พิกัดแรงดันท่อสเตนเลส: คำนวณ ลดอัตรา ตรวจสอบ

คำตอบโดยตรง: “ระดับแรงดันท่อสแตนเลส” หมายความว่าอย่างไร

ท่อสแตนเลสไม่มีระดับแรงดันสากลเดียว “พิกัดแรงดันท่อสแตนเลส” ที่ถูกต้องคือแรงดันใช้งานที่อนุญาตสำหรับขนาดท่อ ตาราง (ความหนาของผนัง) เกรด อุณหภูมิ และวิธีการผลิตตามรหัสการออกแบบหรือตารางพิกัดที่คุณใช้

สำหรับจุดอ้างอิงที่เป็นรูปธรรม ตารางจัดอันดับความดันสำหรับท่อสเตนเลสไร้ตะเข็บ ASTM A312 ที่ตีพิมพ์เผยแพร่แสดงให้เห็นว่า กรมอุทยานฯ 2 กำหนดการ 40ส TP316L ที่ 50 °C คือประมาณ 13.8 เมกะปาสคาล (γ 2002 psi) . หากคุณเปลี่ยนมาใช้ท่อเชื่อมทั่วไป คุณต้องใช้การลดประสิทธิภาพการเชื่อม-ข้อต่อ (โดยทั่วไปคือ 0.85) โดยลดลงเป็น อยู่ที่ 11.7 MPa (1701 psi) .

อะไรเป็นตัวกำหนดระดับแรงดันสำหรับท่อสแตนเลสจริงๆ

ความสามารถในการรับแรงดันจะขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิต ความแข็งแรงของวัสดุที่อุณหภูมิ และปัจจัยด้านรหัส ถือว่า "กำหนดการ" เป็นรูปทรงเรขาคณิต และ "เกรด" เป็นพฤติกรรมด้านความแข็งแกร่งและการกัดกร่อน แต่โปรดจำไว้ว่าแรงดันที่อนุญาตนั้นมีเงื่อนไขอยู่เสมอ

• ขนาดท่อและกำหนดการ: เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกได้รับการแก้ไขสำหรับ NPS ที่กำหนด ในขณะที่กำหนดการเปลี่ยนความหนาของผนัง (เช่น 40ส กับ 80ส)
• เกรดและข้อกำหนด: TP304/304L กับ TP316/316L (มักเป็น ASTM A312 สำหรับการวางท่อในกระบวนการผลิต) ส่งผลต่อความเค้นและการกัดกร่อนที่อนุญาต
• อุณหภูมิ: ความเค้นที่ยอมรับได้จะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงต้องลดระดับแรงดันสำหรับบริการที่ร้อน
• ปัจจัยการผลิตและคุณภาพการเชื่อม: ท่อไร้รอยต่อมักจะมี E = 1.0; ท่อเชื่อมมักต้องการการลดประสิทธิภาพเว้นแต่จะตรงตามเงื่อนไขการตรวจสอบและรหัสที่ได้รับการปรับปรุง
• ค่าเผื่อและการสูญเสีย: ค่าเผื่อการกัดกร่อน/การกัดเซาะ พิกัดความเผื่อของโรงงาน เกลียว/ร่อง และโหลดภายนอกจะช่วยลดระยะขอบที่ใช้งานได้
• ลิงค์อ่อนแอของระบบ: หน้าแปลน ข้อต่อ วาล์ว การเชื่อมต่อแบบเกลียว ปะเก็น และรายละเอียดการเชื่อมสามารถจำกัดระดับการประกอบโดยรวมได้ แม้ว่าผนังท่อจะ "แข็งแรงเพียงพอ"

วิธีที่เร็วที่สุด: ใช้ตารางพิกัดแรงดันท่อสเตนเลสสตีลที่เผยแพร่แล้ว

หากโครงการของคุณอนุญาต ตารางจัดอันดับแรงกดดันที่มีชื่อเสียงคือวิธีที่รวดเร็วที่สุดในการรับตัวเลขที่สามารถป้องกันได้ โดยทั่วไปตารางเหล่านี้จะใช้วัสดุเฉพาะ (เช่น ASTM A312) วิธีการออกแบบที่สอดคล้องกับรหัสท่อ และเงื่อนไขที่ระบุไว้ (เช่น ไร้รอยต่อและแบบเชื่อม)

แนวทางปฏิบัติ: สำหรับกำหนดเวลาเดียวกัน โดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นจะช่วยลดแรงดันที่อนุญาต และการเปลี่ยนจาก 40S เป็น 80S จะสามารถเพิ่มระดับแรงดันได้อย่างมากเนื่องจากความหนาของผนังเพิ่มขึ้น

วิธีการคำนวณรหัส: ตัวแปรที่เปลี่ยนการให้คะแนน

เมื่อคุณต้องคำนวณ (แทนที่จะอาศัยตาราง) การออกแบบแรงดันของท่อตรงสำหรับแรงดันภายในในรหัสท่อทั่วไป โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับความเค้นและรูปทรงที่อนุญาต จากนั้นจึงปรับเปลี่ยนตามปัจจัยด้านคุณภาพและอุณหภูมิ

อินพุตหลักที่คุณต้องกำหนด

• ง: เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (คงที่ตามมาตรฐาน NPS)
• เสื้อ: ความหนาของผนังที่กำหนด (ตามกำหนดเวลา) ลบค่าเผื่อและความคลาดเคลื่อนตามที่กำหนด
• ส: ความเค้นที่อนุญาตได้ที่อุณหภูมิการออกแบบ (อยู่ในรายการรหัส ลดลงตามความร้อน)
• จ: ปัจจัยคุณภาพรอยเชื่อมตามยาว (มักจะ 1.0 สำหรับรอยเชื่อม; ต่ำกว่าสำหรับผลิตภัณฑ์เชื่อมจำนวนมาก เว้นแต่ตรงตามเงื่อนไขรหัส)
• ว และ ย: ค่าสัมประสิทธิ์รหัส (W อาจลดความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง y ส่งผลต่อพฤติกรรมของผนังหนาในบางสูตร)
• ค: การกัดกร่อน/การกัดเซาะ และค่าเผื่อทางกล (ถ้ามี)

ประเด็นสำคัญ: ท่อสองท่อที่มี "กำหนดการ" เดียวกันยังสามารถมีระดับแรงดันที่แตกต่างกันได้ หากเกรด อุณหภูมิ ปัจจัยการเชื่อม หรือค่าเผื่อการกัดกร่อนแตกต่างกัน

ตัวอย่างการทำงาน: เปลี่ยนค่าตารางให้เป็นการตัดสินใจออกแบบ

สมมติว่าคุณต้องการพิกัดแรงดันของท่อสเตนเลสสำหรับสายการผลิตที่ใช้ท่อ TP316L (ASTM A312), NPS 2 Schedule 40S โดยมีอุณหภูมิการออกแบบใกล้ 50 °C

1. ระบุเรขาคณิต: NPS 2 มี OD 60.33 มม และผนัง Sch 40S 3.91 มม .
2. จากตารางพิกัดที่เผยแพร่สำหรับท่อไร้ตะเข็บ TP316L ที่อุณหภูมิ 50 °C อ่านแรงดันใช้งานที่อนุญาต: 13.8 เมกะปาสคาล (หยาบคาย 2002 psi ).
3. หากผลิตภัณฑ์ที่เลือกเป็นท่อเชื่อมมาตรฐาน และตารางระบุค่าเผื่อการเชื่อม 85% ให้ใช้: 13.8 MPa × 0.85 = 11.7 เมกะปาสคาล (หยาบคาย 1701 ปอนด์ ).
4. ตรวจสอบข้อจำกัดของระบบ: ยืนยันว่าการเลือกหน้าแปลน ข้อต่อ วาล์ว และปะเก็นตรงหรือเกินกว่าแรงดันการออกแบบเดียวกันที่อุณหภูมิเดียวกัน

นี่คือการตีความเชิงปฏิบัติของ "พิกัดแรงดันท่อเหล็กสแตนเลส": แรงดันที่อนุญาตจะมีผลเฉพาะเมื่อสมมติฐานพื้นฐานตรงกับการติดตั้งของคุณ

การลดพิกัดอุณหภูมิ: พิกัดสามารถเปลี่ยนแปลงได้เร็วแค่ไหน

สแตนเลสยังคงรักษาความแข็งแรงไว้ได้ดี แต่ความเค้นที่ยอมรับได้ยังคงลดลงตามอุณหภูมิ และตารางความดันก็สะท้อนให้เห็นว่า หากคุณเพิกเฉยต่ออุณหภูมิ คุณจะเกินพิกัดแรงดันท่อสแตนเลส

ตัวอย่างการลดพิกัดสำหรับ NPS 2 Sch 40S TP316L (ไร้รอยต่อ)

• ที่อุณหภูมิ 50 °C: 13.8 เมกะปาสคาล (หยาบคาย 2002 psi )
• ที่อุณหภูมิ 300 °C: 11.4 เมกะปาสคาล (หยาบคาย 1,653 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว )
• ที่อุณหภูมิ 525 °C (ตามที่ระบุไว้): 9.4 เมกะปาสคาล (หยาบคาย 1363 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว )

กฎง่ายๆ: ถือว่าการจัดระดับ "อุณหภูมิห้อง" ใด ๆ เป็นการชั่วคราวจนกว่าคุณจะยืนยันการจัดระดับที่อุณหภูมิการออกแบบจริงของคุณ

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ทำให้เกิดการให้คะแนนแรงดันผิด

• การผสมข้อมูลท่อและท่อ: แผนภูมิ OD ของท่อ/ผนัง และ "แรงดันใช้งาน" ไม่สามารถใช้แทนกันกับพิกัดกำหนดการของท่อได้
• สมมติว่า “กำหนดการ 40” เท่ากับ “40S”: กำหนดการสเตนเลส (ต่อ 36.19 บาท) อาจแตกต่างจากกำหนดการเหล็กคาร์บอน (ต่อ 36.10 บาท) สำหรับ NPS เดียวกัน
• ละเลยประสิทธิภาพการเชื่อม: ใช้พิกัดไร้รอยต่อสำหรับท่อเชื่อมโดยไม่ต้องลดขนาดที่ต้องการ
• ลืมค่าเผื่อการกัดกร่อน/การกัดเซาะ: ความหนาของการออกแบบต้องคำนึงถึงการสูญเสียที่คาดหวังตลอดอายุการใช้งาน หากมี
• การใช้พิกัดท่อเป็นพิกัดของระบบ: ข้อต่อ หน้าแปลน และวาล์วมักจะควบคุมแรงดันสูงสุดที่อนุญาตตามจริง

รายการตรวจสอบข้อมูลจำเพาะเพื่อล็อคระดับแรงดันที่ถูกต้อง

ใช้รายการตรวจสอบนี้เมื่อคุณต้องการพิกัดแรงดันท่อสเตนเลสเพื่อให้สามารถตรวจสอบได้และปลอดภัยในการจัดซื้อ

• ระบุรหัสการออกแบบ (เช่น รหัสท่อของกระบวนการ) ความดันการออกแบบ และอุณหภูมิการออกแบบ
• ระบุรูปแบบวัสดุและสินค้า: มาตรฐาน ASTM A312 TP316L (หรือ TP304L) และไม่ว่าจะไร้รอยต่อหรือเชื่อมก็ตาม
• ระบุ NPS และกำหนดการ: 40S , 80S ฯลฯ รวมถึงกำแพงขั้นต่ำหลังจากพิกัดความเผื่อ หากจำเป็น
• รวมค่าเผื่อการกัดกร่อน/การกัดเซาะ ถ้ามี และยืนยันความเข้ากันได้กับสภาพแวดล้อม (คลอไรด์ กรด ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง)
• ยืนยันพิกัดส่วนประกอบสำหรับทั้งท่อ (ข้อต่อ หน้าแปลน วาล์ว ปะเก็น) ตรงตามหรือเกินกว่าพิกัดท่อที่เลือกที่อุณหภูมิ

บรรทัดล่าง: “พิกัดแรงดันท่อสแตนเลส” ถูกต้องเฉพาะเมื่อเชื่อมโยงกับมาตรฐาน อุณหภูมิ ผนัง และคุณภาพการผลิตที่กำหนดไว้เท่านั้น และเมื่อส่วนประกอบทั้งหมดได้รับการจัดอันดับให้มีขีดจำกัดเท่ากันเป็นอย่างน้อย