Principes van de ontwerpfase
Te volgen principes
principe van mechanische stabiliteit, principe van materiaalaanpassing, principe van omgevingsaanpassing
Belastingsanalyse: Bereken permanente belasting (eigengewicht), variabele belasting (vloeistofdruk, windbelasting) en ongevalsbelasting (aardbeving).
Materiaalkeuze: koolstofstaal, roestvrij staal of composietmateriaal (materiaalkeuze moet gebaseerd zijn op corrosiviteit en temperatuur)
Software-assistentie: Voer een eindige-elementenanalyse (FEA) uit (gebruik ANSYS of AutoPipe) om de spanningsverdeling en vervormingscontrole van pijpleidingen te optimaliseren.
Berekening en configuratie van het ondersteuningssysteem
De ondersteuning structuur is het meest kritisch voor een veilige en comfortabele werking van de pijpleiding. Er zijn verschillende belangrijke punten om aandacht aan te besteden:
Type selectie: Vaste beugels die verplaatsing beperken, verschuifbare beugels die thermische uitzetting toelaten en veersteunen voor dynamische schokabsorptie.
Mechanische berekening: De reactiekracht, het buigmoment en de afschuifkracht van het steunpunt moeten herhaaldelijk worden berekend om er zeker van te zijn dat de kracht tijdens het aanbrengen lager is dan de vloeigrens van het materiaal.
Optimalisatie van de tussenruimte: Volgens de ASME B31.3 norm
Formule voor horizontale afstand tussen pijpleidingen
(EE is de elasticiteitsmodulus, II is het traagheidsmoment en ww is de gelijkmatig verdeelde belasting)
Technische punten in de bouwfase
De volgende praktijken moeten worden geïmplementeerd in combinatie met de ontwerp- en ondersteuningsoplossingen:
Prefabricage en lassen: Om ervoor te zorgen dat lassen worden gegenereerd die voldoen aan de API 1104 norm en dat het slagingspercentage van niet-destructief onderzoek (UT/RT) groter is dan 99%. Er moeten volledig geautomatiseerde lasrobots worden gebruikt,
Installatie ondersteunen: De verankeringsdiepte van het ankerpunt moet ≥ 1,5 keer de diameter van de pijpleiding zijn en de waarde van het boutkoppel wordt gekalibreerd volgens GB/T 3098.1.
Acceptatietest: 1,5 keer de werkdruk gedurende 30 minuten, lasercentrering detectieafwijking <2mm/m
Uitgebreide casusanalyse
Achtergrond van het project: Een LNG-gaspijpleidingproject in 2025 (lengte 120 km, DN800).
Ontwerp: Duplex roestvast staal 2205 wordt gebruikt om bestand te zijn tegen H₂S-corrosie;
Ondersteuning: Schuifbeugels worden om de 15 m geplaatst en bij elke bocht worden hydraulische dempers geïnstalleerd;
Bouw: Modulaire prefabricage verkort de bouwtijd op locatie met 20% en het BIM-model begeleidt de installatie tegelijkertijd.
Of het ontwerp van de gestructureerde pijpleiding redelijk is, of de ondersteuning nauwkeurig is en of de constructie gestandaardiseerd is, heeft een directe invloed op de levensduur van de gestructureerde pijpleiding. In 2025 heeft de penetratiegraad van AI-algoritmen in de industrie 65% bereikt. Met de toevoeging van digitale tweelingen zal het beheer van de gehele levenscyclus de veiligheid en economie sterk verbeteren.