스테인레스 스틸 파이프 벽 두께: 압력 및 온도

스테인레스 스틸 파이프 벽 두께는설계 압력, 설계 온도, 재료 등급, 제조 허용도 및 서비스 조건파이프 스케줄은 차원 시리즈를 식별하지만 보편적 압력 등급을 설정하지 않습니다.

예를 들어, 40S 스케줄의 스테인레스 스틸 파이프는 다른 명목 크기의 다른 벽 두께를 가지고 있습니다. 그것의 허용 압력 또한 설계 온도에서 재료 특성에 달려 있습니다.제조 사양 및 적용되는 파이프 코드.

엔지니어, 제조업체 및 조달 팀의 실제 작업은 필요한 최소 벽을 결정하고, 허용량과 허용량을 계산하는 것입니다.그리고 전체 설계에 만족하는 가용 명목 두께를 선택.

파이프 벽 두께는 파이프의 외부와 내부 표면의 거리를 의미합니다.

원형 파이프에 있어서, 벽 두께가 균일하면:

내부 지름 = 외부 지름 − 2 × 벽 두께

두께에 대한 세 가지 용어를 구분해야 합니다.

명목 벽 두께는 반드시 모든 장소의 최소 두께가 아닙니다. 주문 된 파이프와 설계 요구 사항을 비교하기 전에 제조 허용 여부는 고려되어야합니다.

현존하는 파이프의 경우, 부식, 침식 및 이전 제조 또한 나머지 벽에 영향을 줄 수 있습니다.

일반적인 스테인레스 스틸 파이프 스케줄에는5S, 10S, 40S 및 80S도표 번호는 항상 명목 파이프 크기와 함께 고려되어야 합니다.

주어진 NPS에서 외부 지름은 이러한 스케줄에 동일하게 유지되며, 벽 두께가 증가하면 내부 지름이 감소합니다.

다음 스테인리스 스틸 파이프 크기 차트는 선택 된 차원 참조를 제공합니다.

외부 지름은 소수점까지 둥글다. 벽 두께는 압력 등급이 아닌 명목 크기이다. 이러한 스케줄 조합은 제조업체의 차원 테이블에 문서화되어 있다.

NPS는 명목표이다. NPS 2 파이프는 2인치 외부 지름이 없다.

아니, 여러 차원이 일치합니다. 특히 더 작은 크기에, 그러나 스케줄은 보편적으로 교환 될 수 있다고 간주되어서는 안됩니다.

소위 'S'는 ASME B36에 따른 스테인리스 파이프 차원 시리즈를 구분합니다.19ASME는 NPS 12 스케줄 40S 및 NPS 10 및 12 스케줄 80S를 포함하여 특정 B36.19 및 B36.10 벽 차원의 차이를 식별합니다.대체를 승인하기 전에 적용 가능한 차원 표준과 크기를 확인합니다..

내부 압력은 파이프 벽에 스트레스를 만듭니다. 다른 설계 입력값이 변하지 않으면 더 높은 압력으로 일반적으로 두꺼운 벽이 필요합니다.더 큰 지름은 또한 일반적으로 같은 내부 압력에 저항하기 위해 더 많은 벽 두께가 필요합니다..

그러나 압력 선택은 낮은 압력에서 10S 표와 고압에서 80S 표로 줄일 수 없습니다.재료 특성 및 설계 기초.

내부 압력 아래의 직선 파이프의 경우, 명시된 적용 가능 한계 내에서 일반적으로 사용되는 ASME B31.3 표현은 다음과 같습니다.

t = P × D ÷ [2 × (S × E × W + P × Y) ]

이 관계는 압력 용량이 계획보다 더 많은 것에 의존하는 이유를 보여줍니다. 그 사용은 B31을 적용하는 제조사 엔지니어링 문서에서 입증됩니다.3- 프로젝트가 채택한 코드 에디션에서 계수, 재료 스트레스 값 및 적용 한도를 선택하십시오.

이 직선 파이프 내부 압력 표현은 곡선의 설계를 완료하지 않습니다.외부 압력에 노출된 가지 또는 파이프.

온도는 재료 강도와 조립 된 파이프 시스템의 행동에 모두 영향을줍니다.

압력 설계에 사용되는 허용된 스트레스는 지정된 재료, 제품 형태 및 설계 온도에 대응해야 합니다.

온도가 높아질수록 허용된 스트레스는 감소하여 주어진 파이프 벽이 지탱할 수 있는 압력을 줄일 수 있습니다.따라서 방온 압력 등급은 기본을 확인하지 않고 고온 서비스에 옮기지 않아야합니다..

출판된 제조업체의 압력 테이블은 일반적으로 재료별 온도 조절을 사용합니다. 이러한 요소는 해당 테이블에 명시된 제품과 가정에 적용됩니다.자동으로 관련되지 않은 파이프 사양으로 전환되어서는 안 됩니다..

실내 온도에서 팽창 강도를 나타내는 재료 시험 보고서는 설계 코드에서 요구되는 허용된 스트레스를 대체하지 않습니다.

충분히 높은 온도와 긴 노출 시간에서는 미끄러짐 및 스트레스 깨지기 행동이 중요해질 수 있습니다.

이러한 조건에서 304L 및 316L와 같은 저탄소 등급은 해당 H 등급과 교환되는 것으로 간주되지 않아야합니다.ASTM A312는 크리프 및 스트레스 파열 특성이 중요한 응용 프로그램에 대해 여러 H 등급을 구체적으로 식별합니다..

마찬가지로, 재료 데이터 셰이트의 산화 저항 온도는 압력 파이프링에 허용되는 작동 온도가 아닙니다.

파이프 는 온도 변화 에 따라 팽창 하고 수축 된다. 수축제, 안커 및 연결 된 장비 는 그 움직임 이 제한 될 때 추가 힘 과 순간 을 발생 시킬 수 있다.

벽 두께를 높이는 것은 모든 열 확장 문제를 해결하지는 않습니다. 파이프 레이아웃, 지원, 유연성 및 장비 연결 부하 또한 평가해야합니다.

설계 조건은 관련 작동, 시작, 종료 및 장애 사례를 고려해야 합니다.지배적 인 경우 고위 압력 자체 를 고려 하는 것 보다 압력 과 온도 의 특정 조합 을 포함 할 수 있다..

더 낮은 온도는 자동으로 압력 등급을 높이는 것을 허용하는 것으로 해석되어서는 안됩니다.

재료 적합성, 강도 요구 사항, 용접 상태 및 적용되는 코드 규정은 설계 최소 온도에서 여전히 확인해야합니다.

벽 두께와 부식 저항성은 다른 질문에 답합니다.

벽 두께는 기계적 용량에 기여하고 재료 손실에 대한 특정 허용을 제공합니다. 재료 선택은 파이프가 프로세스 환경에 어떻게 반응하는지 결정합니다.

아니, 비교하는 거야304 대 316 스테인리스 스틸부식 성능과 압력 설계 특성을 분리해야 합니다.

316의 몰리브덴 추가는 304에 비해 특정 부식 환경에 대한 저항성을 향상시킵니다.각 파이프 크기와 온도에서 허용되는 압력보다 높게 설정압력 계산은 정확한 지정된 등급과 조건에 부여된 허용된 스트레스를 사용해야합니다.

추가 두께는 예측 가능한 일반적인 금속 손실을 허용 할 수 있습니다. 구멍, 균열 진식 또는 스트레스 진식 균열에 대한 저항을 신뢰할 수있는 대체물은 아닙니다.

예를 들어, 304L 및 316L와 같은 표준 아우스테니틱 등급은 높은 온도에서 염화물 스트레스 경식 균열에 민감할 수 있습니다.벽을 높이는 것은 환경의 근본적인 조합을 제거하지 않습니다, 민감한 재료와 팽창 스트레스.

재료 선택은 유체의 구성, 농도, 온도, 오염 물질, 청소 화학 물질 및 운영 조건을 고려해야합니다.

잘 이해 된 서비스에서 적합한 재료에 대한 황화 허용값은 정당화 될 수 있습니다. 그것은 문서화 된 설계 결정이어야합니다.

파이프가 스테인리스 스틸이라는 사실은 자동으로 제로 허용을 정당화하지는 않습니다. 반대로,부식 메커니즘을 평가하지 않고 큰 보조금을 추가하면 불필요한 비용을 창출 할 수 있으며 주요 고장 위험을 해결하지 못합니다..

압력 설계 두께가 결정되면, 선택은 적용 가능한 허용값과 제조 허용값을 고려해야 합니다.

음의 제조 허용값이 명목 두께의 분수로 표현되는 경우, 단순화된 선택 관계가 다음과 같습니다.

요구되는 명목 벽 ≥ (압 설계 두께 + 적용 가능한 허용량) ÷ (1 − 부정적 허용량)

이 관계는 허용값과 허용값이 규제 사양과 일치하여 정의되었다고 가정합니다.별도의 치료가 필요할 수 있습니다..

프로젝트 계산은 이미 다음과 같은 것을 결정했다고 가정합니다.

• 압력 설계 두께:2.40mm

• 합성성 경화 및 기계적 허용:0.50mm

• 허용된 제조용 음용 허용값:120.5%

• 파이프 크기:NPS 2

이 가정은 가시적인 가정이고 압력 등급이나 권장성 경화 허용값이 아닙니다.

먼저, 허용량을 포함해서 필요한 최소 벽을 계산합니다.

2.40 + 0.50 = 2.90mm

그러면 가정된 부정적 허용을 계산합니다.

요구되는 명목 벽 = 2.90 ÷ 0.875 = 3.314 mm

사용 가능한 명목 벽을 비교하십시오:

이러한 가정에 따라,스케줄 40S는 이 벽 두께 검사를 만족하는 세 가지 목록 옵션 중 가장 가벼운.

그 결과는 시스템 설계를 완료하지 않습니다. 외부 압력, 기계적 부하, 제조 요구 사항, 연결 및 기타 적용 가능한 검사가 지배 할 수 있습니다.

12,5%의 감면은 관련 파이프 사양과 제조사 표에서 일반적으로 발견되는 값이지만 모든 스테인리스 제품이나 구매 조건에 대해 가정해서는 안됩니다.

두꺼운 벽은 기계적 용량의 일부 측면을 향상시킬 수 있지만 무게, 구멍 크기, 제조 및 비용을 변경합니다.

60.3mm의 둥근 NPS 2 외부 지름을 사용하여:

• 40S 스케줄은 3.91mm의 벽으로 계산 된 ID가 있습니다.52.48mm.

• 80S 표는 5.54mm 벽에 계산 된 ID가 있습니다49.22mm.

이상적인 원형 기하학을 바탕으로, 80S 파이프는 대략내부 흐름 면적 12% 감소.

같은 부피 흐름에서 더 작은 구멍은 평균 유체 속도를 증가시킵니다. 그 결과 압력 하락은 별도의 수압 계산이 필요합니다.

더 무거운 벽은 또한 용접 시간, 파이프 무게 및 지원 부하를 증가시킬 수 있습니다. 선택은 전체 설치 시스템을 고려하면서 엔지니어링 요구 사항을 충족해야합니다.

진공, 외부 유체 압력 또는 압력장치에 노출된 파이프는 외부 압력 평가가 필요합니다.

내부 압력 검사를 통과 한 파이프는 여전히 붕괴에 취약 할 수 있습니다. 지름과 두께 비율, 지원되지 않은 길이, 타원성 및 재료 특성이이 평가에 영향을 줄 수 있습니다.

비교할 때꿰매지 않은 파이프와 용접된 스테인레스 스틸 파이프, 제품 사양, 제조 경로, 검사 요구 사항 및 적용 가능한 코드 인수를 확인합니다.

"고름없는"은 자동적으로 모든 압력에 적합하다는 것을 의미하지 않으며, "접속된"은 자동적으로 적합하지 않다는 것을 의미하지 않습니다. 완전한 사양과 설계 조건이 수용성을 결정합니다.

피팅, 플랜지, 밸브, 가스켓 및 기계적 결합의 압력-온도 적합성을 검사합니다.

만족스러운 직선 파이프 계산은 전체 집합의 등급을 결정하지 않습니다. 연결 또는 다른 구성 요소가 낮은 한도를 부과 할 수 있습니다.

진동, 압력 사이클, 열 사이클, 죽은 무게 및 외부 힘 추가 평가가 필요할 수 있습니다.

ASME B31.3는 벽 두께 alone 계산보다 더 넓은 범위의 설계, 제조, 검사 및 테스트 요구 사항을 다루고 있습니다.

명확한 조사는 파이프 사양을 평가하는 데 사용되는 운영 정보와 구별해야합니다.

A스테인레스 스틸 파이프 검사차원적 일치와 재료 동일성을 확인하는 방법을 정의해야 합니다.

수정적 시험은 지정된 조건에서 수행되는 수용 시험입니다. 그 시험 압력은 설치된 시스템의 허용되는 연속 작동 압력으로 해석되어서는 안됩니다.

단일 표준 벽 두께가 없습니다. 명목 두께는 파이프 크기 및 스케줄에 달려 있습니다. 예를 들어, NPS 2 스케줄 40S는 3.91mm의 명목 벽이 있습니다.NPS 4 스케줄 40S는 6의 명목 벽을 가지고 있지만0.02mm

40S 표에 대한 보편적 압력 등급은 없습니다. 계산은 지름, 재료 등급, 설계 온도, 적용 가능한 코드 인수, 허용량 및 제조 허용량에 달려 있습니다.

네, 전체 설계 및 부품 사양이 허용하는 경우입니다. 10S 표는 압력 없는 서비스에 대한 제한이 아니라 차원 지정입니다.

그럴 수 있습니다. 설계 온도에서 허용되는 스트레스가 감소하면 동일한 압력과 지름에 더 두꺼운 벽이 필요할 수 있습니다.또한 미끄러짐 행동과 열 확장이 검토되어야 합니다..

더 높은 등급 번호 또는 더 나은 부식 저항은 더 큰 압력 용량을 설정하지 않습니다. 정확한 재료와 설계 온도에 대한 허용 스트레스 코드를 사용하십시오.

프로젝트 요구 사항을 확인 한 후에야 더 두꺼운 벽이 구멍, 무게, 용접 준비 및 잠재적으로 수압 성능을 변경합니다.기존 연결과 장비 인터페이스가 호환되어야 합니다..

정해진 순서를 통해 스테인리스 스틸 파이프 벽 두께를 선택: 설계 조건을 설정, 적합한 재료를 선택, 필요한 벽을 결정, 허용값과 허용값을 포함,그리고 전체 파이프 시스템을 확인.

요약은 등급, 표준, 크기, 벽 요구 사항, 양 및 프로젝트 사양을 제공하십시오. 선택 지원이 필요한 경우 압력, 온도 및 서비스 환경을 포함하십시오.

완전한 사양은 공급자가 동일한 기술적 근거를 바탕으로 공표를 할 수 있도록 하고 검사 팀에게 명확한 수용 요구 사항을 제공합니다.