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weyer gruppeweyer spezial | thema stressberechnung
komplett. durchdacht.
www.weyer-gruppe.com
Ziele der dynamischen Analyse:
• Ermüdungsanalyse bei Schwingungen
• Festigkeitsnachweis bei Druckstößen
Die Einwirkung von Erdbeben wird durch
eine statische Ersatzanalyse berechnet.
Auf Wunsch kann aber auch eine dyna-
mische Systemanalyse erfolgen.
Durch Schnellschlussarmaturen indu-
zierte Druckstöße können ohne hy-
draulische Vorberechnung analysiert
werden.
Liegen andere Ursachen zugrunde, wer-
den zunächst in einer hydraulischen Vor-
berechnung Druck – Zeitverläufe ermittelt.
Für die fachgerechte Konstruktion von Rohrleitungssystemen im verfahrenstechnischen Anlagenbau ist eine System-
analyse unabdingbar, in vielen Fällen sogar vom Gesetzgeber vorgeschrieben. Die weyer gruppe blickt auf langjährige Er-
fahrung auf dem Gebiet der Stressberechnung für Rohrleitungssysteme zurück. Durch ein dokumentiertes und gesetzes-
konformes Engineering kann ein Organisationsverschulden hinsichtlich der Anlagensicherheit und des Umweltschutzes
bereits in der Planungsphase ausgeschlossen werden. Hierfür stehen moderne Software-Tools wie das Spezialprogramm
zur Rohrspannungsberechnung CAESAR II sowie verschiedene 3D-Konstruktionsprogramme zur Verfügung. Die Vorteile
einer Systemanalyse sind u.a. geringere Investitions- und Instandhaltungskosten, ein sicherer Betrieb Ihrer Anlage und
die optimierte Auslegung der anschließenden Rohrleitungen.
Unser Angebot:
À Statische Systemanalyse
• Stahl- und Kunststoffrohr
• erdverlegte Rohrleitungen
• Einwirkung von Erdbeben
• Einfluss durch abblasende
Sicherheitsventile
À Dynamische Systemanalyse
• Druckstoß
• Schwingungen
À Rohrplanung
À Komplette Projekt-
abwicklung
1 Warum Stressberech-
nung?
Stressberechnungen von Rohrleitungssys-
temen liefern relevante Ergebnisse für die
Bereiche Konstruktion, Betrieb und Anla-
gensicherheit.
Ziele der statischen Analyse:
• Spannungsanalyse der Rohrleitungen
• Nachweis über die Einhaltung von zu-
lässigen Kräften und Momenten an Ap-
paraten, Ausrüstungen und Anschluss-
rohrleitungen
• Ermittlung der Lasten, die durch das
Bauwerk abzuführen sind
• Berechnung von Verschiebungen der
Rohrleitungen
• Erarbeiten von Lagerungskonzepten
Stressberechnung zur Systemanalyse von Rohrleitungen
weyer spezial | thema stressberechnung | seite 2
weyer spezial | thema stressberechnung
Sekundärspannungen
• verursacht durch behinderte Wärme-
dehnung (Temperatur, Lagerreibung)
4 Wie wird ein Projekt
abgewickelt?
Die wesentlichen Schritte zu einer sachge-
rechten Systemanalyse stellen sich folgen-
dermaßen dar:
Datenerfassung
Bei Neu-Planungen werden Isometrie- und
Rohrplan-Entwürfe zu Grunde gelegt. Für
Alt-Anlagen wird auf bestehende Pläne
zurückgegriffen oder die Dokumente wer-
den nach Aufmaß vor Ort erstellt.
Stressberechnung
Bei der Systemanalyse kann es sich um ei-
nen iterativen Prozess handeln, in den der
Konstrukteur immer eingebunden wird.
Dokumentation
Die Resultate der Berechnungen werden
nachvollziehbar dokumentiert. Ferner fin-
det sich der Extrakt übersichtlich darge-
stellt in einer „Stress-Isometrie“ wieder.
Typische Ergebnisse sind:
• Elastizitätsnachweis des Rohrleitungs-
systems
• An Halterungen und Aufhängungen
wirkende Kräfte und Momente
2 Welche Konstruktionen
sind betroffen?
Die klassischen Anwendungsfälle für Sys-
temanalysen sind:
• Gemäß der Druckgeräterichtlinie alle
Leitungen mit giftigen, ätzenden und
brennbaren Medien
• Rohrleitungen ab DN 80 > +300°C
• Rohrleitungen ab DN 200 > +200°C
• Rohrleitungen > DN 400
• Leitungen mit 2-Phasen-Strömung
• Leitungen, in denen Schwingungen
auftreten (Kompressoren und Kolben-
pumpen)
• Kälteleitungen unter -30°C ab DN 25
• Alle Hochdruckdampfsysteme (alle
Nennweiten)
• Alle Fackelsysteme (alle Nennweiten)
3 Nach welchen Vor-
schriften wird berechnet?
Die zulässigen Spannungen werden nach
ASME B31.1 oder ASME B31.3 bzw. DIN
EN 13480 bzw. FDBR festgelegt. Hierbei
handelt es sich um Regelwerke für die
Konstruktion und Berechnung von Rohrlei-
tungen.
Primärspannungen
• verursacht durch ständig wirkende Lasten
(Druck, Eigengewicht, Setzungen, Fe-
derlasten)
• verursacht durch gelegentlich wirkende
Lasten (Erdbeben, Wind, Druckstoß)
weyer spezial | thema stressberechnung | seite 3
weyer gruppe
komplett. durchdacht.
• Stutzenkräfte und -momente
• Lagerkräfte und -momente, die in das
umgebende Bauwerk abzuführen sind
• Verschiebungen der Rohrleitungen
• Auslegung von Federhängern und
Kompensatoren
• Entwurf von Sonderunterstützungen
Optional kann die komplette Rohrlei-
tungs- und Apparateplanung, inklusive
Halterungskonzeption und -planung z.B.
unter Verwendung verschiedener 3D-Pla-
nungstools bis hin zur Bestellreife erarbei-
tet werden.
Ihr Nutzen:
À Zentrale Planung für alle Leistungen
À Langjährige Erfahrung
À Druckstoßberechnungen mit Nach-
weis der Standfestigkeit der Rohrlei-
tungen
À Behörden-Engineering aus einer
Hand
À Stressberechnungen, Rohrleitungspla-
nung und Sekundärstahlbau mit Aus-
führungszeichnungen
Die weyer gruppe ist ein konzernunabhängiger Unternehmensverbund von Ingenieur-
und Consulting-Unternehmen in Deutschland, Österreich, der Schweiz, Polen und den
Niederlanden.
Immer ausgehend von den Erwartungen und Wünschen unserer Kunden hat die
weyer gruppe seit den Anfängen vor über 30 Jahren ein breites Spektrum an Kompetenzen
entwickelt.
weyer gruppe
komplett. durchdacht.
Ihr Ansprechpartner
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Referenzen:
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À ACI Aquaprojekt Consult Ingenieur-
gesellschaft mbH, Dresden
À Berzelius Stolberg GmbH
À Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH,
Chemnitz
À DHC Solvent Chemie GmbH, Mülheim/
Ruhr
À Doosan Babcock Energy Deutschland
GmbH, Sachsen Anhalt
À eta AG engineering, Cottbus
À eta AG engineering, Leipzig
À HA TECH Planungsbüro, Eisenhüttenstadt
À JOHN BROWN VOEST GmbH, Leipzig
À RADICI Chimica Deutschland GmbH,
Sachsen Anhalt
À Siemens Turbomachinery Equipment
GmbH, Leipzig
À sonUtec GmbH, Sonneberg
À Umwelttechnik & Wasserbau GmbH,
Ermsleben
À Veolia Water Solutions & Technologies
Deutschland GmbH, Zwenkau
À WULFF Deutschland GmbH, Husum
04/2012
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Stressberechnung | weyer spezial

  • 1. S SS C U G weyer gruppeweyer spezial | thema stressberechnung komplett. durchdacht. www.weyer-gruppe.com
  • 2. Ziele der dynamischen Analyse: • Ermüdungsanalyse bei Schwingungen • Festigkeitsnachweis bei Druckstößen Die Einwirkung von Erdbeben wird durch eine statische Ersatzanalyse berechnet. Auf Wunsch kann aber auch eine dyna- mische Systemanalyse erfolgen. Durch Schnellschlussarmaturen indu- zierte Druckstöße können ohne hy- draulische Vorberechnung analysiert werden. Liegen andere Ursachen zugrunde, wer- den zunächst in einer hydraulischen Vor- berechnung Druck – Zeitverläufe ermittelt. Für die fachgerechte Konstruktion von Rohrleitungssystemen im verfahrenstechnischen Anlagenbau ist eine System- analyse unabdingbar, in vielen Fällen sogar vom Gesetzgeber vorgeschrieben. Die weyer gruppe blickt auf langjährige Er- fahrung auf dem Gebiet der Stressberechnung für Rohrleitungssysteme zurück. Durch ein dokumentiertes und gesetzes- konformes Engineering kann ein Organisationsverschulden hinsichtlich der Anlagensicherheit und des Umweltschutzes bereits in der Planungsphase ausgeschlossen werden. Hierfür stehen moderne Software-Tools wie das Spezialprogramm zur Rohrspannungsberechnung CAESAR II sowie verschiedene 3D-Konstruktionsprogramme zur Verfügung. Die Vorteile einer Systemanalyse sind u.a. geringere Investitions- und Instandhaltungskosten, ein sicherer Betrieb Ihrer Anlage und die optimierte Auslegung der anschließenden Rohrleitungen. Unser Angebot: À Statische Systemanalyse • Stahl- und Kunststoffrohr • erdverlegte Rohrleitungen • Einwirkung von Erdbeben • Einfluss durch abblasende Sicherheitsventile À Dynamische Systemanalyse • Druckstoß • Schwingungen À Rohrplanung À Komplette Projekt- abwicklung 1 Warum Stressberech- nung? Stressberechnungen von Rohrleitungssys- temen liefern relevante Ergebnisse für die Bereiche Konstruktion, Betrieb und Anla- gensicherheit. Ziele der statischen Analyse: • Spannungsanalyse der Rohrleitungen • Nachweis über die Einhaltung von zu- lässigen Kräften und Momenten an Ap- paraten, Ausrüstungen und Anschluss- rohrleitungen • Ermittlung der Lasten, die durch das Bauwerk abzuführen sind • Berechnung von Verschiebungen der Rohrleitungen • Erarbeiten von Lagerungskonzepten Stressberechnung zur Systemanalyse von Rohrleitungen weyer spezial | thema stressberechnung | seite 2 weyer spezial | thema stressberechnung
  • 3. Sekundärspannungen • verursacht durch behinderte Wärme- dehnung (Temperatur, Lagerreibung) 4 Wie wird ein Projekt abgewickelt? Die wesentlichen Schritte zu einer sachge- rechten Systemanalyse stellen sich folgen- dermaßen dar: Datenerfassung Bei Neu-Planungen werden Isometrie- und Rohrplan-Entwürfe zu Grunde gelegt. Für Alt-Anlagen wird auf bestehende Pläne zurückgegriffen oder die Dokumente wer- den nach Aufmaß vor Ort erstellt. Stressberechnung Bei der Systemanalyse kann es sich um ei- nen iterativen Prozess handeln, in den der Konstrukteur immer eingebunden wird. Dokumentation Die Resultate der Berechnungen werden nachvollziehbar dokumentiert. Ferner fin- det sich der Extrakt übersichtlich darge- stellt in einer „Stress-Isometrie“ wieder. Typische Ergebnisse sind: • Elastizitätsnachweis des Rohrleitungs- systems • An Halterungen und Aufhängungen wirkende Kräfte und Momente 2 Welche Konstruktionen sind betroffen? Die klassischen Anwendungsfälle für Sys- temanalysen sind: • Gemäß der Druckgeräterichtlinie alle Leitungen mit giftigen, ätzenden und brennbaren Medien • Rohrleitungen ab DN 80 > +300°C • Rohrleitungen ab DN 200 > +200°C • Rohrleitungen > DN 400 • Leitungen mit 2-Phasen-Strömung • Leitungen, in denen Schwingungen auftreten (Kompressoren und Kolben- pumpen) • Kälteleitungen unter -30°C ab DN 25 • Alle Hochdruckdampfsysteme (alle Nennweiten) • Alle Fackelsysteme (alle Nennweiten) 3 Nach welchen Vor- schriften wird berechnet? Die zulässigen Spannungen werden nach ASME B31.1 oder ASME B31.3 bzw. DIN EN 13480 bzw. FDBR festgelegt. Hierbei handelt es sich um Regelwerke für die Konstruktion und Berechnung von Rohrlei- tungen. Primärspannungen • verursacht durch ständig wirkende Lasten (Druck, Eigengewicht, Setzungen, Fe- derlasten) • verursacht durch gelegentlich wirkende Lasten (Erdbeben, Wind, Druckstoß) weyer spezial | thema stressberechnung | seite 3 weyer gruppe komplett. durchdacht. • Stutzenkräfte und -momente • Lagerkräfte und -momente, die in das umgebende Bauwerk abzuführen sind • Verschiebungen der Rohrleitungen • Auslegung von Federhängern und Kompensatoren • Entwurf von Sonderunterstützungen Optional kann die komplette Rohrlei- tungs- und Apparateplanung, inklusive Halterungskonzeption und -planung z.B. unter Verwendung verschiedener 3D-Pla- nungstools bis hin zur Bestellreife erarbei- tet werden. Ihr Nutzen: À Zentrale Planung für alle Leistungen À Langjährige Erfahrung À Druckstoßberechnungen mit Nach- weis der Standfestigkeit der Rohrlei- tungen À Behörden-Engineering aus einer Hand À Stressberechnungen, Rohrleitungspla- nung und Sekundärstahlbau mit Aus- führungszeichnungen
  • 4. Die weyer gruppe ist ein konzernunabhängiger Unternehmensverbund von Ingenieur- und Consulting-Unternehmen in Deutschland, Österreich, der Schweiz, Polen und den Niederlanden. Immer ausgehend von den Erwartungen und Wünschen unserer Kunden hat die weyer gruppe seit den Anfängen vor über 30 Jahren ein breites Spektrum an Kompetenzen entwickelt. weyer gruppe komplett. durchdacht. Ihr Ansprechpartner www.weyer-gruppe.com Referenzen: À 7(S) Engineering GmbH & Co.KG, Köln À ACI Aquaprojekt Consult Ingenieur- gesellschaft mbH, Dresden À Berzelius Stolberg GmbH À Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH, Chemnitz À DHC Solvent Chemie GmbH, Mülheim/ Ruhr À Doosan Babcock Energy Deutschland GmbH, Sachsen Anhalt À eta AG engineering, Cottbus À eta AG engineering, Leipzig À HA TECH Planungsbüro, Eisenhüttenstadt À JOHN BROWN VOEST GmbH, Leipzig À RADICI Chimica Deutschland GmbH, Sachsen Anhalt À Siemens Turbomachinery Equipment GmbH, Leipzig À sonUtec GmbH, Sonneberg À Umwelttechnik & Wasserbau GmbH, Ermsleben À Veolia Water Solutions & Technologies Deutschland GmbH, Zwenkau À WULFF Deutschland GmbH, Husum 04/2012 www.weyer-gruppe.com