Jak wybrać grubość ściany rur ze stali nierdzewnej do zastosowań pod wysokim ciśnieniem

W przypadku zastosowań wysokociśnieniowych grubość ścianki jest najważniejszym wymiarem rury ze stali nierdzewnej. Zbyt cienka może pęknąć lub zdeformować się; zbyt gruba oznacza wyższe koszty, większą wagę i mniejszą wymianę ciepła. Dobranie odpowiedniej grubości ścianki to obliczenie inżynierskie, a nie zgadywanka.

Problem: Liczba, którą łatwo pomylić

Kupujący często wybierają grubość ścianki, ponieważ jest ona „standardowa” lub ponieważ była używana w poprzednim projekcie. Pod ciśnieniem taki nawyk może być niebezpieczny. Rura, która bez problemu przenosi wodę pod niskim ciśnieniem, może być zbyt cienka dla tej samej średnicy pod wysokim ciśnieniem, a awaria jest nagła.

Przyczyna: Co określa wymaganą grubość ścianki

Naprężenie obwodowe w ściance rury rośnie wraz z ciśnieniem wewnętrznym i średnicą, a maleje wraz ze wzrostem grubości ścianki. Trzy parametry napędzają zatem wymaganą grubość ścianki: ciśnienie projektowe, średnica zewnętrzna i dopuszczalne naprężenie gatunku w temperaturze projektowej. Następnie dodaje się dodatek korozyjny, aby rura zachowała pełną wytrzymałość przez cały okres użytkowania, nawet po utracie części metalu. W przypadku każdej wysokociśnieniowej rury ze stali nierdzewnej grubość ścianki jest pierwszym wymiarem do ustalenia i ostatnim do kompromisu.

Rozwiązanie: Oblicz, a następnie dodaj dodatek

Pracuj od ciśnienia i temperatury projektowej, średnicy zewnętrznej i dopuszczalnego naprężenia wybranego gatunku, a następnie dodaj dodatek korozyjny i ewentualny dodatek mechaniczny. Zaokrąglij w górę do najbliższej dostępnej grubości ścianki. Rura taka jak polerowana rura ze stali nierdzewnej ASME SA249 25,4 x 2,11 mm pokazuje, jak zdefiniowana średnica zewnętrzna i grubość ścianki są określone razem, dzięki czemu rura jest zamawiana w pasującym rozmiarze i standardzie.

Gdzie jest używana

Rury wysokociśnieniowe znajdują zastosowanie w wymiennikach ciepła, liniach hydraulicznych, rurach instrumentacyjnych, elementach kotłów i rurociągach procesowych. W każdym przypadku grubość ścianki jest ustalana przez ciśnienie, a gatunek jest wybierany tak, aby zachować wystarczające dopuszczalne naprężenie w temperaturze roboczej. Rura ze stali nierdzewnej wybrana dla jednego ciśnienia i temperatury może być niebezpieczna przy innym, dlatego zawsze należy podać przeznaczenie.

Parametry techniczne do potwierdzenia

Często zadawane pytania

Jak obliczyć minimalną grubość ścianki?

Użyj wzoru na ciśnienie rury z ciśnieniem projektowym, średnicą zewnętrzną i dopuszczalnym naprężeniem w temperaturze, a następnie dodaj dodatek korozyjny i zaokrąglij w górę do następnej dostępnej grubości ścianki.

Czy grubsza ścianka zawsze działa dłużej?

Nie automatycznie. Grubsza ścianka lepiej znosi ciśnienie i korozję, ale zwiększa koszty, wagę i, w przypadku wymienników ciepła, zmniejsza wymianę ciepła. Wybierz obliczoną grubość ścianki plus dodatek.

Dlaczego temperatura jest tak ważna?

Dopuszczalne naprężenie spada wraz ze wzrostem temperatury, więc ścianka, która jest bezpieczna na zimno, może być na granicy bezpieczeństwa na gorąco. Zawsze opieraj obliczenia na maksymalnej temperaturze roboczej.

Uzyskaj rekomendację wyboru

Aby potwierdzić odpowiednią grubość ścianki dla Twojej rury ze stali nierdzewnej, prześlij nam ciśnienie i temperaturę projektową, wymagany gatunek, średnicę zewnętrzną i grubość ścianki, obowiązujący standard i warunki pracy. Z tymi szczegółami możemy sprawdzić specyfikację i przedstawić ofertę.