top of page
  • Happy

Tính Khoảng Cách Đặt Pipe Support

Updated: Mar 30, 2021

Đối với piping designer việc lựa chọn loại và vị trí đặt pipe support là vô cùng quan trọng. Để đảm bảo đường ống không bị võng và giảm ứng suất xuất hiện trên đường ống do ảnh hưởng của khối lượng, khoảng cách giữa hai support liền kề không được vượt quá giá trị cho phép (maximum pipe support span). Trong một dự án ta có thể dễ dàng tìm thấy giá trị pipe support span trong tài liệu Pipe Support standard. Vậy những giá trị pipe support span đó được tính toán như thế nào? Nếu bạn cũng có thắc mắc như Happy, hãy cùng tìm hiểu bài viết này nhé.

1.Phương pháp tính maximum pipe support span

2.Thiết lập công thức tính

3.Pipe support span factor


1.Phương pháp tính maximum pipe support span

Khoảng cách tối đa giữa hai gối đỡ đường ống được giới hạn bởi ứng suất dọc cho phépđộ võng cho phép để đảm bảo ống không bị võng quá mức gây ảnh hưởng đến dòng lưu chất.

Theo tiêu chuẩn B31.1 for process plant, độ võng (D) do khối lượng không vượt quá 0.1in (2.5mm) tuy nhiên trong dự án cụ thể, giới hạn này thường được quy định không vượt quá ¼” đến ½” (tương đương 6.35mm đến 12.5mm)

Hình 1: Pipe sag

Để tính maximum support span theo ứng suất cho phép, ta quay lại section 302.3.5 tiêu chuẩn ASME B31.3, theo đó, tổng ứng suất dọc trục dưới tác dụng của tải trọng tĩnh như áp suất, khối lượng không được vượt quá ShxW. Trong đó Sh là ứng suất cho phép tại nhiệt độ hoạt động, tra trong tiêu chuẩn ASME B31.3, W là hệ số độ cứng mối hàn (để đơn giản ta lấy W = 1) vậy SL < Sh với SL là ứng suất dọc sinh ra do áp suất và khối lượng. Ta có

Ứng suất dọc do áp suất bên trong ống




Áp suất cũng tạo ra hook stress




Như vậy ứng suất dọc do áp suất sinh ra có giá trị bằng một nửa hook stress, cũng theo B31.3 hook stress không được vượt quá Sh --> Ứng suất dọc do áp suất không được vượt quá Sh/2. Như vậy ta cũng có đủ cơ sở để suy luận ứng suất dọc do khối lượng tác dụng lên ống cũng không quá Sh/2. Khi tính toán pipe support span, để đảm bảo an toàn, ta nên lấy giá trị Sh/4.

Trong standard B31.1 giá trị weight bending moment cho ống thép được giới hạn ở 2300Psi (15.86MPa)

2.Thiết lập công thức tính

Để đơn giản bài toán, ta sẽ thiết lập công thức tính trên đoạn ống thẳng như dưới đây. Ta xem khối lượng trên đường ống là tải trọng phân bố đều (w N/m).

Xét trường hợp đoạn ống với hai gối đỡ (rest) ở hai đầu:

Hình 2: đoạn ống thẳng đỡ hai đầu

Maximum bending moment tại mặt cắt giữa ống: