تحلیل و طراحی بازشوهای غیردایرهای مخازن تحت فشار به روش المان محدود

مخازن تحت فشار از جمله تجهیزاتی هستند که در شاخه نفت و گاز و پتروشیمی و در اغلب صنایع اصلی نظیر نیروگاه و حمل و نقل از کاربرد ویژه و قابل توجهی برخوردار بوده و از اینرو توجه به مقوله طراحی و ساخت آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است.طراحی و ساخت اینگونه تجهیزات تحت فشار بدون اصول و استفاده از کدها و استانداردهای طراحی بسیار خطرناک و حادثه آفرین خواهد بود. اجزاء اصلی مخازن تحت فشار عبارتند از: بدنه اصلی، کلگیها، نازل، پایه و تجهیزات جانبی که در داخل یا خارج مخزن متصل میشوند، که هریک نیازمند طراحی دقیق مطابق با استاندارد است. از جمله اجزایی که در طراحی مخازن به آن پرداخته میشود، نازلها هستند. نازلها برای ورود و خروج سیال و همچنین برای نصب تجهیزات ابزار دقیق جهت خواندن ارتفاع، فشار، دما و در بعضی مخازن مشاهده حرکت سیال، رنگ و میزان شفافیت سیال مورد استفاده قرار میگیرند که بسته به کاربرد میتوانند بصورت دایرهای و یا غیر دایرهای باشند. اتصال نازل به مخزن مستلزم ایجاد بازشو بر روی مخزن است. در نرم افزار طراحی مخازن تحت فشار پی وی الیت 2مخزن همراه با تمامی نازلها مورد تحلیل قرار میگیرد و با توجه به اینکه این نرم افزار قابلیت محاسبه نازلهای غیردایرهای را ندارد، بایستی به دنبال روش دیگری برای تحلیل و طراحی اینگونه نازلها باشیم در همین راستا در این پژوهش نمونهای از این نوع نازلها با استفاده از روش المان محدود و با استفاده از المان پوسته 4 گرهای مورد طراحی و تحلیل قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا یک نمونه نازل دایرهای با شرایط مشخص در سه حالت مختلف در نرم افزار انسیس3 و طراحی مخازن تحت فشار مورد طراحی قرار گرفت و مشاهده گردید که نازل فوق در هر دو نرمافزار در شرایط مشابه از نظر طراحی قابل قبول گردید. پس از آن و با توجه به اثبات روش المان محدود به مدل سازی و طراحی نمونهای از نازل غیر دایرهای در 9 حالت مختلف به روش المان محدود و در نرمافزار انسیس پرداخته شد و مشاهده گردید نازل با شکل غیر دایرهای با قطر کمتر در مقایسه با نازل دایرهای نیازمند ضخامت بسیار بیشتری است.

Keywords:

مخازن تحت فشار , روش المان محدود , بازشو غیردایره ای