Přímá odpověď: co ve skutečnosti znamená „jmenovitý tlak potrubí z nerezové oceli“.
Potrubí z nerezové oceli nemá jeden univerzální jmenovitý tlak. Správný „jmenovitý tlak potrubí z nerezové oceli“ je přípustný pracovní tlak pro konkrétní velikost potrubí, plán (tloušťku stěny), jakost, teplotu a výrobní metodu – podle konstrukčního kódu nebo tabulky jmenovitých hodnot, které používáte.
Pro konkrétní referenční bod to ukazují publikované tlakové tabulky pro bezešvé nerezové trubky ASTM A312 NPS 2 Rozvrh 40S TP316L při 50 °C je asi 13,8 MPa (≈ 2002 psi) . Pokud přejdete na typickou svařovanou trubku, musíte použít snížení účinnosti svarového spoje (obvykle 0,85) a snížit ji na ≈ 11,7 MPa (≈ 1701 psi) .
Co vlastně nastavuje jmenovitý tlak pro trubku z nerezové oceli
Tlaková kapacita se řídí kombinací geometrie, pevnosti materiálu při teplotě a kódových faktorů. Považujte „plán“ za geometrii a „stupeň“ za pevnost a korozní chování – ale pamatujte, že přípustný tlak je vždy podmíněný.
- Velikost potrubí a harmonogram: Vnější průměr je pro daný NPS pevný, zatímco plán mění tloušťku stěny (např. 40S vs 80S).
- Třída a specifikace: TP304/304L vs TP316/316L (často ASTM A312 pro procesní potrubí) ovlivňuje přípustné napětí a meze koroze.
- teplota: Přípustné napětí klesá s rostoucí teplotou, takže pro provoz za tepla je nutné snížit jmenovitý tlak.
- Faktory kvality výroby a svaru: Bezešvá trubka obvykle nese E = 1,0; svařované trubky často vyžadují snížení účinnosti, pokud nejsou splněny rozšířené podmínky zkoušení a normy.
- Opravné položky a ztráty: Přídavek na korozi/erozi, tolerance frézování, závity/drážky a vnější zatížení snižují použitelnou rezervu.
- Slabý článek systému: Příruby, fitinky, ventily, závitové spoje, těsnění a detaily svarů mohou omezit celkové hodnocení sestavy, i když je stěna potrubí „dostatečně pevná“.
Nejrychlejší metoda: použijte publikovanou tabulku jmenovitého tlaku potrubí z nerezové oceli
Pokud to váš projekt umožňuje, renomovaná tabulka hodnocení tlaku je nejrychlejší způsob, jak získat obhajitelné číslo. Tyto tabulky obvykle předpokládají specifické materiály (např. ASTM A312), metodu návrhu v souladu s normou potrubí a stanovené podmínky (jako je bezešvé vs. svařované).
| Nominální velikost | Schedule | Vnější průměr (mm) | Stěna (mm) | Přípustný tlak (MPa) | Přibl. tlak (psi) |
|---|---|---|---|---|---|
| NPS 1 | 40S | 33.40 | 3.38 | 22.3 | ≈ 3234 |
| NPS 2 | 40S | 60.33 | 3.91 | 13.8 | ≈ 2002 |
| NPS 2 | 80S | 60.33 | 5.54 | 20.1 | ≈ 2915 |
| NPS 4 | 40S | 114.30 | 6.02 | 11.1 | ≈ 1610 |
Praktické s sebou: pro stejný plán větší průměr obecně snižuje přípustný tlak a přechod z 40S na 80S může podstatně zvýšit jmenovitý tlak, protože se zvětšuje tloušťka stěny.
Metoda výpočtu kódu: proměnné, které mění hodnocení
Když musíte vypočítat (namísto spoléhání se na tabulku), návrh tlaku přímého potrubí pro vnitřní tlak v běžných předpisech potrubí je obvykle založen na povoleném napětí a geometrii, poté je upraven faktory kvality a teploty.
Základní vstupy, které musíte definovat
- D: vnější průměr (pevný standardem NPS)
- t: jmenovitá tloušťka stěny (podle plánu) mínus přídavky a tolerance tam, kde je to požadováno
- S: dovolené napětí při návrhové teplotě (uvedeno v normě; klesá s teplem)
- E: Faktor kvality podélného svarového spoje (často 1,0 pro bezešvé; nižší pro mnoho svařovaných výrobků, pokud nejsou splněny podmínky normy)
- W a y: kódové koeficienty (W může snižovat pevnost při zvýšených teplotách; y ovlivňuje chování tlustých stěn u některých formulací)
- c: koroze/eroze a mechanické přídavky (pokud jsou použitelné)
Klíčový bod: Dvě trubky se stejným „plánem“ mohou mít stále různé tlakové třídy, pokud se liší jakost, teplota, svařovací faktory nebo povolená koroze.
Zpracovaný příklad: přeměna hodnoty tabulky na rozhodnutí o návrhu
Předpokládejme, že potřebujete jmenovitý tlak potrubí z nerezové oceli pro procesní linku využívající potrubí TP316L (ASTM A312), NPS 2, plán 40S, s návrhovou teplotou blízkou 50 °C.
- Identifikujte geometrii: NPS 2 má vnější průměr 60,33 mm a Sch 40S stěna 3,91 mm .
- Z publikované tabulky hodnot pro bezešvé trubky TP316L při 50 °C odečtěte přípustný pracovní tlak: 13,8 MPa (≈ 2002 psi ).
- Pokud je vybraný produkt standardní svařovaná trubka a v tabulce je uveden přídavek na svar 85 %, použijte jej: 13,8 MPa × 0,85 = 11,7 MPa (≈ 1701 psi ).
- Zkontrolujte omezovače systému: ověřte, zda příruby, fitinky, ventily a výběr těsnění splňují nebo překračují stejný návrhový tlak při stejné teplotě.
Toto je praktický výklad „jmenovitého tlaku potrubí z nerezové oceli“: přípustný tlak je platný pouze tehdy, když jeho základní předpoklady odpovídají vaší instalaci.
Snížení teploty: jak rychle se hodnocení může změnit
Nerezová ocel si dobře zachovává pevnost, ale dovolené napětí stále klesá s teplotou a tabulky tlaku to odrážejí. Pokud budete teplotu ignorovat, nadhodnotíte jmenovitý tlak potrubí z nerezové oceli.
Příklad snížení pro NPS 2 Sch 40S TP316L (bezešvý)
- Při 50 °C: 13,8 MPa (≈ 2002 psi )
- Při 300 °C: 11,4 MPa (≈ 1653 psi )
- Při 525 °C (pokud je uvedeno): 9,4 MPa (≈ 1363 psi )
Základní pravidlo: považujte jakékoli hodnocení „pokojové teploty“ za provizorní, dokud nepotvrdíte hodnocení pro vaši skutečnou návrhovou teplotu.
Časté chyby, které způsobují nesprávné hodnocení tlaku
- Údaje o směšovacím potrubí a potrubí: grafy vnějšího průměru/stěny potrubí a „pracovního tlaku“ nejsou zaměnitelné s dimenzováním plánu potrubí.
- Za předpokladu, že „Schedule 40“ se rovná „40S“: rozvrhy pro nerezové oceli (podle B36.19) se mohou lišit od schémat z uhlíkové oceli (podle B36.10) pro stejnou NPS.
- Ignorování účinnosti svaru: použití bezešvých jmenovitých hodnot pro svařované trubky bez použití požadované redukce.
- Zapomeňte na přídavek na korozi/erozi: návrhová tloušťka musí zohledňovat očekávané ztráty v průběhu životnosti tam, kde je to vhodné.
- Zacházení s hodnocením potrubí jako s hodnocením systému: armatury, příruby a ventily často řídí skutečný maximální přípustný tlak.
Kontrolní seznam specifikací pro zajištění správného jmenovitého tlaku
Tento kontrolní seznam použijte, když potřebujete, aby byl jmenovitý tlak potrubí z nerezové oceli kontrolovatelný a bezpečný pro nákup.
- Uveďte návrhový kód (např. kód procesního potrubí), návrhový tlak a návrhovou teplotu.
- Uveďte materiál a formu produktu: ASTM A312 TP316L (nebo TP304L) a zda bezešvé nebo svařované.
- Zadejte NPS a plán: 40S , 80S atd., plus jakákoli minimální stěna po toleranci, pokud je to požadováno.
- V případě potřeby zahrňte přídavek na korozi/erozi a potvrďte kompatibilitu s prostředím (chloridy, kyseliny, vysokoteplotní oxidace).
- Potvrďte, že jmenovité hodnoty komponent pro celou řadu (fitinky, příruby, ventily, těsnění) splňují nebo překračují zvolené jmenovité hodnoty potrubí při teplotě.
Sečteno a podtrženo: „Tlak na potrubí z nerezové oceli“ je správný pouze v případě, že je svázán s definovaným standardem, teplotou, stěnou a kvalitou výroby – a když je celá sestava dimenzována alespoň na stejný limit.
