لوله ها و اتصالات مورد استفاده در سیستم های لوله کشی در حالت کلی نسبت به عوامل گوناگون حرارتی، کششی و فشاری موجود واکنش هایی را از خود نشان می دهند. برای جلوگیری از آسیب های احتمالی ناشی از این تنش ها و وارد آمدن خسارت های گوناگون به لوله ها، لازم است که تنش های وارده به روش های مختلف کنترل و برطرف گردند. تجزیه و تحلیل رفتار و واکنش لوله ها در سیستم های لوله کشی نسبت به مواد، فشار و دماهای متفاوت از جمله روش های مرسومی است که از طریق آن می توان با اقدامات پیشگیرانه از آسیب رسیدن به لوله ها جلوگیری نمود. برای تحلیل تنش لوله کشی می توان از شیوه های مختلف محاسبه کامپیوتری، دستی، مشاهده ای و یا ترکیبی از آن ها بهره گرفت.
انواع بارهای موجود در سیستم لوله کشی
برای تحلیل تنش لوله کشی لازم است ابتدا با انواع بارهای موجود در سیستم لوله کشی که می توانند به لوله ها آسیب برسانند آشنا شویم:
– بارهای استاتیک
بارهای استاتیک به دسته ای از بارها در سیستم لوله کشی گفته می شود که بر اثر عواملی مختلفی همچون نشست لوله ها، واردن آمدن فشار به لوله ها، انبساط لوله ها و یا تاثیر وزن لوله ها به وجود می آیند. نکته حائز اهمیت در مورد بارهای استاتیک این است که این بارها به یکباره به سیستم وارد نمی شوند و به همین سبب زمان کافی برای عکس العمل به آن ها وجود دارد.
– بارهای دینامیک
از مهم ترین عوامل ایجاد کننده بارهای دینامیک می توان به لرزش و ضربه قوچ در سیستم های لوله کشی و یا مواردی همچون باد و زلزله اشاره کرد. از آنجایی که این بارها بر خلاف بارهای استاتیک به مرور زمان به سیستم لوله کشی وارد نمی شوند، بنابراین معمولا فرصت مقابله با آن ها وجود ندارد.
تنش های لوله
انواع تنش ها در لوله کشی
با توجه به آنکه تحلیل تنش لوله کشی می تواند به جلوگیری از بروز خسارت به سیستم های لوله کشی کمک کند، این تنش ها را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:
تنش های پیچشی
این تنش ها از گشتاور دورانی به دو محور لوله ها ایجاد می شوند و عامل آن ها نیروهای بدنه لوله است. با این حال معمولا در بسیاری از دستورالعمل های مربوط به لوله کشی، تاثیرات تنش های پیچشی نادیده گرفته می شود.
تنش های حلقه ای
این نوع از تنش ها از فشارهایی که از خارج و یا داخل سیستم لوله کشی به لوله ها وارد می آیند ناشی می شود. برای تحلیل تنش لوله کشی باید بدانید که تنش های حلقه ای به صورت ثابت بر سیستم های لوله کشی وارد می شوند و با در نظر گرفتن ضخامت بدنه لوله و میزان قطر آن در طول کلی لوله ها در سیستم لوله کشی متغیر هستند.
تنش های خمشی
این دسته از تنش ها از وارد شدن نیروهای بدنه به سیستم لوله کشی که شامل فشارهای ناشی از لرزش، بارهای رانشی، باد و انواع جابجایی ها می شوند به وجود می آیند.
تنش های محوری
این مدل از تنش ها از رشد محوری مهار شده لوله ها که از عواملی نظیر انبساط حاصل از حرارت و فشار ناشی می شوند به وجود می آیند. تصوری که در تحلیل تنش لوله کشی وجود دارد این است که اگر امکان رشد لوله های موجود در سیستم لوله کشی در یک سو وجود داشت، این نوع از تنش ها ایجاد نمی شدند.
تنش های خستگی
دلیل اصلی ایجاد تنش های خستگی، بروز تنش های پی در پی و ادامه دار در سیستم لوله کشی است. به عنوان مثال به واسطه باز و بسته کردن شیر، جریان آب به طور مداوم در سیستم لوله کشی قطع و وصل می گردد و این امر موجب ایجاد تنش خستگی و در نهایت کاهش استحکام و مقاومت سیستم لوله کشی می شود. از دیگر عوامل موثر در ایجاد تنش های خستگی می توان به تغییرات مداوم فشاری، حرارتی و لرزشی اشاره کرد.
نظری نیست.