Rørstressberegninger er nøglen til sikre rørsystemer

En af de centrale udfordringer er at sikre, at rørsystemet kan modstå de belastninger, som det bliver udsat for i drift. Her er rørstressberegninger et vigtigt værktøj, der vurderer både de termiske og mekaniske belastninger (temperatur og tryk), eksterne kræfter (rørenes vægt, understøtninger, vibrationer, jordskælv og vind) og bevægelse fra tilsluttede komponenter (pumper, ventiler og beholdere). Særligt rørsystemer som damprør, olierør og fjernvarmerør har stor spændingsbelastning på både bøjninger, bæringer og pumpeflanger på grund af temperaturudvidelser og store variationer af tryk. Disse belastninger finder du f.eks. i kraftværker, kemiske anlæg, raffinaderier og fjernvarmesystemer, og de er ofte omfattet af Pressure Equipment Directive (også kaldet PED).

”Rørstressberegninger er yderst nødvendige for at sikre, at anlæg er driftssikre, for på den måde kan man identificere svagheder og optimere designet. Man sikrer også længere levetid af rørsystemet. Når man laver rørstressberegninger, går man ind og aflæser i Pressure Equipment Directive (PED), hvad det er for en PED-klasse, som rørsystemet hører til. Den information, man får ved aflæsningen, giver udtryk for, hvor omfangsrigt rørsystemet skal beregnes og dokumenteres. Til denne aflæsning anvendes designtryk, volumen og fluidgruppe. Altså de mekaniske belastninger, der er inde i rørene. Som udgangspunkt er PED kun gældende, hvis trykket overstiger 0,5 barg. I de tilfælde er anlægget underlagt særlige lovkrav, som bl.a. CE-mærkning. Derfor er der en tæt sammenhæng mellem rørstressberegninger og korrekt certificering af anlægget. Derudover skal man også kigge på de termiske kræfter, som påvirker rørsystemet, for det har indflydelse på rørtrækket. Hvis man ikke tager højde for de belastninger, kan det i sidste ende forårsage materielle skader eller i værste fald personskade,” forklarer Manuel Alexander Herrmann, der er Senior ingeniør i Process Engineering.

Stressberegning på rørsystem med 100 m damprør

I Process Engineering udfører vi en del rørstressberegninger. Senest i et projekt omhandlende TIE INS (tilkobling af rør) på en eksisterende dampledning, der transporterer damp ved meget høj temperatur (350 C) og tryk (25 barg). Tilkoblingen blev udført med et særligt ventilsystem; et dobbelt block & bleed system, der både kunne opvarme og dræne dampledningen. Det sikrede, at systemet var lukket helt tæt, før man kunne arbejde videre på dampledningen. Rørsystemet bestod af mere end 100 m damprør, og vi stressberegnede hele systemet. Da det omfatter trykbelastninger på over 0,5 barg og dermed overholdelse af PED-direktivet, stod vi også for myndighedshåndteringen.

Myndighedshåndtering og dokumentation er også en stor del af arbejdet med at udarbejde rørstressberegninger. Teamet hos Process Engineering arbejder med både design, analyse og dokumentation, og i dokumentationen ligger det at sikre, at rørsystemet overholder standarder og normer.