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플랜트 기계배관 진동 기준

Cyclic Allowable Stress Criteria

by 똑똑한 이너턴스 2020. 9. 2.

Reciprocating Compressor 운전 시 Cylinder Nozzle로부터 전달되는 Pulsation은 배관의 진동을 발생시키고, 이에 대한 배관 시스템의 적정성 여부를 확인하기 위해 Allowable Stress를 설계시 평가해야 한다. Cyclic Allowable Stress는 Design Approach 3 절차에서 배관의 진동 기준치가 초과할 경우 최종 단계에서 평가하게 된다.

 

 

[ Cyclic Stress Study of Desigh Approach 3 ]

 

 

Cyclic Allowable Stress Criteria는 API 618 5th에 언급되어 있으며, 370 degC 이하의 온도와 Carbon Steel 재질이 적용된 배관의 경우, Peak to Peak Cyclic Stress 기준치를 180N/mm2으로 적용한다. 또한, 배관의 Elbow, Tee, Fittings, Flange, Welding Support 등의 적용에 의해 Stress Concentrate Factor(SCF=4)를 고려하여 Design Approach 3 단계에서 적용되는 최종 Peak to Peak Cyclic Stress Criteria는 45N/mm2로 고려하도록 한다. 한편, Stress Concentrate Factor 값은 개별 프로젝트 상황에 따라 상이하게 적용될 수 있다.

 

 

[API 618 5th, Para. 7.9.4.2.5.2.5.1]

7.9.4.2.5.2.5 Maximum Allowable Cyclic Stress

7.9.4.2.5.2.5.1 For Design Approach 3, Steps 3b1 and 3b2, pulsation and/or mechanically induced vibration shall not cause a cyclic stress level in the piping and pulsation suppression devices in excess of th endurance limits of materials used for components subject to these cyclic loads. For example, for carbon steel pipe with an operating temperature below 370℃(700℉), the peak-to-peak cyclic stress range shall be less than 180N/㎟(26,000psi) considering all stress concentration factors present and with all other stresses within applicable code limits.

 

 

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