液管網/パイプラインの水撃解析

概要

一般に、弁閉鎖等で発生する急激な管内流体の圧力上昇、 それに伴って配管系に起こる衝撃的振動・負荷等をまとめて水撃問題と称します。 各種プラント配管／長距離液パイプラインにおける水撃問題の検討と対策、及び、 それら運転時における水撃問題処理において当社は豊富な経験と実績を持っています。

当社ではこれらの経験に基づいて自社開発された汎用水撃解析プログラム 「WATHAM-II」を使用し、又、多くの研究機関／ベンダー／プラント現場より長年かけて 集めた事例データを活用して、現状に見合った最適な水撃対策・検討を行います。

特徴

• プラント設計において水撃に関連するすべてのラインについて、当社の豊富な経験と実績に基づいて水撃問題を事前に調査検討し、適切な対策を提案します。
• 基本設計時、詳細設計時、プラント運転時の各ステージに合わせて、有効な情報とそうでない情報を取捨選択し、そのステージに合った最適な解析をします。
• 豊富な経験、データベースにより、最適な対策を具体的に提案いたします。
• 水撃現象を判り易く説明し、解析の条件、結果の見方、考察等の木目細かい報告書を作成します。

サービス内容

• 配管系ネットワークが複雑で解析の難しいCooling Water配管系に対してポンプトリップ時の水撃発生可能性等を詳細検討します。解析結果を基に、吐出逆止弁の選定を行い、ポンプ場に作用する水撃荷重を計算して土建設計に役立てます。
• 高エレベーション位置に設置する熱交換器で起こる液柱分離・再結合問題に対し、発生条件の検討と対策を行います。
• Loading/Unloading Lineでは高流速となる為に、カプラーによる急閉鎖は大きな水撃問題を発生させ、弁閉鎖時間の詳細検討が必須です。現実的で適切な対策を提案します。
• 水撃によって配管サポートにかかる力を事前評価し、汎用衝撃振動解析プログラム「CAESAR-II」を用いて応力評価を行います。
• ポンプ場における逆止弁の閉鎖時には、急閉鎖により過大な衝撃荷重が弁体に作用する為、逆止弁の動特性を考慮した弁タイプの選定とともに支持構造物系への設計負荷を解析計算します。
• 水撃対策のためのサージタンク設計では、購入時に必要な容量選定、運転制御方法等の詳細検討を行います。
• 水撃問題にかかわらず、工学的な観点から液配管網内部の圧力や流量の過渡変化を知りたい場合には、「WATHAM-Ⅱ」を用いて解析することができます。

豊富な実績

弊社の国内・海外でのプラント解析実績と照らし合せることにより信頼ある結果が得られます。 （過去47プロジェクトにて適用）

解析実施例：水撃荷重を考慮した支持構造物の設計

水撃による荷重がポンプノズルとチェッキ弁サポートにそれぞれかかる力を計算した例です。水撃荷重の計算はWATHAM-IIを使用し、ポンプノズル、チェッキ弁サポートにかかる荷重はCAESAR-IIを使って計算しました。