مخطط تصنيف الضغط لأنابيب الصلب ERW

مخطط تصنيف الضغطلـأنابيب الصلب ERW (المقاومة الكهربائية الملحومة)تستخدم عادة لتقدير الضغط الداخلي الذي يمكن أن يتحمله الأنبوب ، بناءً على عوامل مثل قطر الأنبوب والقطر الخارجي وسمك الجدار وجدول سمك الجدار وقوة المواد.

بالنسبة للأنابيب الفولاذية من نفس المادة والقطر الاسمي ، يؤدي سمك الجدار الأكبر بشكل عام إلى مقاومة أعلى للضغط الداخلي. هذا هو السبب ، بالنسبة لحجم اسمي معين ، أأنبوب جدول 80عادة لديها قدرة تحمل ضغط أعلى منأنبوب جدول 40.

ترتبط قدرة تحمل الضغط لأنابيب الصلب بشكل عام بسماكة الجدار وقطره من خلال تركيبة أوعية الضغط رقيقة الجدران ، على سبيل المثال:

P ≈ 2St / D

أين:

P = قدرة تحمل الضغط الداخلي
S = الضغط المسموح به لمادة الأنبوب
T = سمك الجدار الاسمي

د = القطر الخارجي

يتم حساب أقصى ضغط تشغيل لأنابيب الصلب A53 عند 400 درجة مئوية باستخدام صيغة البارلو. وهذا ينطبق على الأنابيب الفولاذية الملحومة من الدرجة A53 ب ، والتي لديها قوة إنتاجية تبلغ 35000 رطل لكل بوصة مربعة وعامل تصميم 0.7.
يتم حساب الضغط المسموح به المستخدم في صيغة البارلو على النحو التالي:

(35000 رطل) × 0.7 = 24500 رطل لكل بوصة مربعة

الأبعاد-القطر الخارجي للأنبوب (OD) وسمك الجدار-يتوافق مع معيار أنسي B36.10.

ASTM A53 Grade B أنبوب صلب كربوني: العلاقة بين الضغط المسموح به ، سمك الجدار ، وأبعاد الأنابيب

أنابيب الصلب الكربوني من النوع ASTM A53 B - الضغط المسموح به مقابل جدول الأبعاد (Schedule) والمقاس
NPS (in)	القطر الخارجي (بوصة) (in)	الحد الأقصى للضغط المسموح به (رطل لكل بوصة مربعة)
		Schedule
		10	20	30	STD	40	60	XS	80	100	120	140	160	XXS
1/4	0.54				7985	7985		10798	10798
3/8	0.675				6606	6606		9147	9147
1/2	0.84				6358	6358		8575	8575				10908	17150
3/4	1.05				5273	5273		7187	7187				10220	14373
1	1.315				4956	4956		6670	6670				9316	13340
1 1/4	1.66				4133	4133		5638	5638				7380	11276
1 1/2	1.9				3739	3739		5158	5158				7247	10316
2	2.375				3177	3177		4498	4498				7097	8995
2 1/2	2.875				3460	3460		4704	4704				6391	9408
3	3.5				3024	3024		4200	4200				6132	8400
3 1/2	4				2769	2769		3896	3896
4	4.5				2581	2581		3670	3670		4769		5782	7339
5	5.563				2273	2273		3303	3303		4404		5505	6606
6	6.625				2071	2071		3195	3195		4157		5318	6390
8	8.625		1420	1574	1829	1829	2307	2841	2841	3375	4085	4613	5147	4971
10	10.75		1140	1399	1664	1664	2279	2279	2708	3277	3847	4558	5128	4558
12	12.75		961	1268	1441	1560	2160	1922	2644	3244	3843	4324	5042	3843
14	14	875	1092	1313	1313	1533	2079	1750	2625	3283	3829	4375	4921
16	16	766	956	1148	1148	1531	2009	1531	2585	3157	3733	4404	4882
18	18	681	849	1192	1021	1530	2042	1361	2553	3147	3743	4252	4848
20	20	613	919	1225	919	1455	1989	1225	2526	3138	3675	4288	4824
22	22	557	835	1114	835		1949	1114	2506	3063	3619	4176	4733
24	24	510	766	1147	766	1405	1978	1021	2489	3126	3700	4210	4786
30	30	510	817	1021	613			817
32	32	478	766	957	574	1054
34	34	450	721	901	540	992
36	36	425	681	851	510	1021
42	42		583	729	438	875

1 بوصة = 25.4
1 رطل/بوصة مربعة (lb/in²) = 6,894.8 باسكال (N/m²) = 6.895 × 10 ips ² بار

ما العوامل التي تؤثر على تصنيف ضغط أنابيب الصلب من مخلفات الحرب ؟

لا يتم تحديد تصنيف ضغط أنابيب الصلب من مخلفات الحرب فقط من خلال عملية التصنيع ؛ بدلاً من ذلك ، يتم تحديد ضغط التشغيل المسموح به من خلال النظر في عدة عوامل:

1. قطر الأنبوب والقطر الخارجي (OD)
بالنظر إلى نفس سمك الجدار والمواد ، فإن القطر الخارجي الأكبر يؤدي عمومًا إلى انخفاض قدرة تحمل الضغط ، حيث يولد الضغط الداخلي ضغطًا أكبر على الطوق (الإجهاد المحيطي) داخل جدار الأنبوب.

على سبيل المثال ، لا يمكن ببساطة تعيين أنبوب 2 بوصة وأنبوب 8 بوصة مصنوع من نفس مادة A53 من الدرجة B-حتى لو كانت تشترك في نفس مواصفات سمك الجدار-نفس تصنيف الضغط.

2. سمك الجدار
سمك الجدار هو أحد أهم العوامل التي تؤثر على قدرة تحمل الضغط لأنابيب الصلب من مخلفات الحرب.

سمك الجدار الأكبر يوفر المزيد من المعادن ، مما يقاوم بشكل أكثر فعالية الإجهاد الناتج عن الضغط الداخلي. لذلك ، بالنظر إلى نفس حجم الأنبوب الاسمي (NPS) والمواد:

NPS 80 > NPS 40 > NPS 10

3. درجة المواد
تحدد درجة المواد معلمات الخاصية الميكانيكية المستخدمة في حسابات الضغط.

على سبيل المثال ، يغطي معيار ASTM A53 الأنابيب الفولاذية الملحومة (ERW) المقاومة الكهربائية في الدرجات A و B. تتميز الدرجة B بقوة شد وعائد محددة أعلى من الدرجة A ؛ وبالتالي ، فإن خصائص المواد عامل حاسم في حساب قدرة تحمل الضغط.

4. درجة حرارة التشغيل
مع زيادة درجة حرارة التشغيل ، قد تنخفض قدرة تحمل الضغط ، لأن الضغط المسموح به للمادة ينخفض غالبًا عند درجات الحرارة المرتفعة.

5. بدل التآكل
إذا كان التآكل الداخلي أو الخارجي متوقعًا خلال فترة خدمة خط الأنابيب ، فيجب حساب سمك الجدار المتبقي خلال مرحلة التصميم. وبالتالي ، بالنسبة للأنبوب الجديد بسُمك الجدار الاسمي 6 ، لا ينبغي للمرء أن يفترض أنه سيحافظ على سمكه الكامل البالغ 6 سنوات طوال فترة خدمته بالكامل.

6. وصلات الأنابيب والتجهيزات
في حين أن الأنبوب نفسه قد يمتلك قدرة تحمل ضغط معينة ، قد يكون الضغط المسموح به لنظام الأنابيب بأكمله أقل بسبب وجود تركيبات أو فلانشات أو صمامات أو وصلات ملولبة أو وصلات ملحومة أو مكونات أخرى.

لذلك ، يتم تحديد تصنيف ضغط النظام بواسطة أضعف مكوناته-المكون ذو أقل قدرة تحمل للضغط-بدلاً من الأنبوب وحده.

FAQ حول مخطط تصنيف الضغط لأنابيب الصلب ERW

1. ما هو تصنيف ضغط أنابيب الصلب ERW ؟

لا يوجد تصنيف ضغط واحد وعالمي لأنابيب الصلب من مخلفات الحرب. تعتمد قدرتها على تحمل الضغط على عوامل مثل قطر الأنبوب وسمك الجدار ودرجة المواد ودرجة حرارة التشغيل وبدل التآكل ومتطلبات التصميم المحددة.

2. كيف يتم حساب قدرة تحمل الضغط لأنبوب ERW ؟

العلاقة المبسطة للأنابيب الرقيقة الجدران هي:

P ≈ 2St/D

حيث P هو الضغط ، S هو الضغط المسموح به ، t هو سمك الجدار ، و D هو القطر الخارجي. بالنسبة لأنظمة الأنابيب الفعلية ، ينبغي للمرء اتباع رموز التصميم السارية وشروط التصميم ، بدلاً من الاعتماد فقط على هذه الصيغة المبسطة.

3. هل أنابيب الصلب من مخلفات الحرب مناسبة للتطبيقات ذات الضغط العالي ؟

يمكن استخدام أنابيب الصلب الملحومة (المقاومة الكهربائية) في تطبيقات تحمل الضغط ، شريطة أن تلبي المواصفات المختارة ودرجات الفولاذ وسمك الجدار وجودة التصنيع ومعايير الفحص وشروط التصميم متطلبات المشروع. على سبيل المثال ، تم تصميم أنابيب الصلب ASTM A53 من النوع E ERW خصيصًا لخدمة تحمل الضغط ويمكن استخدامها لنقل الوسائط مثل البخار والماء والغاز والهواء.

خاتمة

تعمل جداول تصنيف الضغط لأنابيب الصلب من مخلفات الحرب كمرجع أساسي لفهم كيفية تأثير قطر الأنبوب وسمك الجدار ودرجة المواد وظروف التشغيل على قدرة تحمل الضغط. تسهل هذه الطاولات مقارنة الأنابيب الفولاذية عبر جداول وأحجام مختلفة. ومع ذلك ، لا ينبغي أن تؤخذ القيم الواردة في الجداول ذات الأغراض العامة مباشرة كتصنيفات ضغط العمل النهائية. في الممارسة الهندسية ، يجب التحقق من الحد الأقصى للضغط المسموح به من خلال حساب رموز التصميم المعمول بها ، وخصائص المواد ، ودرجات حرارة التشغيل ، وبدلات التآكل ، والمتطلبات المحددة لنظام الأنابيب بأكمله.