Áp dụng phần mềm PV Elite trong phân tích tính toán thiết kế bình bể áp lực

Trong bài viết trước, chúng ta đã  làm quen với Phần mềm Nozzle Pro và ứng dụng trong tính toán thiết kế các bộ phận cơ khí của thiết bị chịu áp cũng như làm quen với 2 khái niệm: Design by Rules và Design by Analysis & Simulation

Bài viết lần này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu khái niệm còn lại: Design by Rules với sự hỗ trợ của phần mềm PV Elite áp dụng trong tính toán, thiết kế thiết bị chịu áp.

Đối với những bài toán có thông số đầu vào quen thuộc, dạng cấu trúc hình học của thiết bị không quá phức tạp thì phương án thiết kế theo những bộ tiêu chuẩn phổ biến như ASME, PD550, vv… được ưu tiên và sử dụng rộng rãi. Những công việc tính toán, thiết kế dựa trên những bộ Code & Standard được gọi là Design by Rules.

Sau khi thiết kế sơ bộ, chúng ta cần kiểm tra, đánh giá lại khả năng làm việc của thiết bị. Vậy, với một thiết bị có hàng tá công thức tính toán, điều kiện, thông số thì việc kiểm tra cơ khí, đánh giá bằng thủ công sẽ mất nhiều thời gian và khó đảm bảo tính chính xác, nhất là với loại thiết bị làm việc ở điều kiện đặc biệt khắc nghiệt (nhiệt độ, áp suất cao)  thì công việc này càng yêu cầu độ chính xác tuyệt đối để đảm bảo an toàn khi làm việc. Vì thế, công việc này được hỗ trợ bởi phần mềm PV Elite, giúp tiết kiệm thời gian và khả năng chính xác tuyệt đối, loại bỏ sai sót trong thiết kế.

Hình 1. Giao diện phần mềm PV Elite

Trên phần mềm PV Elite, những phần cấu tạo nên thiết bị được gọi là các element, ví dụ như: Eliptical Head, shell, vv…. Giữa các element được liên kết bởi các node để tạo thành một thiết bị hoàn chỉnh, khi tính toán, chúng ta sẽ khai báo loại element và node liên kết. (Hình 2). 

Hình 2. Khai báo Element và Node trong PV Elite

Những Element khai báo trên phần mềm đều được quy định về kích thước, tỷ lệ, hình dạng cơ bản theo tiêu chuẩn đã chọn trước ( Hình 3),

Hình 3. Các element trong thư viện phần mềm PV Elite

Trong quá trình nhập thông số đầu vào, những dạng hình học của các element có sẵn trong thư viện sẽ được xuất ra  giúp người kỹ sư có thể quan sát được cả mô hình 3D (Hình 4) và 2D (Hình 5) của thiết bị.

Hình 4. Mô hình 3D của thiết bị
Hình 5. Mô hình 2D của thiết bị

Một điều nữa mà kỹ sư thiết kế quan tâm đó là vật liệu, trên phần mềm sẽ có một thư viện vật liệu để lựa chọn ( Hình 6). Thư viện này cũng hỗ trợ trong việc xuất BOM (Bill of Material ) trên báo cáo xuất ra sau khi chạy phân tích. 

Hình 6. Bảng thư viện vật liệu

Sau khi nhập hoàn chỉnh các thông số đầu vào, chúng ta sẽ tiến hành chạy phân tích trên phần mềm, kết quả đưa ra (Hình 7) dựa trên những công thức tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế, những kết quả không đạt so với tiêu chuẩn tính toán sẽ được cảnh báo bằng màu đỏ, những kết quả tính toán tiệm cận với thông số tối đa cho phép sẽ được cảnh báo bằng màu cam.

Hình 7. Bảng kết quả tính toán sau khi chạy phần mềm PV Elite

Phần mềm sẽ cảnh báo những tính toán sau khi kiểm tra bị phát hiện là không đạt, đưa ra công thức tính toán, giải thích nguyên nhân và đưa ra lời khuyên để khắc phục (Hình 8). Tất cả những thông số quan trọng như bề dày, diện tích pad, vòng tăng cứng, nozzle load, ứng suất, đều được kiểm tra và đưa ra báo cáo. Điều này không chỉ giúp ích rất nhiều cho các kỹ sư trong quá trình thiết kế những bài toán mới mà còn ứng dụng được trong khâu kiểm tra, đánh giá khả năng làm việc, tuổi thọ của thiết bị trong quá trình duy tu bảo dưỡng định kì.

Hình 8.

Trên báo cáo sẽ hỗ trợ xuất BOM  (Bill of Material) để có thể định mức sơ bộ nguyên vật liệu  cần thiết để chế tạo thiết bị, dễ dàng phân biệt với các bản tính khác trong quá trình sửa đổi, cập nhật, cải tiến công nghệ.

Hình 9. Bill of Material trên phần mềm PV Elite

Cuối cùng, khi đã có một bản tính hoàn chỉnh, chúng ta sẽ xuất báo cáo. Phần mềm hỗ trợ xuất báo cáo theo định dạng file Word, PDF, và Excel thành một bản tính hoàn chỉnh, file 3D dễ dàng xuất sang phần mềm 3D Cadworx.

Hình 10. Báo cáo định dạng PDF xuất ra từ PV Elite

Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp, công việc tính toán, thiết kế, cải hoán sửa chữa bảo dưỡng liên quan đến những thiết bị chịu áp (Pressure Vessel) dần trở nên phổ biến hơn. Phần mềm PV Elite là công cụ hoàn hảo mang lại tính chính xác, độ tin cậy cao đáp ứng yêu cầu thiết kế của các tiêu chuẩn phổ biến nhất hiện nay. Việc áp dụng phần mềm sẽ đơn giản hóa việc thiết kế thiết bị áp lực và nâng cao chất lượng, tính chuyên nghiệp trong hoạt động của doanh nghiệp.

Tác giả: Mai Xuân Hoàng

Write a Reply or Comment