ASME B31.3 Boru Duvarı Kalınlık Hesaplama Yanıtı

Sorularınızı sistematik olarak ele alalım, odaklanmak ASME B31.3 senin için yüksek basınçlı su boru sistemi Sakinsiz kullanmak TP316L paslanmaz çelik boru (ASTM A312). Hakkında sorularınıza net cevaplar vereceğim tasarım baskısı, Patlama Basıncı Hesaplamaları, Ve ne zaman kullanılmalı Patlama Basınç Grafikleri, arasındaki farkları açıklarken tasarım Ve patlama baskısı.

1. Hangi tasarım basıncını kullanmalıyım? 250 çubuk, 290 çubuk, veya daha yüksek?

Cevap: ASME B31.3 için, . tasarım baskısı Olmalı Maksimum Basınç Sistemin normal veya üzücü koşullar altında deneyimlemesi bekleniyor, herhangi bir basınç tahliye veya emniyet valfi ayarları dahil, muhafazakar tasarım uygulamaları dikkate alınarak.

• Sistem ayrıntılarınız:
  • Pompanın basınç tahliye vanası (PRV) işte çalışır 250 çubuk.
  • Güvenlik valfi şu adrese ayarlandı 290 çubuk.
  • Kullanarak hesapladın 300 çubuk Tasarım baskısı olarak.
• Rehberlik:
  • ASME B31.3, Tasarım baskısı, sistemin yaşayabileceği en yüksek baskıyı hesaba katmalıdır, Geçici koşullar veya güvenlik valfi ayarları dahil. The emniyet valfi ayarı 290 çubuk Güvenlik valfi etkinleştirmeden önce sistemin işleyecek şekilde tasarlandığı maksimum basıncı temsil eder..
  • Bir eklemek yaygın bir uygulamadır marj Borunun, tahliye noktasının biraz üzerinde baskılara dayanabileceğini sağlamak için emniyet valfi ayarına, özellikle piston pompalı yüksek basınçlı su gibi dinamik sistemler için, basınç artışlarının oluşabileceği yer.
  • Seçiminiz 300 çubuk Tasarım baskısı makul ve muhafazakar olduğu için, Küçük bir marj sağladığı için (yaklaşık 3.4%) Güvenlik valfi ayarının üstünde 290 çubuk. Bu, emniyet valfi işlemindeki potansiyel basınç dalgalanmalarını veya toleransları açıklar.
• Tavsiye:
  • Kullanmak 300 çubuk (4350 psi) Tasarım baskısı olarak, Yaptığın gibi, Borulamanın bir güvenlik marjı ile maksimum sistem basıncını işleyebilmesini sağlamak için. Daha az muhafazakar olmak istiyorsanız, kullanabilirsin 290 çubuk (4205 psi), ama 300 Çubuk seçimi, potansiyel basınç geçişlerine sahip dinamik sistemler için daha güvenlidir..

2. Boru duvarı kalınlığı için hesaplamanızın doğrulanması

Bunu hesapladınız 1-İnç Çizelge 80s Dikişsiz TP316L boru (= 1.315 inç) tasarım baskısı için çalışır 300 çubuk. Paragraftan ASME B31.3 Formula 3A kullanarak bunu doğrulayalım 304.1.2 İç basınç altında düz boru için.

Formula 3A (ASME B31.3, 304.1.2)

Nerede:

• t = Gerekli duvar kalınlığı (içinde)
• P = Tasarım Basıncı (psi)
• D = Boru Dış Çapı (içinde)
• S = izin verilen stres (psi) = 16,700 psi 20-30 ° C'de TP316L için
• E = Kalite Faktörü (1.0 ASME B31.3 başına kesintisiz boru için, Tablo A-1A)
• W = Kaynak Eklem Mukavemeti Azaltma Faktörü (1.0 Kesintisiz boru için veya 20-30 ° C gibi düşük sıcaklıklarda)
• Y = sıcaklık katsayısı (0.4 20-30 ° C'de TP316L gibi östenitik paslanmaz çelik için, masa başına 304.1.1)

Verilen

• Tasarım baskısı, P = 300 Çubuk = 300 × 14.5038 = 4351.14 psi
• Boru, D = 1.315 içinde (1-inç nominal boru)
• İzin verilen stres, S = 16,700 psi
• E = 1.0 (dikişsiz boru)
• W = 1.0 (dikişsiz boru, düşük sıcaklık)
• Y = 0.4 (20-30 ° C'de östenitik paslanmaz çelik)

Adım 1: Gerekli kalınlığı hesaplayın

Adım 2: Korozyon ödeneği ve değirmen toleransı ekleyin

• Korozyon ödeneği: 20-30 ° C'de TP316L paslanmaz çelikte yüksek basınçlı su için, korozyon minimaldir. Belirli bir korozyon ödeneği gerekmiyorsa, farz etmek 0 inç. Sistem gereksinimlerinizi onaylayın (örneğin, su kalitesi, erozyon potansiyeli).
• Değirmen toleransı: Kesintisiz ASTM A312 borusu için, Üretim toleransı tipik olarak -12.5% nominal duvar kalınlığı. Tolerans karşılaştıktan veya aştıktan sonra minimum kalınlığı sağlamak için gerekli kalınlık ayarlanmalıdır. 0.155 içinde.

Adım 3: Çizelge 80'lerle karşılaştırın

• 1 inç program 80'ler için (ASTM A312 TP316L):
  • Nominal duvar kalınlığı = 0.179 içinde (Paslanmaz çelik boru için ASME B36.19m başına).
  • Sonra minimum kalınlık 12.5% değirmen toleransı = 0.179 × 0.875 = 0.157 içinde.
• Minimum kalınlık (0.157 içinde) aşmak Gerekli kalınlık (0.155 içinde), Bu yüzden 1-İnç programı 80'ler yeterlidir için 300 çubuk (4351 psi) tasarım baskısı.

Çözüm: Seçiminiz 1-inç program 80'ler (= 1.315 içinde, nominal duvar kalınlığı = 0.179 içinde) ki doğru Tasarım baskısı için 300 çubuk, Önemli korozyon ödeneği gerekmediğini varsayarsak.

3. ASTM A312 paslanmaz çelik boru grafiklerinde patlama basınçları nasıl hesaplanıyor?

Cevap: Borular için patlama basıncı, ASTM A312 Paslanmaz Çelik Borular dahil, tipik olarak kullanılarak hesaplanır Barlow’un formülü veya ince duvarlı basınçlı kaplar için benzer bir teorik formül. Bu grafikler borunun başarısız olacağı teorik basınç (patlamak) Malzemenin nihai gerilme gücüne dayanarak (ÜTS) ve borunun boyutları.

Barlow’un Baskı Patlama Formülü

Nerede:

• P_b = patlama basıncı (psi)
• S_U = Malzemenin nihai gerilme mukavemeti (psi)
• t = nominal duvar kalınlığı (içinde)
• D = dış çap (içinde)

ASTM A312 TP316L için

• Nihai çekme mukavemeti (S_U) yaklaşık 70,000 psi (ASTM A312, TP316L için minimum UT'ler 70 ksi).
• 1 inçlik program 80'ler için boru için:
  • t = 0.179 içinde
  • D = 1.315 içinde

Hesaplama

Patlama Basınç Grafikleri Hakkında Notlar

• Grafikler bu tür hesaplamalardan türetilmiştir, Genellikle ayarlanır:
  • Minimum duvar kalınlığı (değirmen toleransının muhasebesi, örneğin, 87.5% nominal kalınlıkta).
  • Malzeme Özellikleri (ASTM A312'den minimum UT'ler kullanma).
  • Güvenlik faktörleri veya basitleştirmeler (Bazı grafikler muhafazakar varsayımları kullanabilir).
• Grafikler ayrıca, maddi kusurlar gibi gerçek dünya faktörlerini hesaba katmak için ampirik veriler veya değiştirilmiş formüller içerebilir., Dikiş efektleri (Kaynaklı borular için), veya yüksek sıcaklık indirimleri.
• Kesintisiz TP316L borular için, Patlama basıncı kesintisiz boru özelliklerine dayanmaktadır, ve grafikler genellikle standart çizelgeler için değerleri listeler (örneğin, 40S, 80S).

Patlama Basınç Grafikleri Ne Zaman Kullanılır

• Patlama basınç grafikleri kullanılır Nihai başarısızlık basıncını tahmin edin bir boru, tipik olarak:
  • Güvenlik Değerlendirmeleri: Sistemin çalışma basıncının patlama basıncının çok altında olmasını sağlamak için (örneğin, Bir güvenlik faktörü uygulamak).
  • Tasarım doğrulaması: Borunun patlama basıncının tasarım basıncının üzerinde yeterli bir marj sağladığını doğrulamak için.
  • İma olmayan uygulamalar: ASME B31.3 tarafından yönetilen endüstrilerde, Patlama baskısının birincil tasarım kriteri olduğu yer (örneğin, bazı hidrolik sistemler).
• ASME B31.3 için: Patlama baskısı Doğrudan kullanılmadı Boru duvarı kalınlığı hesaplamaları için. Yerine, izin verilen stres (S) yöneticiler, tipik olarak UTS'nin bir kısmına ayarlanır (örneğin, 1/3 ile 1/4 Paslanmaz çelik için UTS) Büyük bir güvenlik marjı sağlamak için.

4. Tasarım basıncı ve patlama basıncı arasındaki fark?

Tasarım baskısı:

• The Maksimum Basınç Sistem altında çalışacak şekilde tasarlanmıştır, normal çalışma dahil, geçiş, ve güvenlik valfi ayarları.
• ASME B31.3 hesaplamalarında kullanılır ve gerekli boru duvarı kalınlığını belirlemek için İzin verilen stres (S), bir güvenlik faktörü içerir (örneğin, 16,700 TP316L için psi, UT'lerden çok daha düşük).
• Borunun elastik sınırlar içinde güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar, başarısızlık.
• Sisteminiz için: 300 çubuk (4351 psi), Güvenlik valfi ayarının üzerinde muhafazakar olarak seçildi 290 çubuk.

Patlama baskısı:

• The borunun başarısız olacağı teorik basınç (patlamak) Malzemenin nihai gerilme mukavemetini aşan iç basınç nedeniyle.
• Materyaller kullanılarak hesaplanır ÜTS (örneğin, 70,000 TP316L için psi) ve boru boyutları, güvenlik faktörleri olmadan.
• 1 inçlik program 80'ler için boru için: Yaklaşık olarak 1314 çubuk (19,057 psi), Tasarım baskısının çok üstünde.
• Temsil eder nihai başarısızlık noktası, Güvenli bir çalışma durumu değil.

Temel Farklılıklar

Fark neden önemlidir?:

• ASME B31.3, borunun bir büyük güvenlik marjı (tasarım baskısı << patlama baskısı) Her koşulda başarısızlığı önlemek için, Yorgunluk dahil, korozyon, veya basınç artışları.
• Patlama basıncı, borunun nihai kapasitesini anlamak için bir referanstır, ancak güvenlik faktörlerinden yoksun olduğu için tasarım için kullanılmaz.

5. Sisteminiz için ek hususlar

• Basınç Geçişleri: Piston pompaları neden olabilir Basınç dalgalanmaları (su çekiç) Hızlı valf çalışması veya nozul tıkanması nedeniyle. Sağlamak 300 Çubuk Tasarım Basıncı Bu Geçişler için Hesaplar. Dalgalar aşabilirse 290 önemli ölçüde çubuk, düşünmek Yüksek Tasarım Basıncı veya dalgalanma baskılama cihazları.
• Korozyon/erozyon: Atomizasyon nozulları ile yüksek basınçlı su neden olabilir erozyon Virajlarda veya nozullarda. TP316L korozyona dayanıklıdır, Ama su kalitesini onaylayın (örneğin, Klorür yok) ve küçük bir korozyon ödeneği düşünün (örneğin, 0.01–0.02 inç) Erozyon bir endişe ise.
• Boru Programı Kullanılabilirliği: 1 inçlik program 80'lerin kolayca mevcut olduğunu ve bağlantı parçaları ve nozullarla uyumlu olduğunu doğrulayın. Daha yüksek programlar ise (örneğin, Takvim 160 veya xxs) daha küçük çaplar veya daha yüksek basınçlar için gereklidir, yeniden hesaplamak.
• Bağlantı ve eklemler: ASME B31.3, bağlantı parçalarını gerektirir (örneğin, dirsekler, tişört) ve eklemler (örneğin, kaynak, flanşlar) ayrıca tasarım baskısını da karşılayın. Tüm bileşenlerin için derecelendirildiğinden emin olun 300 çubuk.
• Test: ASME B31.3, hidrostatik test gerektirir 1.5X Tasarım Basıncı (1.5 × 300 Çubuk = 450 çubuk veya 6527 psi). Borunun ve sistemin bu test basıncına dayanabileceğini onaylayın.

6. Özet

1. Tasarım baskısı: Kullanmak 300 çubuk (4350 psi) Tasarım baskısı olarak, Güvenlik valfi ayarını muhafazakar bir şekilde kapsadığı için 290 çubuk ve potansiyel basınç ani. Hesaplamanız 1-inç programı 80'ler TP316L boru doğru, nominal duvar kalınlığı ile 0.179 içinde, gerekli kalınlığını karşılayan 0.177 içinde (değirmen toleransı dahil).
2. Patlama Basıncı Hesaplaması: ASTM A312 grafiklerindeki patlama basınçları Barlow’un formülü kullanılarak hesaplanır (P_b = (2 S_u t) / D) Nihai gerilme mukavemetine dayanarak (TP316L için ~ 70.000 psi). Borunuz için, Patlama basıncı ~ 1314 bar (19,057 psi).
3. Patlama Basınç Grafikleri Ne Zaman Kullanılır: Çalışma basıncı ve başarısızlık arasında büyük bir marj sağlamak için bunları güvenlik değerlendirmeleri veya IMAM olmayan tasarımlar için kullanın. ASME B31.3'te, Onlar sadece referans için, İzin verilen stres tasarımı yönetir.
4. Tasarım Vs. Patlama baskısı: Tasarım baskısı (300 çubuk) güvenlik faktörleri ile izin verilen strese dayalı güvenli çalışma sınırıdır. Patlama baskısı (~ 1314 bar) güvenlik faktörleri olmayan teorik başarısızlık noktasıdır.

İlgili Gönderiler

Çok fonksiyonlu ms erw siyah yuvarlak boru

ERW SİYAH Borular. Elektrik Direnci Kaynaklı (DÖNÜM) Borular Sıcak Haddelenmiş Rulolardan Üretilmektedir / Yarıklar. Gelen tüm bobinler, kimya ve mekanik özellikleri açısından çelik fabrikasından alınan test sertifikasına göre doğrulanır.. ERW boru soğuk şekillendirilerek silindirik bir şekle dönüştürülür, sıcak şekillendirilmemiş.

ERW siyah yuvarlak çelik boru

Dikişsiz boru, metalin istenilen uzunlukta ekstrüde edilmesiyle üretilir.; bu nedenle ERW borusunun kesitinde kaynaklı bir bağlantı bulunur, dikişsiz borunun kesitinde uzunluğu boyunca herhangi bir bağlantı bulunmazken. Dikişsiz boruda, kaynak veya ek yeri yoktur ve sağlam yuvarlak kütüklerden üretilmiştir.

Dikişsiz Borunun standartlara göre ölçüleri ve ağırlıkları

The 3 boru boyutu elemanları Karbon ve paslanmaz çelik borunun Boyut Standartları (ASME B36.10M & B36.19M) Boru Boyutu Tablosu (Takvim 40 & 80 çelik boru anlamına gelir) Nominal Boru Boyutu Ortalamaları (NPS'ler) ve Nominal Çap (DN) Çelik Boru Ölçü Tablosu (Boyut tablosu) Boru Ağırlık Sınıfı Programı (WGT)

Çelik Boru ve İmalat Süreçleri

Dikişsiz borular delme işlemi kullanılarak üretilir, içi boş bir tüp oluşturmak için katı bir kütüğün ısıtıldığı ve delindiği yer. Kaynaklı borular, diğer taraftan, Çelik levha veya bobinlerin iki kenarının çeşitli kaynak teknikleri kullanılarak birleştirilmesiyle oluşturulur..

UL Listesi Çelik Boru

Karbon çelik boru şok ve titreşime karşı oldukça dayanıklıdır, bu da onu suyun taşınması için ideal kılar, yağ & Karayollarının altındaki gaz ve diğer sıvılar. Boyutlar Boyut: 1/8″ ila 48″ / DN6 ila DN1200 Kalınlık: Sch 20, CYBH, 40, XS, 80, 120, 160, XXS Türü: Dikişsiz veya kaynaklı boru Yüzeyi: Astar, Pas önleyici yağ, FBE, 2PE, 3LPE Kaplı Malzeme: ASTM A106B, A53, API 5LB, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 Hizmeti: Kesme, Eğim verme, Diş açma, Kanal açma, Kaplama, Galvanizleme

Yaylı Askı ve Destek

Tip A- Yeterli kafa alanının mevcut olduğu yerlerde kullanılır. Belirli bir yükseklik arzu edilir. Tip B- Boşluk payının sınırlı olduğu yerlerde kullanılır. Kafa eki tek bir pabuçtur. Tip C- Boşluk payının sınırlı olduğu yerlerde kullanılır. Kafa eki yan yana çıkıntılardır