gdyby wystąpiła awaria przewodu pierwotnego. Liczenie takich systemów zwłaszcza na pustynnych terenach sejsmicznych jest już wyższą szkołą jazdy w dziedzinie pipe stresu.  Poniżej estakada 134 m długości z systemem 8/4 cale. Widać poniżej wymodelowany system rura-w rurze:  ...
Read More

Dwa sposoby ukosowania

Dwie blachy po 150 mm grubości każda. W pierwszym ktoś pobił chyba ilość ściegów bo jest ich około 750 sztuk, ~7 razy więcej materiału dodatkowego i nieskończenie więcej naprężeń spawalniczych. Trudno odkształcić blachę tej grubości więc wszystko poszło w trójosiowe natężenie. Spawanie trwało nieprzerwanie - bo nie można go przerwać w takiej sytuacji - około 25 godzin. Drugi przykład tej samej grubości blachy, gdzie główny spawalnik był przytomny. Oba złącza zrobione tą samą metodą czyli półautomatem magiem.    ...
Read More

Jak oszacować sztywność króćców

W przypadku typowych aparatów stosuje się znane i uznane metody obliczeniowe. Ale co zrobić z wymiennikiem ze stali nierdzewnej, którego płaszcza ma 2 mm grubości, a dennica 3mm ? Zostaje tylko symulacje MES. Na przykład: wymuszenie siłą osiową w kierunku X w lokalnym układzie współrzędnych daje sztywność 63 kN/mm wymuszenie obrotem o 1 stopień w kierunku X w lokalnym układzie współrzędnych daje sztywność 23 kN/m deg    ...
Read More

Metoda Richardsona – czyli jak zrobić dobrą siatkę MES

Badanie przestrzennej zbieżności siatki jest metodą walidacyjną służącą do wyznaczenia takiego sposobu podziału obiektu symulacji, który byłby optymalny z punktu widzenia dokładności wyników przy najkrótszym czasie trwania symulacji. Podstawowym celem dokonania oceny zbieżności siatki jest wykazanie, że wynik obliczeń dla teoretycznego rozmiaru elementu skończonego równego zero nie zależy od wielkości siatki.  Podstawą tej metody jest wykonanie symulacji tego samego elementu z użyciem przynajmniej dwóch różnych typów siatek oraz wykorzystanie ekstrapolacji Richardsona. Polega ona na takim stopniowym zmniejszaniu rozmiaru elementu skończonego, że błędy dyskretyzacji (z pominięciem błędu zaokrąglenia komputera) asymptotycznie dążą do zera. Dla symulacji naprężeń w elementach metalowych dostępne są tylko dwie możliwości: siatka z inflacją oraz siatka tetragonalną. Inflacja siatki jest parametrem określającym stopień jej zagęszczenia w kierunku od powierzchni badanej. Ustawieniu podlega wtedy liczba warstw oraz odstęp między nimi, czyli właśnie inflacja siatki. Wynikiem ekstrapolacji jest wyznaczenie stopnia zagęszczenia siatki oraz teoretycznej wartości naprężenia lokalnego dla elementu skończonego równego zero. Przy zmianie rozmiaru elementu skończonego zaleca się by minimalny...
Read More

Kompensator pękł – poważne błędy w montażu

Podczas hydraulicznej próby ciśnieniowej od strony płaszcza aparatu wystąpiła awaria kompensatora. Aparat znajdował się pod izolacją co uniemożliwiło ocenę jego stanu, a szczególnie stanu kompensatora mieszkowego osiowego, przed rozpoczęciem próby hydraulicznej. Przegląd na miejscu warunków montażu aparatu z kompensatorem wykazał liczne, poważne błędy i niedopatrzenia montażowe, m.in.: - zablokowanie fal mieszków poprzez upchnięcie wełny izolacyjnej oraz siatki stalowej, - zespawanie osłony zewnętrznej kompensatora z uchwytami transportowymi, - brak zwolnienia blokad transportowych, Poniższa analiza opisuje kompensator kolumny benzenowej, która sprawdza potencjalny mechanizm awarii. Dwa przypadki zostały przeanalizowane: - z śrubami ograniczającymi i bez nich. Zastosowano siatkę typu heks zgodnie z ASME. Przy minimalnym rozmiarze elementu wynoszącego 1 mm wygenerowano 5 025 030 węzłów i 1 067 426 elementów. Sprawdzono warunek plastycznej deformacji: σ1+ σ2+ σ3 ≤ 4 s    ...
Read More

Instalacja do produkcji kwasu HF – BHP

Samo wejście na instalację produkcji kwasu fluorowodorowego HF jest wyzwaniem bo jest mocniejszy od wody królewskiej. Zabrakło mi tylko muszki.  W instalacji alkilacji bezwodny (minimum 99,0%) kwas fluorowodorowy jest katalizatorem reakcji alkilowania olefin izobutanem. W procesie na instalacji występuje on w postaci cieczy, która przy uwolnieniu z układu bardzo intensywnie paruje tworząc chmurę gazową. Gaz HF jest niepalny, silnie trujący. Działa drażniąco na drogi oddechowe zarówno w stanie suchym, jak też w postaci mgły z parą wodną. Wywołuje bardzo trudno gojące się poparzenia skóry. Pod względem chemicznym jest gazem trwałym, odpornym na działanie utleniaczy. Ma silne właściwości korozyjne – reaguje z większością metali. Ma charakterystyczną zdolność atakowania szkła, w reakcji tej powstaje gazowy fluorek krzemu. Procesowi rozpuszczania fluorowodoru w wodzie towarzyszy duża ilość wydzielonego ciepła. HF w każdej koncentracji zarówno w postaci cieczy jak i gazu posiada podwójny szkodliwy wpływ na wszystkie tkanki ciała. W roztworze rozpada się na jony wodoru i fluoru. Tak jak i inne kwasy, na przykład kwas siarkowy,...
Read More

Naczynie otwarte czyli jak to robili nasi przodkowie

Podczas wycieczki natrafiłem na kotłownię osiedlową w małym miasteczku. To chyba już jedna z ostaniach instalacji z otwartym naczyniem wzbiorczym zaprojektowanym zapewne według PN-70 B-02413. W tamtych czasach nie było jeszcze "przeponówek". Pamiętam, że na zajęciach miałem ćwiczenia z obliczenia grawitacyjnych instalacji grzewczych właśnie z takim otwartym naczyniem. Miała ona jednak jedną przewagę nad współczesnymi: pracowała bez pompy czyli do ogrzewania budynku ( nawet 10 piętrowego ) nie potrzeba było prądu.   ...
Read More

Spawać punkt stały czy nie ?

Są takie pytania, które każdy pokolenie inżynierów musi, nie wiedzieć czemu, zadawać na nowo.  Jednym z takich jest: spawać punkt stały do ramy podpory czy też nie ? Osobiście nigdy nie spawałem i zawsze używałem tak zwanych Line Stop-ów, czyli blokad przesuwu osiowego. Zawsze też dawałem szczelinę, z reguły wynoszącą 3 mm. Najlepszy układ kompensacji wydłużenia termicznego rurociągu to taki, który będzie utrzymywał naprężenia poniżej normowych i jednocześnie posiadał najniższą energię potencjalną wytężonego w warunkach pracy rurociągu. Aby to sprawdzić wykonałem dwie symulacje: podpory z LS i spawanej. Rurociąg był przesuwany osiowo 2 mm. W wariancie z Line Stop dałem szczelinę 1 mm. Intuicyjnie wiadomo, że energia w systemie zespawanym powinna większą. I tak też wyszło, bo różnica była dwukrotna.      ...
Read More