مقالات

طراحی و ساخت اتصال آکاردئونی Reinforced In-Line Pressure Balanced Expansion Joint در سایز 24 اینچ برای یکی از پروژه های ملی کشور

معرفی  اتصال آکاردئونی In-Line Pressure Balanced Expansion Joint

چون نیروی تراست (Pressure Thrust Force) یک نیروی محوری می باشد، زمانی که از تجهیزاتی خاص برای مهار آن در اتصلات انبساطی خود مهار (Self-Restrained Expansion Joints) استفاده میشود، اغلب اجازه حرکت محوری از اتصال صلب می گردد. زمانی که بخواهیم یک اتصال خود مهار داشته باشیم و حرکت محوری در خط لوله را نیز جذب کنیم، یکی از ایده های کارآمد استفاده از اتصال انبساطی In-line Pressure Balanced Expansion Joint می باشد.

این اتصال از دو قسمت انعطاف پذیر اصلی تشکیل می شود :

  1. بیلوز متعادل کننده (Balancer Bellows)
  2. بیلوز  جریان (Flow Bellows)

مکانیزم انجام حرکت محوری بدین صورت می باشد که با فشرده شدن بیلوز های جریان، بیلوز متعادل کننده کشیده می شود و بالعکس. علاوه بر حرکت محوری، این اتصال قابلیت جذب حرکت جانبی  (Lateral) را نیز دارا می باشد.

در تصاویر زیر نمونه هایی از این اتصال قابل مشاهده می باشد.

تعریف پروژه

در نوع خاصی از مبدل های حرارتی (Heat Exchanger)  که به مبدل های Shell & Tube معروف بوده و به عنوان یک تجهیز در بسیاری از سیستم های پایپینگ در پالایشگاه ها، پتروشیمی ها و…. مورد استفاده قرار میگیرند، در قسمت Tube Side، سیال اغلب فشار های بسیار بالایی را تجربه می کند بطوریکه لازم است حتما در این بخش از لوله های بدون درز (Seamless Pipe) استفاده شود. در پروژه ای که برای شرکت تولیدی مهندسی انعطاف صانع تعریف شد، هدف بر این بود که انبساط خطی این مبدل ها در قسمت Tube Side که منجر به یک حرکت محوری در خط لوله میشد، با استفاده از یک اتصال انبساطی In-line Pressure Balanced Expansion Joint جذب گردد.

با توجه با اینکه این اتصالات دارای سایز 24 اینچ بوده و می بایستی با فشار داخلی 60 barg تست می شدند، بنا شد تا قسمت انعطاف پذیر این اتصالات به صورت Reinforced طراحی شود. در اتصالات Reinforced، بیلوز با استفاده از میل گرد هایی از جنس استنلس استیل جهت تحمل فشار های زیاد، تقویت می گردد.

اما نباید ساده از کنار فشار 60 barg گذشت. با یک محاسبه سر انگشتی می توان دریافت این فشار را می توان معادل با فشاری که آب در عمق 600 متری بر اجسام وارد می دارد برابر دانست.

طراحی

پس از دریافت Data Sheet مربوطه از کارفرما و استخراج تمامی شرایط طراحی، عملیات طراحی اتصال مذکور در شرکت تولیدی مهندسی انعطاف صانع کلید خورد. محاسبات قسمت انعطاف پذیر و آکادئونی اتصال (Bellows) طبق آخرین ورژن استاندارد EJMA انجام شده و تمام تجهیزات و اکسسوری های بکار رفته در اتصال توسط نرم افزار های CAD مدل شده و در نرم افزار های المان محدود مورد تحلیل تنش (Stress Analysis) قرار گرفتند. از آن جا که با سیالی بسیار خورنده رو به رو بودیم، تمامی اجزای اتصال به استثنای صفحات مهار که با سیال تماس نداشتند را از جنس استنلس استیل (Stainless Steel) در نظر گرفتیم. پس از طراحی یک مدل بهینه، نقشه دو بعدی ساخت تهیه شده و برای انجام عملیات ساخت به بخش تولید شرکت انعطاف صانع تحویل داده شد.

ساخت و مونتاژ

پس از تولید تمامی تجهیزات اصلی اتصال مانند بیلوز ها، دیسک ها،  صفحه های مهار و تامین برخی تجهیزات فرعی همچون میل پیچ ها و فلنج های کلاس 600، عملیات مونتاژ در کارخانه شرکت تولیدی مهندسی انعطاف صانع آغاز گردید.  عملیات مونتاژ اتصالات انبساطی Pressure Balanced Expansion Joint، یکی از دقیق ترین و حساس ترین و در عین حال پیچیده ترین عملیات مونتاژ در میان انواع مختلف اتصالات آکاردئونی می باشد. در تصاویر زیر بخش هایی از عملیات مونتاژ اتصال مذکور قابل مشاهده می باشد.

 

 

 

 

 

 

 

تست هیدرواستاتیک

علاوه بر انجام بسیاری تست های غیر مخرب (NDE) بر اتصالات مذکور در حین پروسه ساخت و مونتاژ توسط واحد مستقل کنترل کیفیت شرکت انعطاف صانع که در محل کارخانه مستقر می باشد، نوبت به انجام تست هیدرو استاتیک این اتصال رسید که با فشار 60 barg بایستی بر طبق کد ASME B31.3 بر روی این اتصال در حضور کارفرما و بازرس شخص ثالث انجام میگرفت که در نهایت با موفقیت کامل انجام گرفت. لازم به ذکر است که تست هیدرو استاتیک به صورت صد در صد بر روی تمامی اتصالات انجام گرفت

 

 

 

 

رنگ

در اتصالات یاد شده تمامی اجزا به جز صفحات مهاری که برروی فلنج ها قرار گرفته بودند از جنس استنلس استیل بوده و نیازی به رنگ نداشتند، لذا پس از انجام موفقیت آمیز تست هیدرو استاتیک، صفحه مهار ها بر طبق اسپک مشخص شده رنگ شده و آماده بارگیری و روانه شدن به سوی سایت شدند.

 

 

بارگیری و خروج از کارخانه

 

 

 

 

 

 

 

تهیه و تنظیم : واحد طراحی مهندسی شرکت انعطاف صانع (بهزاد بیکائی)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.