Procesanlæg
Procesanlæg omfatter alle typer faciliteter, der er involveret i kemisk eller fysisk forarbejdning af råmaterialer til ønskede færdige produkter eller mellemprodukter til videre forarbejdning.
Forarbejdningsfaciliteterne spiller en væsentlig rolle for at levere de materialer og produkter, der er nødvendige for et behageligt og produktivt liv i den moderne verden. Raffinaderier, kemiske/petrokemiske anlæg, kraftværker, gødningsanlæg, tekstilanlæg, offshore, fødevare-/drikkevareindustrier, forarbejdningsanlæg, vandbehandlingsanlæg, farmaceutiske anlæg, affaldsbehandlingsanlæg og papirmasse- og papirfabrikker er nogle eksempler på forarbejdningsanlæg.
Rørsystem omfatter rør, fittings, flanger, ventiler og rørstøtter. Materialer, der bruges i rørsystemer, omfatter stål – kulstofstål og legeret stål (SS), støbejern, kobber, beton, messing, aluminium og komposit (FRP). Materialetype afhænger af typen af procesanlæg, hvad angår driftsforhold, temperatur, tryk og væsketype.
Design af procesanlæg
Procesanlæg er komplekse faciliteter, der består af udstyr, rørsystemer, instrumenter, elektriske systemer, elektronik, computere og styresystemer. Derfor er design af et anlæg et resultat af et omfattende teamwork, herunder forskellige teknik og discipliner såsom proces, mekanisk, rør, El, kontrol, instrumentering, materialer og projekt.
Anlægsindretning og rørdesign omfatter en lang række opgaver, såsom udvikling og finpudsning af grundplaner, etablering af dyseplaceringer, fremføring af rør, design af fundamenter, platforme og trapper, placering af sikkerhedsudstyr, konstruktioner, instrumenter, reguleringsventiler, elektriske løbebaner.
Rør Standarter
Rørstandarter definerer kravene og retningslinjerne for design, fremstilling, brug af materialer, prøvning og inspektion af rør og rørsystemer. Standarter kan betragtes som lov, der giver sikker designmetode og dermed sikker drift og vedligeholdelse af sådanne faciliteter.
Standarter i rørdesign leveres af forskellige organisationer, for eksempel ANSI (American National Standards Institute), ASME (American Society of Mechanical Engineers), API (American Petroleum Institute), ASTM (American Society of Testing Materials).
Her er for eksempel ASME-trykrørsstandarter, kendt som ASME B31:
B31.1 Power Piping
B31.2 Brændstofgasrør
B31.3 Procesrør
B31.4 Rørledningstransportsystemer til flydende kulbrinter og andre væsker.
B31.5 Kølerør og varmeoverførselskomponenter.
B31.8 Gastransmissions- og distributionsrørsystemer.
B31.8S Styring af systemintegritet af gasrørledninger.
B31.9 Bygningsservice Rørføring.
B31.11 Rørsystemer til gylletransport.
B31.12 Brintrør og rørledninger.
B31G Manual til bestemmelse af resterende styrke af korroderede rørledninger.
3D modeller
Moderne computerteknologi giver flere modelleringssoftware til 3D-modellering af rørsystemer. 3D-modeller er en væsentlig del af design af rørsystemer og procesanlæg og giver mange fordele som:
• Alle dele af et rørsystem, inklusive udstyr, fittings, rør, ventiler, flanger og rørstøtter samt strukturer og fundamenter er fanget i 3D-modeller i virkelig størrelse.
• Alle komponenter indeholder deres ingeniørdata, som tilsammen udgør en ingeniørdatabase for projektet.
• Mange af 3D-modelleringssoftwaren giver ingeniører og designere en væsentlig mulighed for at kontrollere sammenstød. Sammenstødsrapporter kan være tilgængelige for hele anlægget. Derfor kan alle potentielle kollisioner mellem komponenter i procesanlæg bestemmes, og komponenterne kan nemt flyttes under projekteringen.
• 3D-modeller, som leveres af diverse computersoftware, er smarte og kan nemt opdateres i løbet af projektets fremskridt inden for alle faser.
• 3D-modeller af et rørsystem kan nemt bruges af andre designere, ingeniører og konstruktionsafdelinger, og i sidste ende kan de importeres i deres specificerede software, f.eks. for at lave en walkthrough-animation.
Softwareværktøjer til 3D rørdesign
En røringeniør og designer kan lave 2D- og 3D-modeller af anlægget ved at bruge softwareværktøjer. Disse modeller præsenterer en reel størrelse af alle anlæggets komponenter, inklusive udstyr, fittings, rør, ventiler, flanger og rørstøtter.
Sammenstødskontrol, rørruter og understøtninger, De nøjagtige rørarrangementer er produceret med nøjagtige dimensioner, koordinater og størrelser som det rigtige anlæg, hvilket hjælper med faktisk pladsestimat, sammenstødskontrol, rørføring og støtte. Her er en liste over den bedste rørdesignsoftware, som er meget udbredt i rør- og rørdesignindustrien:
- Smart® 3D
- PDMS – Plant design & Management software
- PDS- Plant design software
- CADWorx
- AutoCAD anlæg-3D
- AutoPLANT
- Opfinder
- SolidWorks
Stressanalyse
Stressanalyse er næsten den vigtigste del af et rørsystemdesign, for at bestemme, hvordan systemet fungerer, baseret på materialer, temperatur, tryk, væske og støtte. Stressanalyse viser måske ikke den nøjagtige opførsel af rørene, men det er en god tilnærmelse.
Forståelse af de forskellige typer rørspændinger og processen med rørsystem er nødvendigt for at udføre en spændingsanalyse. Den spændingsisometriske, spændingsanalyseinputekkoet og spændingsanalyseresultatet bør overvejes i en spændingsanalysedokumentation. De vigtigste rørspændinger er bøjlespænding, aksial spænding, bøjningsspænding, vridningsspænding og træthedsspænding.
Stressanalyse hjælper med at holde spændingen i rør og fittings inden for Standarternes tilladte niveauer. Det er også nyttigt at opretholde beholderspændinger ved rørforbindelser inden for de tilladte niveauer i ASME Sektion VIII.
Stressanalyse hjælper med at holde dyse belastninger på tilsluttet udstyr i standardområdet – i henhold til producentens tilladte eller anerkendte standarder (NEMA SM23, API 610, API 617 osv.).
Mulighed for beregning af konstruktionsbelastninger til dimensionering af understøtninger og begrænsninger, bestemmelse af rørforskydninger til interferenskontrol og optimering af rørdesign er andre fordele ved spændingsanalysen i et rørdesign.
Rørledningskoder og -standarder, som kunne bruges under en rørspændingsanalyse, er forskellige og afhænger af systemtyperne og placeringen.
