TPT March 2011

Во время проведения дальнейших испытаний с использованием анализа методом конечных элементов, компания OMC обнаружила, что расчеты ASME, используемые производителями каналов, могут привести к большим ограничениям по безопасности для использования в нефтехимической отрасли. Использование расчетов ASME давало самую низкую естественную частоту вибрации для стандартной конструкции конического канала, равную 68,5 Гц. Однако, результаты компании ОМС, основанные на анализе методом конечных элементов, показывали соответствующую величину равную 90,3 Гц, т.е. разницу свыше 30%. Таким образом, было выявлено, что правила расчетов ASME включали допущения, которые могли приводить к большим неточностям при конструировании каналов для применения в нефтехимической отрасли. Риск выхода из строя канала из-за ошибки при его проектировании или дополнительные затраты, понесенные конечным потребителем из-за изготовления слишком сложного канала, можно исключить, если покупатель работает с опытным изготовителем каналов. В заключение мистер Чант сказал: «Компания Okazaki обеспечивает техническую поддержку и оказывает услуги в проектировании для нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности в течение многих лет, работая по японским стандартам, которые часто намного более жесткие, чем аналогичный стандарт ASME. Таким образом, новый стандарт только подкрепляет решения, которыми мы обеспечивали своих заказчиков в течение многих лет, и для фирмы Okazaki это является самым лучшим решением». Компания Okazaki Manufacturing Company разрабатывает и производит широкий ассортимент высокоточного оборудования для измерения температуры. Все приборы для измерения температуры компании ОМС могут быть полностью сертифицированы для использования в потенциально взрывоопасных атмосферах в соответствии с международными стандартами и их аналогами в различных странах. Нагревательные приборы компании ОМС сертифицированы по американским стандартам, на соответствие директивамATEX Евросоюза. Подтверждение сертификации в различных странах включает такие стандарты как ГОСТ K, ГОСT R, NEPSI (Китай) и KOSHA (Корея). 热电偶套管ASME标准PTC 19.3正经历大修改 很多石油、天然气和石油化工产品应用公司现在将需要参照新的修订过的ASME PTC 19.3 (2010) 标准，该标 准已经历了35年多来的第一次大修改。这很可能会鼓励工程师去寻找工艺管线更好的、替代的、更创新的热 电偶套管设计方案。 原来的标准规定的f s < 0.8 f c/n 频率比，但现在已经改变成了更复杂的过程，考虑到了热电偶套管的循环应 力状态。如果热电偶套管通过了循环应力，这个f s < 0.8 f c/n的比率任然适用。但是，如果未通过，f s < 0.4 f c/n比率适用。值得造商和终端用户关心的是标准只适用于表面粗糙度达到0.81µm (32µin.) Ra或更高的热 电偶套管。 新ASME PTC 19.3标准已经从40页增加到了50多页，因此工程师需要确定他们了解这些有关的变化。2010 标准论述了很多原有标准中未包含的新的设计因素。这些包括在线共振、振荡应力疲劳因素、基础合规效 应、传感器质量、热电偶套管底部应力增强因素以及流量/密度。这意味着新标准将导致更多样的热电偶套管 几何尺寸以及阻止用速度支持套管，使设计师达到比以前需要计算半流频率的应用中更快的速度。 Okazaki Manufacturing Company (OMC) 的业务开发经理Chris Chant评价到：“如今石油化工厂化倾向于使 用较小直径较高流体速度的管道。这意味着热电偶套管的设计是至关重要的。比如，原来的ASME标准没有 提供流体质量指南，因为该标准最初是用于蒸汽应用的。但是，对于石油和石化管道应用，Okazaki 在对热 电偶套管定径的时候通常考虑到流体密度或质量。事实上，我们是唯一能为客户提供标准锥形、直型和梯形 热电偶套管可靠设计方案的热电偶套管供应商。” 为了移动振动点或共振，很多热电偶套管供应商在热电偶套管上加入了一个速度套管。但是添加速度套管意 味着热电偶套管将在非常高的公差（套管外径上）下制造，而且相应的喷嘴也要类似被加工。该公差必须是 过盈配合，这样就没有共振能产生。如果供应和装配适当，套管仅能移动共振点但不能解决问题。这似乎有 用，但热电偶套管制造商和安装承包商产生的额外成本将转嫁给购买者，从而增加了总成本。套管的增加也 增加了对单一测量点特殊备件储存的需要。 “速度套管并非总是答案” Chant先生说，“实际上，通过增加一个套管，仅仅只是转移了问题。客户需要 的是真正的替代品，这就是我们开发VortexWell的原因，它是一个独特的包含螺旋形箍条设计的热电偶套管 设计，如同汽车天线或冷却塔翼。” 经过使用最新的CFD软件进行广泛的研发，以及独立评估后，OMC能够见到以及用标准锥形热电偶套管精确 对比VortexWell 螺旋形箍条设计的流动特性。在分析中，标准锥形热电偶套管就像预料的一样显示了传统的 流动行为，而VortexWel证明了没有正常流动特性迹象。VortexWell螺旋形箍条设计扰乱了充分的流动来打 断漩涡的常规形成。同时，小的漩涡在VortexWell的尾流中被发现，这是局部驻点，且不需要流出。