Doğrudan cevap: "paslanmaz çelik boru basınç derecesi" gerçekte ne anlama gelir?
Paslanmaz çelik bir borunun tek bir evrensel basınç derecesi yoktur. Doğru "paslanmaz çelik boru basınç değeri", kullandığınız tasarım koduna veya derecelendirme tablosuna göre belirli bir boru boyutu, program (duvar kalınlığı), kalite, sıcaklık ve üretim yöntemi için izin verilen çalışma basıncıdır.
Somut bir referans noktası olarak, ASTM A312 dikişsiz paslanmaz boru için yayınlanmış basınç derecelendirme tabloları şunu göstermektedir: 50 °C'de NPS2 Program 40S TP316L yaklaşık 13,8 MPa'dır (≈ 2002 psi) . Tipik kaynaklı boruya geçerseniz, kaynak bağlantısı verimliliğinde bir azalma (genellikle 0,85) uygulamanız ve bunu şu seviyeye düşürmeniz gerekir: ≈ 11,7 MPa (≈ 1701 psi) .
Paslanmaz çelik boru için basınç değerini gerçekte ne belirler?
Basınç kapasitesi geometri, sıcaklıktaki malzeme mukavemeti ve kod faktörlerinin birleşimi ile yönetilir. "Çizelgeyi" geometri olarak, "dereceyi" ise güç ve korozyon davranışı olarak ele alın; ancak izin verilen basıncın her zaman koşullu olduğunu unutmayın.
- Boru boyutu ve programı: Belirli bir NPS için dış çap sabitlenirken program duvar kalınlığını değiştirir (örn. 40S vs 80'ler).
- Sınıf ve özellikler: TP304/304L ile TP316/316L (proses boruları için genellikle ASTM A312) karşılaştırıldığında, izin verilen gerilim ve korozyon marjları etkilenir.
- Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça izin verilen gerilim azalır, bu nedenle sıcak servis için basınç değerinin düşürülmesi gerekir.
- İmalat ve kaynak kalitesi faktörleri: Dikişsiz boru tipik olarak E = 1,0 değerini taşır; Kaynaklı boru, gelişmiş inceleme ve kod koşulları karşılanmadığı sürece genellikle verimliliğin azaltılmasını gerektirir.
- Ödenekler ve kayıplar: Korozyon/erozyon payı, freze toleransı, dişler/oluklar ve harici yükler kullanılabilir marjı azaltır.
- Sistemin zayıf bağlantısı: Flanşlar, bağlantı parçaları, vanalar, dişli bağlantılar, contalar ve kaynak detayları, boru duvarı "yeterince güçlü" olsa bile genel montaj derecesini sınırlayabilir.
En hızlı yöntem: yayınlanmış bir paslanmaz çelik boru basınç değeri tablosunu kullanın
Projeniz buna izin veriyorsa, saygın bir basınç derecelendirme tablosu savunulabilir bir sayı almanın en hızlı yoludur. Bu tablolarda tipik olarak belirli malzemeler (örneğin, ASTM A312), boru tesisatı kurallarına göre hizalanmış bir tasarım yöntemi ve belirtilen koşullar (dikişsiz veya kaynaklı gibi) varsayılmaktadır.
| Nominal boyut | Schedule | Dış Çap (mm) | Duvar (mm) | İzin verilen basınç (MPa) | Yaklaşık. basınç (psi) |
|---|---|---|---|---|---|
| NPS1 | 40S | 33.40 | 3.38 | 22.3 | ≈ 3234 |
| NPS2 | 40S | 60.33 | 3.91 | 13.8 | ≈ 2002 |
| NPS2 | 80'ler | 60.33 | 5.54 | 20.1 | ≈ 2915 |
| NPS4 | 40S | 114.30 | 6.02 | 11.1 | ≈ 1610 |
Pratik çıkarım: Aynı program için daha büyük bir çap genellikle izin verilen basıncı azaltır ve 40S'den 80S'ye geçmek, duvar kalınlığı arttığı için basınç değerini önemli ölçüde artırabilir.
Kod hesaplama yöntemi: derecelendirmeyi değiştiren değişkenler
Hesaplamanız gerektiğinde (bir tabloya güvenmek yerine), ortak boru tesisatı kodlarındaki iç basınç için düz borunun basınç tasarımı genellikle izin verilen gerilim ve geometriye dayanır, ardından kalite ve sıcaklık faktörlerine göre değiştirilir.
Tanımlamanız gereken temel girdiler
- D: dış çap (NPS standardına göre sabitlenmiştir)
- t: nominal duvar kalınlığı (programa göre) eksi izinler ve gerektiğinde toleranslar
- S: tasarım sıcaklığında izin verilen gerilim (kod listesinde yer alır; ısıyla azalır)
- E: boyuna kaynak bağlantısı kalite faktörü (dikişsiz için genellikle 1,0; kod koşulları karşılanmadığı sürece birçok kaynaklı ürün için daha düşüktür)
- W ve y: kod katsayıları (W, yüksek sıcaklıklarda mukavemeti azaltabilir; y, bazı formülasyonlarda kalın duvar davranışını etkiler)
- c: korozyon/erozyon ve mekanik toleranslar (varsa)
Anahtar nokta: Aynı "programa" sahip iki boru, kalite, sıcaklık, kaynak faktörleri veya korozyon toleransı farklıysa yine de farklı basınç değerlerine sahip olabilir.
Çözümlü örnek: tablo değerini tasarım kararına dönüştürmek
Tasarım sıcaklığı 50 °C'ye yakın olan, TP316L boru (ASTM A312), NPS 2 Schedule 40S kullanan bir proses hattı için paslanmaz çelik boru basınç derecesine ihtiyacınız olduğunu varsayalım.
- Geometriyi tanımlayın: NPS 2'nin OD'si vardır 60,33 mm ve Sch 40S duvarı 3,91 mm .
- 50 °C'de TP316L dikişsiz boru için yayınlanmış bir derecelendirme tablosundan izin verilen çalışma basıncını okuyun: 13,8 MPa (≈ 2002 psi ).
- Seçilen ürün standart kaynaklı boru ise ve tabloda %85 kaynak payı belirtiliyorsa bunu uygulayın: 13,8 MPa × 0,85 = 11,7 MPa (≈ 1701 psi ).
- Sistem sınırlayıcılarını kontrol edin: flanşların, bağlantı parçalarının, vanaların ve conta seçiminin aynı sıcaklıkta aynı tasarım basıncını karşıladığını veya aştığını doğrulayın.
Bu, "paslanmaz çelik boru basınç derecesi"nin pratik yorumudur: izin verilen basınç yalnızca temel varsayımları tesisatınızla eşleştiğinde geçerlidir.
Sıcaklık düşüşü: derecelendirmeler ne kadar hızlı değişebilir
Paslanmaz çelik gücü iyi korur, ancak izin verilen gerilim sıcaklıkla birlikte hala düşer ve basınç tabloları bunu yansıtır. Sıcaklığı göz ardı ederseniz paslanmaz çelik borunun basınç değerini abartırsınız.
NPS 2 Sch 40S TP316L (kesintisiz) için değer kaybı örneği
- 50 °C'de: 13,8 MPa (≈ 2002 psi )
- 300 °C'de: 11,4 MPa (≈ 1653 psi )
- 525 °C'de (listelendiği yerde): 9,4 MPa (≈ 1363 psi )
Temel kural: Gerçek tasarım sıcaklığınızdaki derecelendirmeyi onaylayana kadar herhangi bir "oda sıcaklığı" derecelendirmesini geçici olarak değerlendirin.
Yanlış basınç değerlerine neden olan yaygın hatalar
- Boru ve boru sistemi verilerinin karıştırılması: boru dış çapı/duvarı ve "çalışma basıncı" grafikleri, boru programı derecelendirmeleriyle değiştirilemez.
- "Çizelge 40"ın "40S"ye eşit olduğunu varsayarsak: paslanmaz programlar (B36.19'a göre), aynı NPS için karbon çeliği programlarından (B36.10'a göre) farklı olabilir.
- Kaynak verimliliğini göz ardı etmek: gerekli azaltmayı uygulamadan kaynaklı boru için dikişsiz derecelendirmelerin kullanılması.
- Korozyon/erozyon toleransının unutulması: tasarım kalınlığı, uygun olduğu durumlarda, kullanım ömrü boyunca beklenen kaybı hesaba katmalıdır.
- Boru derecelendirmesini sistem derecelendirmesi olarak ele almak: bağlantı parçaları, flanşlar ve vanalar genellikle izin verilen gerçek maksimum basıncı belirler.
Doğru basınç değerini tespit etmek için spesifikasyon kontrol listesi
Paslanmaz çelik boru basınç değerinin denetlenebilir ve satın alma açısından güvenli olmasına ihtiyaç duyduğunuzda bu kontrol listesini kullanın.
- Tasarım kodunu (örn. proses boru sistemi kodu), tasarım basıncını ve tasarım sıcaklığını belirtin.
- Malzeme ve ürün formunu belirtin: ASTM A312 TP316L (veya TP304L) ve dikişsiz veya kaynaklı.
- NPS'yi ve programı belirtin: 40S , 80S vb. artı gerekirse toleranstan sonra herhangi bir minimum duvar.
- Varsa korozyon/erozyon toleransını ekleyin ve çevreyle uyumluluğunu (klorürler, asitler, yüksek sıcaklıkta oksidasyon) doğrulayın.
- Tüm hattın bileşen değerlerinin (bağlantı parçaları, flanşlar, vanalar, contalar) sıcaklıkta seçilen boru değerini karşıladığını veya aştığını doğrulayın.
Sonuç olarak: "paslanmaz çelik boru basınç değeri" yalnızca tanımlanmış bir standart, sıcaklık, duvar ve imalat kalitesine bağlı olduğunda ve tüm montaj en azından aynı sınıra göre derecelendirildiğinde doğrudur.
