Rozsdamentes acél csőnyomás-besorolás: Számítsa ki, csökkentse, ellenőrizze

Közvetlen válasz: mit jelent valójában a „rozsdamentes acél csőnyomás-besorolás”.

A rozsdamentes acélcsőnek nincs egyetlen univerzális nyomásbesorolása. A helyes „rozsdamentes acél csőnyomás-besorolás” a megengedett üzemi nyomás egy adott csőmérethez, ütemezéshez (falvastagság), minőséghez, hőmérséklethez és gyártási módszerhez – az Ön által használt tervezési kód vagy besorolási táblázat szerint.

Konkrét referenciapontként az ASTM A312 varrat nélküli rozsdamentes csőhöz közzétett nyomás-besorolási táblázatok azt mutatják, hogy Az NPS 2 Ütemezés 40S TP316L 50 °C-on körülbelül 13,8 MPa (≈ 2002 psi) . Ha átvált egy tipikus hegesztett csőre, akkor csökkentenie kell a hegesztési kötés hatékonyságát (általában 0,85), csökkentve azt ≈ 11,7 MPa (≈ 1701 psi) .

Mi határozza meg valójában a rozsdamentes acélcső nyomásértékét

A nyomáskapacitást a geometria, az anyag hőmérsékleti szilárdsága és a kódtényezők kombinációja szabályozza. Az „ütemezést” geometriaként, a „minőséget” pedig szilárdságként és korróziós viselkedésként kezelje – de ne feledje, hogy a megengedett nyomás mindig feltételes.

• Csőméret és ütemezés: A külső átmérő rögzített egy adott NPS-hez, míg az ütemezés megváltoztatja a falvastagságot (pl. 40S vs 80S).
• Minőség és specifikáció: A TP304/304L vs TP316/316L (gyakran ASTM A312 technológiai csővezetékekhez) befolyásolja a megengedett feszültség- és korróziós határokat.
• Hőmérséklet: A megengedett feszültség csökken a hőmérséklet emelkedésével, ezért a nyomásértéket csökkenteni kell a meleg üzemben.
• Gyártási és hegesztési minőségi tényezők: A varrat nélküli cső jellemzően E = 1,0; A hegesztett cső gyakran hatékonyságcsökkentést igényel, hacsak nem teljesülnek a fokozott vizsgálati és kódolási feltételek.
• Kedvezmények és veszteségek: A korróziós/eróziós ráhagyás, a marási tűrés, a menetek/hornyok és a külső terhelések csökkentik a használható tartalékot.
• A rendszer gyenge láncszeme: A karimák, szerelvények, szelepek, menetes csatlakozások, tömítések és hegesztési részletek korlátozhatják a teljes összeszerelési minősítést, még akkor is, ha a csőfal „elég erős”.

A leggyorsabb módszer: használjon egy publikált rozsdamentes acél csőnyomás-besorolási táblázatot

Ha a projektje lehetővé teszi, egy jó hírű nyomásértékelő táblázat a leggyorsabb módja a védhető szám megszerzésének. Ezek a táblázatok általában meghatározott anyagokat (pl. ASTM A312), egy csővezeték-kódhoz igazított tervezési módszert és meghatározott feltételeket (például varrat nélküli vagy hegesztett) feltételeznek.

Gyakorlati átvétel: ugyanazon ütemezés esetén a nagyobb átmérő általában csökkenti a megengedett nyomást, és a 40S-ről 80S-re való áttérés jelentősen növelheti a nyomásértéket, mivel a falvastagság növekszik.

Kódszámítási módszer: a minősítést megváltoztató változók

Amikor számolnia kell (a táblázatra hagyatkozás helyett), az egyenes cső belső nyomásra vonatkozó nyomástervezése a közös csővezeték-kódokban általában a megengedett feszültségen és geometrián alapul, majd minőségi és hőmérsékleti tényezőkkel módosítva.

Az alapvető bemenetek, amelyeket meg kell határoznia

• D: külső átmérő (az NPS szabvány szerint)
• t: névleges falvastagság (ütemezés szerint) mínusz a ráhagyások és tűrések, ahol szükséges
• S: megengedett feszültség a tervezési hőmérsékleten (kódlistás; csökken a hő hatására)
• E: hosszirányú hegesztési kötés minőségi tényezője (gyakran 1,0 a varrat nélkülinél; alacsonyabb sok hegesztett terméknél, hacsak nem teljesülnek a kód feltételei)
• W és y: kódegyütthatók (W csökkentheti a szilárdságot magasabb hőmérsékleten; y befolyásolja a vastag fal viselkedését egyes készítményekben)
• c: korrózió/erózió és mechanikai ráhagyások (adott esetben)

Kulcspont: Két azonos „ütemezésű” csőnek továbbra is eltérő nyomásértéke lehet, ha a minőség, a hőmérséklet, a hegesztési tényezők vagy a korróziós ráhagyás különbözik.

Működő példa: táblázat értékének tervezési döntéssé alakítása

Tegyük fel, hogy rozsdamentes acél csőnyomás-besorolásra van szüksége egy TP316L csövet (ASTM A312), NPS 2 Schedule 40S használó folyamatsorhoz, amelynek tervezési hőmérséklete közel 50 °C.

1. Geometria azonosítása: Az NPS 2 rendelkezik OD-val 60,33 mm és Sch 40S fal 3,91 mm .
2. Olvassa el a TP316L varrat nélküli cső 50 °C-on közzétett minősítési táblázatát, olvassa el a megengedett üzemi nyomást: 13,8 MPa (≈ 2002 psi ).
3. Ha a kiválasztott termék szabványos hegesztett cső, és a táblázat 85%-os hegesztési ráhagyást jelez, alkalmazza azt: 13,8 MPa × 0,85 = 11,7 MPa (≈ 1701 psi ).
4. Ellenőrizze a rendszerhatárolókat: győződjön meg arról, hogy a karimák, szerelvények, szelepek és a tömítés kiválasztása ugyanazon a hőmérsékleten megegyezik-e vagy meghaladja-e az azonos tervezési nyomást.

Ez a „rozsdamentes acél csőnyomás-besorolás” gyakorlati értelmezése: a megengedett nyomás csak akkor érvényes, ha a mögöttes feltételezések megegyeznek az Ön telepítésével.

Hőmérséklet-csökkentés: milyen gyorsan változhatnak a besorolások

A rozsdamentes acél jól megőrzi szilárdságát, de a megengedett feszültség továbbra is csökken a hőmérséklettel, és a nyomástáblázatok ezt tükrözik. Ha figyelmen kívül hagyja a hőmérsékletet, túlbecsüli a rozsdamentes acélcső nyomásértékét.

Példa az NPS 2 Sch 40S TP316L leértékelésére (zökkenőmentes)

• 50 °C-on: 13,8 MPa (≈ 2002 psi )
• 300 °C-on: 11,4 MPa (≈ 1653 psi )
• 525 °C-on (ahol szerepel): 9,4 MPa (≈ 1363 psi )

Ökölszabály: minden „szobahőmérséklet” besorolást ideiglenesnek tekintsen mindaddig, amíg meg nem erősíti a besorolást a tényleges tervezési hőmérsékleten.

Gyakori hibák, amelyek rossz nyomásbesorolást okoznak

• Keverési cső és csövek adatai: a csövek külső átmérője/fala és az „üzemi nyomás” diagramok nem cserélhetők fel a csövek ütemezési besorolásával.
• Feltételezve, hogy a „40. ütemterv” egyenlő „40S”: a rozsdamentes acél menetrendek (B36.19 szerint) eltérhetnek a szénacél ütemezésétől (B36.10 szerint) ugyanazon NPS esetében.
• A hegesztési hatásfok figyelmen kívül hagyása: varratmentes minősítések alkalmazása hegesztett csőnél a szükséges csökkentés alkalmazása nélkül.
• A korróziós/eróziós ráhagyás elfelejtése: a tervezési vastagságnak figyelembe kell vennie az élettartam során várható veszteséget, ahol lehetséges.
• A csövek besorolása rendszerbesorolásként: a szerelvények, a karimák és a szelepek gyakran szabályozzák a tényleges maximálisan megengedhető nyomást.

Specifikációs ellenőrzőlista a megfelelő nyomásérték rögzítéséhez

Használja ezt az ellenőrzőlistát, ha a rozsdamentes acél csőnyomás-besorolásra van szüksége ahhoz, hogy ellenőrizhető és beszerzési szempontból biztonságos legyen.

• Adja meg a tervezési kódot (például a folyamat csővezetékének kódját), a tervezési nyomást és a tervezési hőmérsékletet.
• Adja meg az anyagot és a termék formáját: ASTM A312 TP316L (vagy TP304L) és varrat nélküli vagy hegesztett.
• Adja meg az NPS-t és az ütemezést: 40S , 80S stb., plusz bármilyen minimális fal a tűrés után, ha szükséges.
• Adja meg a korróziós/eróziós ráhagyást, ha szükséges, és erősítse meg a környezettel való kompatibilitást (kloridok, savak, magas hőmérsékletű oxidáció).
• Győződjön meg arról, hogy a teljes vezeték alkatrészeinek névleges értékei (szerelvények, karimák, szelepek, tömítések) megfelelnek vagy meghaladják a kiválasztott csőértéket hőmérsékleten.

A lényeg: a „rozsdamentes acél csőnyomás-besorolás” csak akkor helyes, ha egy meghatározott szabványhoz, hőmérséklethez, falhoz és gyártási minőséghez van kötve – és ha a teljes szerelvény legalább ugyanerre a határértékre van besorolva.