ASME B31.3 Отклик толщины стенки трубы.

Давайте систематически отвечаем на ваши вопросы, сосредоточившись на ASME B31.3 для вашего Система водопровода высокого давления Используя беспроблемное TP316L Труба из нержавеющей стали (АСТМ А312). Я дам четкие ответы на ваши вопросы о конструктивное давление, Расчеты разрыва давления, и когда использовать Графики разрыва давления, при прояснении различий между дизайн и разрывое давление.

1. Какое конструктивное давление я должен использовать? 250 бар, 290 бар, или выше?

Отвечать: Для ASME B31.3, а конструктивное давление должен быть максимальное давление, которое, как ожидается, будет испытывать в нормальных или расстроенных условиях, в том числе любые настройки давления или предохранительного клапана, с учетом консервативной практики проектирования.

• Ваша система данных:
  • Клапан снятия давления насоса (PRV) работает на 250 бар.
  • Предохранительный клапан установлен на 290 бар.
  • Вы рассчитали с помощью 300 бар Как дизайн давление.
• Руководство:
  • За ASME B31.3, Проектное давление должно учитывать самое высокое давление, которое может испытать система, в том числе условия переходного процесса или настройки предохранительного клапана. The настройка защитного клапана 290 бар представляет максимальное давление, которое система предназначена для обработки до активации предохранительного клапана.
  • Обычная практика добавить допуск к настройке предохранительного клапана, чтобы гарантировать, что труба может выдержать давления немного выше точки с освобождением, Особенно для динамических систем, таких как вода высокого давления с насосами плунжера, где могут возникнуть шипы давления.
  • Ваш выбор 300 бар Поскольку конструктивное давление является разумным и консервативным, как это обеспечивает небольшой край (примерно 3.4%) над настройкой предохранительного клапана 290 бар. Это объясняет потенциальные скачки давления или допуски в работой безопасности клапана.
• Рекомендация:
  • Использовать 300 бар (4350 пси) Как дизайн давление, как вы это сделали, Для обеспечения того, чтобы трубопроводы могли обрабатывать максимальное давление системы с заездом. Если вы хотите быть менее консервативным, Вы можете использовать 290 бар (4205 пси), но 300 Выбор бара безопаснее для динамических систем с потенциальными переходными процессами давления.

2. Проверка вашего расчета толщины стенки трубы

Вы рассчитали, что 1-График дюйма 80 -х (Of = 1.315 дюймы) работает для дизайнерского давления 300 бар. Давайте подтвердим это, используя ASME B31.3 Формулы 3A из абзаца 304.1.2 Для прямой трубы под внутренним давлением.

Формула 3А (ASME B31.3, 304.1.2)

Где:

• T = Требуемая толщина стенки (в)
• P = дизайн давление (пси)
• D = внешний диаметр трубы (в)
• S = допустимый стресс (пси) = 16,700 пси для TP316L при 20–30 ° C
• E = коэффициент качества (1.0 Для бесшовной трубы на ASME B31.3, Таблица A-1A)
• W = коэффициент снижения прочности сварного сустава (1.0 для бесшовной трубы или при низких температурах, таких как 20–30 ° C)
• Y = коэффициент для температуры (0.4 Для аустенитной нержавеющей стали, такой как TP316L при 20–30 ° C, за таблицу 304.1.1)

Данный

• Конструктивное давление, P = 300 бар = 300 × 14.5038 = 4351.14 пси
• Труба от, D = 1.315 в (1-дюйм -номинальная труба)
• Допустимый стресс, S = 16,700 пси
• E = 1.0 (бесшовная труба)
• W = 1.0 (бесшовная труба, низкая температура)
• Y = 0.4 (Аустенитная нержавеющая сталь при 20–30 ° C)

Шаг 1: Рассчитайте требуемую толщину

Шаг 2: Добавить пособие на коррозию и мельницу

• Пособие на коррозию: Для воды высокого давления в нержавеющей стали TP316L при 20–30 ° C, Коррозия минимальна. Если не требуется конкретное разрешение на коррозию, предполагать 0 дюймы. Подтвердите с помощью ваших системных требований (например, Качество воды, потенциал для эрозии).
• Мельница терпимость: Для беспроблемной трубы ASTM A312, Производственная толерантность обычно -12.5% номинальной толщины стенки. Требуемая толщина должна быть отрегулирована, чтобы обеспечить минимальную толщину после того, как она соответствует или превышает 0.155 в.

Шаг 3: Сравните с графиком 80 -х годов

• Для 1-дюймового расписания 80-е годы (ASTM A312 TP316L):
  • Номинальная толщина стенки = 0.179 в (за ASME B36.19M для трубы из нержавеющей стали).
  • Минимальная толщина после 12.5% мельница толерантность = 0.179 × 0.875 = 0.157 в.
• Минимальная толщина (0.157 в) превышает требуемая толщина (0.155 в), так 1-График дюйма 80 -х годов является адекватным для 300 бар (4351 пси) конструктивное давление.

Заключение: Ваш выбор 1-График дюйма 80 -х (Of = 1.315 в, номинальная толщина стенки = 0.179 в) является правильный для дизайнерского давления 300 бар, Предполагая, что существенного разрешения на коррозию не требуется.

3. Как рассчитываются графики труб из нержавеющей стали ASTM A312?

Отвечать: Разрывительное давление на трубы, в том числе трубы из нержавеющей стали ASTM A312, обычно рассчитывается с использованием Формула Барлоу или аналогичная теоретическая формула для тонкостенных сосудов давления. Эти диаграммы предоставляют теоретическое давление, при котором труба потерпит неудачу (лопаться) На основании предельной прочности растяжения материала (ОТС) И размеры трубы.

Формула Барлоу для взрыва

Где:

• P_B = разрывительное давление (пси)
• S_U = предельная прочность на растяжение материала (пси)
• T = номинальная толщина стенки (в)
• D = внешний диаметр (в)

Для ASTM A312 TP316L

• Предельная прочность на растяжение (S_U) примерно 70,000 пси (за ASTM A312, Минимальный UT для TP316L - это 70 кси).
• Для вашего 1-дюймового расписания трубы 80-х годов:
  • t = 0.179 в
  • D = 1.315 в

Расчет

Примечания о разрывах диаграмм давления

• Графики получены из таких расчетов, часто корректируется для:
  • Минимальная толщина стенки (Учет терпимости мельницы, например, 87.5% номинальной толщины).
  • Свойства материала (Использование минимальных UT от ASTM A312).
  • Факторы безопасности или упрощения (Некоторые диаграммы могут использовать консервативные предположения).
• Диаграммы могут также включать эмпирические данные или модифицированные формулы для учета реальных факторов, таких как дефекты материала, Эффекты шва (Для сварных труб), или высокотемпературные сокращения.
• Для бесшовных труб TP316L, Разрывное давление основано на плавных свойствах труб, и диаграммы обычно перечисляют значения для стандартных графиков (например, 40С, 80С).

Когда использовать диаграммы взрывающих давлений

• Графики разрыва используются для оценить максимальное давление сбоя трубы, обычно для:
  • Оценки безопасности: Чтобы обеспечить рабочее давление системы намного ниже разрыва давления (например, Применение коэффициента безопасности).
  • Проверка дизайна: Чтобы подтвердить, что разрывительное давление трубки обеспечивает достаточную маржу над конструктивным давлением.
  • Приложения без амы: В отрасли, не управляемых ASME B31.3, где разрывительное давление является основным критерием проектирования (например, Некоторые гидравлические системы).
• Для ASME B31.3: Разрыв давления есть не используется напрямую Для расчеты толщины стенки трубы. Вместо, допустимый стресс (С) управление, который обычно устанавливается на долю UTS (например, 1/3 к 1/4 UT для нержавеющей стали) Чтобы обеспечить большую маржу безопасности.

4. Разница между дизайном и взрывающим давлением?

Конструктивное давление:

• The максимальное давление, которую система разработана для работы под, включая нормальную работу, переходные процессы, и настройки предохранительного клапана.
• Используется в расчетах ASME B31.3 для определения требуемой толщины стенки трубы на основе допустимый стресс (С), который включает коэффициент безопасности (например, 16,700 PSI для TP316L, намного ниже, чем UTS).
• Гарантирует, что труба безопасно работает в упругих пределах, намного ниже неудачи.
• Для вашей системы: 300 бар (4351 пси), консервативно выбран над настройкой предохранительного клапана 290 бар.

Разрывое давление:

• The теоретическое давление, при котором труба потерпит неудачу (лопаться) Из -за внутреннего давления, превышающего максимальную прочность на растяжение материала.
• Рассчитано с использованием материала ОТС (например, 70,000 PSI для TP316L) и размеры труб, Без факторов безопасности.
• Для вашего 1-дюймового расписания трубы 80-х годов: Примерно 1314 бар (19,057 пси), намного выше конструктивного давления.
• Представляет Конечная точка отказа, Не безопасное рабочее состояние.

Ключевые различия

Почему разница имеет значение:

• ASME B31.3 гарантирует, что труба работает с Большая маржа безопасности (конструктивное давление << разрывое давление) Чтобы предотвратить сбой при всех условиях, включая усталость, коррозия, или скачки давления.
• Разрывание давления - это ссылка на понимание конечной пропускной способности трубы, но не используется для проектирования, потому что ей не хватает факторов безопасности.

5. Дополнительные соображения для вашей системы

• Переходные процессы давления: Насосы плунжера могут вызвать скачки давления (водяной молоток) Из -за быстрой работы клапана или засорения насадки. Обеспечить 300 Дизайн стержня учитывает эти переходные процессы. Если скачки могли превзойти 290 Бар значительно, рассмотреть более высокое дизайнерское давление или устройства подавления.
• Коррозия/эрозия: Вода высокого давления с распылительными соплами может вызвать эрозия в изгибах или соплах. TP316L является устойчивым к коррозии, Но подтвердите качество воды (например, Нет хлоридов) и рассмотрим небольшое разрешение на коррозию (например, 0.01–0.02 в) Если эрозия является проблемой.
• Доступность графика труб: Убедитесь, что 1-дюймовый график 80-х годов легко доступен и совместим с фитингами и соплами. Если более высокие графики (например, Расписание 160 или ххс) необходимы для меньших диаметров или более высоких давлений, пересматривать.
• Фитинги и суставы: ASME B31.3 требует, чтобы фитинги (например, локти, тройники) и суставы (например, сварки, фланцы) Также встретите дизайнерское давление. Убедитесь, что все компоненты оценены 300 бар.
• Тестирование: ASME B31.3 требует гидростатических испытаний при 1.5X Дизайн давление (1.5 × 300 бар = 450 бар или 6527 пси). Убедитесь, что труба и система могут противостоять этому испытательному давлению.

6. Краткое содержание

1. Конструктивное давление: Использовать 300 бар (4350 пси) Как дизайн давление, Как консервативно охватывает настройку предохранительного клапана 290 Бар и потенциальные шипы давления. Ваш расчет для 1-График дюйма 80S TP316L Труба правильно, с номинальной толщиной стенки 0.179 в, который соответствует требуемой толщине 0.177 в (в том числе терпимость мельницы).
2. Расчет разрыва давления: Рассказывание давлений в диаграммах ASTM A312 рассчитывается с использованием формулы Barlow's Formula (P_B = (2 S_U T.) / Д) на основе окончательной прочности растяжения (~ 70 000 фунтов на квадратный дюйм для TP316L). Для вашей трубы, разрывительное давление составляет ~ 1314 бар (19,057 пси).
3. Когда использовать диаграммы взрывающих давлений: Используйте их для оценки безопасности или конструкций, не связанных. В ASME B31.3, Они только для справки, как допустимый стресс определяет дизайн.
4. Дизайн против. Разрывое давление: Конструктивное давление (300 бар) Безопасное рабочее ограничение на основе допустимого стресса с факторами безопасности. Разрывое давление (~ 1314 бар) теоретическая точка сбоя без факторов безопасности.

Похожие сообщения

Многофункциональная черная круглая трубка ms erw

ВПВ ЧЕРНЫЕ трубы. Электрическая сварка сопротивлением (ВПВ) Трубы производятся из горячекатаных рулонов. / разрезы. Все поступающие рулоны проверяются на основании сертификата испытаний, полученного от сталелитейного завода, на их химические и механические свойства.. Труба ERW подвергается холодной штамповке в цилиндрическую форму., не горячей штамповки.

Черная круглая стальная труба ERW

Бесшовная труба изготавливается методом экструзии металла до необходимой длины.; поэтому трубы ВПВ имеют сварное соединение в поперечном сечении, при этом бесшовная труба не имеет стыков в поперечном сечении по всей длине. В бесшовной трубе, не имеет сварки и соединений, изготавливается из цельных круглых заготовок..

Размеры и вес бесшовных труб по стандартам

The 3 элементы размеров труб Стандарты размеров труб из углеродистой и нержавеющей стали (АСМЭ Б36.10М & Б36.19М) Таблица размеров труб (Расписание 40 & 80 стальная труба означает) Значение номинального размера трубы (НПС) и номинальный диаметр (DN) Таблица размеров стальных труб (Таблица размеров) Таблица весовых классов труб (ВГТ)

Стальные трубы и производственные процессы

Бесшовные трубы производятся методом прошивки., где твердая заготовка нагревается и прошивается с образованием полой трубки. Сварные трубы, с другой стороны, образуются путем соединения двух кромок стальных пластин или рулонов с использованием различных методов сварки..

Стальные трубы UL List

Труба из углеродистой стали обладает высокой устойчивостью к ударам и вибрации, что делает ее идеальной для транспортировки воды., масло & газ и другие жидкости под дорогами. Размеры Размер: 1/8″ до 48″ / Толщина от DN6 до DN1200: Щ 20, СТД, 40, XS, 80, 120, 160, Тип XXS: Поверхность бесшовной или сварной трубы: Праймер, Антикоррозийное масло, ФБЕ, 2ЧП, 3Материал с покрытием LPE: АСТМ А106Б, А53, API 5Л Б, х42, х46, Х52, Х56, Х60, х65, Сервис X70: Резка, Снятие фаски, Резьба, обработка канавок, Покрытие, Гальванизация

Пружинная вешалка и опора

Тип А- Используется там, где имеется достаточно места для головы.. Желательна определенная высота. Тип Б- Используется там, где высота ограничена.. Головное крепление представляет собой одинарный выступ.. Тип С- Используется там, где высота ограничена.. Крепление головы расположено бок о бок.