دليل تصنيفات ضغط أنابيب الصلب

تصنيف ضغط الأنبوبهي معلمة رئيسية في تصميم الأنابيب ، وتحديد الحد الأقصى المسموح به للضغط الداخلي الذي يمكن أن يتحمله الأنبوب في ظروف محددة. في أنظمة أنابيب الصلب الكربوني ، يرتبط تصنيف الضغط ارتباطًا وثيقًا بسماكة جدار الأنبوب ، وخصائص المواد ، ومواصفات التصميم القابلة للتطبيق.

يناقش هذا المقال في المقام الأول تقييمات ضغط الأنابيب بناءً على معيار ASME B31.3 ، موضحًا طريقة تحديد تصنيفات الضغط وإدراج تصنيفات الضغط النموذجية للجدول 40 والجدول الزمني 80 أنابيب فولاذية كربونية غير ملحومة.

ما هو تصنيف ضغط الأنبوب؟

يشير تصنيف ضغط أنابيب الصلب إلى ضغط العمل المسموح به الذي يمكن أن يتحمله الأنبوب أثناء التشغيل دون تجاوز حدود الإجهاد المحددة في مواصفات التصميم. إنها ليست قيمة ثابتة ولكن حد يتم حسابه بناءً على العوامل التالية:

أبعاد الأنابيب
الإجهاد المواد المسموح بها
درجة حرارة التصميم
طريقة التصنيع
مواصفات الأنابيب المطبقة

في أنظمة أنابيب العمليات ، تعمل تقييمات الضغط كمرجع للتصميم ، مما يضمن هوامش أمان كافية في ظل ظروف التشغيل العادية.

كيف يتم حساب تصنيف الضغط ؟
بالنسبة للأنابيب الفولاذية الكربونية المصممة وفقًا لمعيار ASME B31.3 (أنابيب المعالجة) ، يتم حساب الضغط المسموح به عادةً باستخدام الصيغة التالية: P = 2 t SE / (D - 2 t Y)
أين:

T = سمك جدار الأنبوب (بوصة)

P = ضغط الأنابيب (رطل لكل بوصة مربعة)

د = القطر الخارجي للأنبوب (بوصة)
S = إجهاد الشد المسموح به (psi)
E = عامل جودة الأنابيب وفقًا لـ ASME 31.3
Y = عامل سماكة الجدار وفقًا لـ ASME 31.3 (y = 0.5 للأنابيب الرقيقة ، y> 0.5 للأنابيب السميكة)
بالنسبة للأنابيب الفولاذية غير الملحومة ، كفاءة المفصل E = 1.0 ، وبالتالي ، في ظل نفس الظروف ، تتمتع الأنابيب الفولاذية غير الملحومة بمقاومة ضغط أعلى من الأنابيب الفولاذية الملحومة.

العوامل التي تؤثر على تصنيف الضغط
تؤثر العوامل التالية على تصنيف ضغط الأنابيب الفولاذية:

تصنيف سمك اللوحة (الجدولة)-تؤدي درجات سمك الجدار الأعلى إلى مقاومة ضغط أقوى.
القطر الخارجي (OD) -تؤدي الأقطار الخارجية الأكبر إلى انخفاض مقاومة الضغط المسموح بها.
درجة فولاذية-درجات فولاذية مختلفة لها ضغوط مسموح بها مختلفة.
عملية التصنيع-أنابيب الصلب غير الملحومة عادة ما يكون لها حدود ضغط أعلى.
درجة حرارة التصميم-ينخفض التوتر المسموح به مع زيادة درجة الحرارة.
بدل التآكل-بدل التآكل يقلل من سمك الجدار الفعال بمرور الوقت.

من بين هذه ، يعد تصنيف سمك جدار الأنبوب أحد المؤشرات المرجعية الأكثر استخدامًا عند اختيار أنابيب الضغط.

تصنيف الضغط حسب الجدول

تصنيف الضغط بواسطة المواد

نموذجيمخطط تصنيف ضغط أنابيب الصلب

يعتمد تصنيف الضغط الفعلي على القطر والسمك ودرجة الحرارة والمواد.

مقارنة عامة:

استشر دائمًا ASME B31.3 أو ASME B31.1 أو مواصفات المشروع لإجراء حسابات الضغط الدقيقة.

جدول 40 مقابل جدول 80: مقارنة الضغط

40 أنبوب تصنيف الضغط

40 أنبوب يستخدم على نطاق واسع في تطبيقات الضغط المنخفض إلى المتوسط ، بما في ذلك أنابيب العمليات العامة ، أنابيب إمدادات المياه ، والأنظمة الصناعية.

تصنيف ضغط 80 أنبوب
يحتوي 80 أنبوبًا على جدار أكثر سمكًا ، مما يجعله مناسبًا للضغوط العالية وبيئات التشغيل الأكثر طلبًا ، مثل المعالجة الكيميائية وأنظمة السوائل عالية الضغط.

الجدول 40 والجدول 80 أنبوب لها نفس القطر الخارجي لنفس القطر الاسمي (NPS) ، ولكن سمك جدارهما يختلف بشكل كبير ، مما يؤدي إلى درجات ضغط مختلفة.
جدول 80 أنبوب عادة ما يكون 60 ٪ إلى 80 ٪ تصنيف ضغط أعلى من الجدول 40 الأنابيب.
الجدول 80 الأنابيب هي أيضا أثقل وأكثر تكلفة ؛ سمك الجدار الأكبر يزيد من الوزن والتكلفة.
خاتمة
يعد تصنيف ضغط الأنابيب أحد الاعتبارات الأساسية في تصميم واختيار أنظمة أنابيب الفولاذ الكربوني. تحت ASME B31.3 ، يتم تحديد الضغط المسموح به حسب أبعاد الأنبوب ، وسمك الجدار ، وإجهاد المواد المسموح به ، وظروف الخدمة ، بدلاً من جدول الأنابيب وحده.