کتاب طراحی شیرهای توپی – محاسبات و تحلیل سازه‌ای شیر توپی مورد استفاده در خطوط انتقال نفت و گاز

کتاب طراحی شیرهای توپی – محاسبات و تحلیل سازه‌ای شیر توپی مورد استفاده در خطوط انتقال نفت و گاز

کتاب “طراحی شیرهای توپی – محاسبات و تحلیل سازه‌ای شیر توپی مورد استفاده در خطوط انتقال نفت و گاز” یک منبع کامل و جامع برای مهندسان و محققان فعال در زمینه طراحی و تحلیل سازه‌های صنعتی است که به بررسی جنبه‌های مختلف طراحی شیرهای توپی در سیستم‌های انتقال نفت و گاز می‌پردازد. این کتاب شامل مراحل طراحی از جمله تحلیل تنش، مدل‌سازی هندسی و بررسی نتایج است که در نرم‌افزارهای قدرتمند مهندسی مانند ABAQUS انجام می‌شود.

درباره کتاب طراحی شیرهای توپی

کتاب حاضر به طور مفصل تمامی جوانب طراحی و تحلیل سازه‌ای شیرهای توپی در سیستم‌های انتقال نفت و گاز را بررسی می‌کند. از تحلیل‌های ابتدایی تا جزئیات دقیق طراحی و استفاده از استانداردهای مختلف، این کتاب یک راهنمای ضروری برای مهندسان است که در پروژه‌های بزرگ مهندسی و صنعتی فعال هستند.

موضوعات کلیدی کتاب

• فصل اول: طراحی بال
  • تحلیل ورق دایره‌ای تحت بارگذاری یکنواخت و بررسی تنش بال در نرم‌افزار ABAQUS.
• فصل دوم: طراحی بدنه
  • بررسی طراحی سیلندر استوانه‌ای تحت فشار داخلی یکنواخت و تحلیل تنش بدنه بر اساس استانداردهای ASME.
• فصل سوم: طراحی پیچ
  • بررسی طراحی اتصالات پیچ و مهره در شیرهای توپی.
• فصل چهارم: طراحی کلوژر
  • طراحی فلنج استاندارد و غیراستاندارد بر اساس استانداردهای ASME، تحلیل تنش کلوژر در نرم‌افزار ABAQUS.
• فصل پنجم: طراحی سیت
  • تحلیل طراحی سیت به عنوان سیلندر استوانه‌ای و بررسی نیروی فنرهای سیت.
• فصل ششم: طراحی فنر
  • طراحی فنر مارپیچ فشاری و تحلیل آن در سیستم‌های صنعتی.
• فصل هفتم: طراحی گلند
  • تحلیل تنش گلند در نرم‌افزار ABAQUS و بررسی ضخامت درپوش دایره‌ای تخت بر اساس استاندارد ASME.
• فصل هشتم: طراحی تاپ فلنج
  • طراحی فلنج بر اساس استاندارد ISO 5211.
• فصل نهم: طراحی استم
  • تحلیل گشتاور استم و تحلیل تنش استم در نرم‌افزار ABAQUS.

ویژگی‌های کلیدی کتاب

• تحلیل دقیق سازه‌ای: کتاب شامل تجزیه و تحلیل‌های دقیق سازه‌ای شیرهای توپی با استفاده از نرم‌افزارهای معتبر مانند ABAQUS است که دقت بالایی در مدل‌سازی و تحلیل‌ها دارد.
• مطابقت با استانداردهای بین‌المللی: کتاب به طور کامل از استانداردهای جهانی مانند ASME Section 8 Division 2 و ISO 5211 در طراحی‌های خود پیروی می‌کند.
• جزئیات کامل فرآیند طراحی: هر فصل شامل جزئیات کامل از مراحل مختلف طراحی از جمله مدل‌سازی هندسی، تحلیل تنش و بررسی نتایج به طور گام به گام است.
• تمرکز بر کاربرد عملی: این کتاب به صورت خاص بر طراحی شیرهای توپی مورد استفاده در خطوط انتقال نفت و گاز متمرکز است و کاربردهای عملی و صنعتی دارد.

چرا کتاب طراحی شیرهای توپی را بخوانید؟

این کتاب برای مهندسان و طراحانی که به دنبال یک منبع معتبر و کامل برای طراحی و تحلیل شیرهای توپی هستند، بسیار مفید است. با استفاده از این کتاب، افراد می‌توانند با اطمینان خاطر طراحی‌های پیچیده‌تری انجام دهند و مسائل مختلف ساختاری و تحلیل‌های مرتبط را با دقت بررسی کنند.

مخاطبان کتاب طراحی شیرهای توپی

• مهندسان مکانیک و طراحی سازه: این کتاب به عنوان یک منبع آموزشی برای مهندسان مکانیک و طراحان صنعتی که در زمینه طراحی و تحلیل شیرهای توپی و سیستم‌های انتقال نفت و گاز فعالیت می‌کنند، مناسب است.
• دانشجویان و پژوهشگران: کتاب می‌تواند برای دانشجویان رشته‌های مهندسی مکانیک و صنایع نفت و گاز و همچنین پژوهشگران در این حوزه‌ها مفید باشد.
• مشاوران و متخصصان صنعت نفت و گاز: افراد فعال در مشاوره و اجرای پروژه‌های بزرگ در صنعت نفت و گاز می‌توانند از این کتاب برای بهبود فرآیندهای طراحی استفاده کنند.

سفارش کتاب طراحی شیرهای توپی

برای خرید یا دریافت نسخه کامل کتاب “طراحی شیرهای توپی – محاسبات و تحلیل سازه‌ای شیر توپی مورد استفاده در خطوط انتقال نفت و گاز”، می‌توانید از طریق سایت ما اقدام کنید. این کتاب یک ابزار مهم و ضروری برای طراحی‌های دقیق و تحلیل‌های ساختاری در پروژه‌های صنعتی به شمار می‌آید.

در ادامه فهرست این کتاب قابل مشاهده است:

عنوان صفحه
فصـل اول طراحی بال 11
مقدمه 11
ورق دایره‌ای تحت بارگذاری یکنواخت، با لبه‌ی تکیه‌گاه ساده 12
تحلیل تنش بال در نرم‌افزار ABAQUS 17
مدل‌سازی هندسه 17
تعریف و اختصاص مواد 17
انتخاب حلگر 17
بارگذاری و تعیین شرایط مرزی 18
مشبندی 21
بررسی نتایج 21
فصـل دوم طراحی بدنه 31
مقدمه 31
بدنه به عنوان سیلندر استوانه‌ای دو سر باز و تحت ‌فشار یکنواخت داخلی 32
ضخامت پوسته‌ی استوانه‌ای بر اساس استاندارد ASME Section 8 Division 2 35
تحلیل تنش بدنه در نرم‌افزار ABAQUS 37
مدل‌سازی هندسه 37
تعریف و اختصاص مواد 37
انتخاب حلگر 37
بارگذاری و تعیین شرایط مرزی 38
مشبندی 41
بررسی نتایج 41
تحلیل تنش بدنه بر اساس استاندارد ASME Section 8 Division 2 43
حل الاستیک برای محافظت از شکست کلی 43
حل الاستیک برای محافظت از شکست موضعی 48
فصـل سوم طراحی پیچ 49
مقدمه 49
اتصالات پیچ و مهره 50
فصـل چهارم طراحی کلوژر 63
مقدمه 63
طراحی فلنج استاندارد بر اساس استانداردهای ASME B16.5 و ASME B16.20 64
طراحی فلنج غیراستاندارد بر اساس استاندارد ASME Section 8 Division 2 69
تعیین نیروی پیچ‌ها 69
دستورالعمل طراحی فلنج 70
تحلیل تنش کلوژر در نرم‌افزار ABAQUS 81
مدل‌سازی هندسه 81
تعریف و اختصاص مواد 81
انتخاب حلگر 81
بارگذاری و تعیین شرایط مرزی 82
مشبندی 85
بررسی نتایج 85
فصـل پنجم طراحی سیت 89
مقدمه 89
سیت به عنوان سیلندر استوانه‌ای دو سر باز و تحت ‌فشار یکنواخت داخلی 90
نیروی فنرهای سیت 92
تحلیل تنش سیت در نرم‌افزار ABAQUS 94
مدل‌سازی هندسه 94
تعریف و اختصاص مواد 94
انتخاب حلگر 94
بارگذاری و تعیین شرایط مرزی 95
مشبندی 97
بررسی نتایج 97
فصـل ششم طراحی فنر 101
مقدمه 101
فنر مارپیچ فشاری 102
فصـل هفتم طراحی گلند 109
مقدمه 109
ضخامت درپوش دایره‌ای تخت بر اساس استاندارد ASME Section 8 Division 2 110
تعیین نیروی پیچ‌ها 110
تحلیل تنش گلند در نرم‌افزار ABAQUS 116
مدل‌سازی هندسه 116
تعریف و اختصاص مواد 116
انتخاب حلگر 116
بارگذاری و تعیین شرایط مرزی 117
مشبندی 117
بررسی نتایج 120
فصـل هشتم طراحی تاپ فلنج 123
مقدمه 123
طراحی فلنج بر اساس استاندارد ISO 5211 123
فصـل نهم طراحی استم 129
مقدمه 129
گشتاور استم 129
شفت تحت گشتاور پیچشی 132
تحلیل تنش استم در نرم‌افزار ABAQUS 136
مدل‌سازی هندسه 136
تعریف و اختصاص مواد 136
انتخاب حلگر 136
بارگذاری و تعیین شرایط مرزی 137
مش بندی 139
بررسی نتایج 141
منـابع و مآخـذ 143
 

در ادامه بخشی از مطالب این کتاب قابل مشاهده است:

مجرابند شیر توپی یک بال است که با چرخش آن شیر باز و بسته می‌شود. قسمت¬های بالایی و پایینی بال به نحوی بریده می¬شوند که بال بتواند بر ترونیون تکیه داده و استم را در خود جای دهد. بیشترین تنش‌ها زمانی به بال وارد می¬شوند که شیر کاملاً باز یا کاملاً بسته باشد.
وقتی که شیر کاملاً باز باشد، بال مشابه یک سیلندر استوانه‌ای دو سر باز که تحت ‌فشار یکنواخت داخلی است عمل می¬کند. قطر داخلی بال بر اساس سایز فلنج استاندارد شیر تعیین می‌شود. با داشتن فشار و قطر داخلی سیلندر و استحکام تسلیم قطعه می‌توان قطر خارجی و ضخامت سیلندر را تعیین کرد.
در زمانی که شیر بسته است و بال مسیر سیال داخل بور را مسدود کرده است، می‌توان بال را مثل یک ورق دایره‌ای تحت ‌فشار یکنواخت فرض کرد ]21[. ساده¬ترین راه محاسبه¬ی ضخامت ورق دایره‌ای ضخیم که تحت ‌فشار یکنواخت است، استفاده از روش المان محدود (FEM) و نرم‌افزارهای تحلیل تنش مثل ¬ABAQUS است. می‌توان از نظریه¬ی ورق¬های نازک استفاده کرد و حداقل ضخامتی که به دست می¬¬آید را به عنوان فرض اولیه، جهت محاسبات نرم‌افزاری، در نظر گرفت.

ورق دایره‌ای تحت بارگذاری یکنواخت، با لبه‌ی تکیه‌گاه ساده
در وضعیتی که شیر بسته است و بال مسیر عبور سیال را مسدود کرده است، اگر از بور شیر به بال نگاه شود یک ورق دایره‌ای دیده می‌شود. بنابراین در زمان بسته بودن شیر، می‌توان بال را یک ورق دایره‌ای فرض کرد که تحت‌ فشار یکنواخت سیال است. البته این ورق دایره‌ای تخت نیست، اما با صرف نظر از این موضوع از معادلات ورق دایره‌ای تخت استفاده می‌شود ]19[. با مشاهده¬ و دقت در شکل¬های 1-1 و 1-2 این موضوع به خوبی درک می‌شود.
یک ورق دایره‌ای با شعاع r_i و ضخامت t تحت یک بار گسترده‌ی یکنواخت P در نظر بگیرید. مدول یانگ و نسبت پواسون به ترتیب با E و ϑ نشان داده شده‌اند