عواملی که بر مقاومت فشاری L360 تأثیر میگذارند، یکی از اعداد معمول مهندسی است که اندازه، وزن و فشار لوله را قبل از سفارش تعیین میکند. این مقاله محاسبات، فرمول و مقادیر عملی مورد استفاده در مهندسی لوله را توضیح می دهد.
وزن لوله در هر متر=0.02466 x (D - t) xt برای فولاد کربنی.
چگالی فولاد کربن 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب است.
بارلو: P=2 x S xt / D با S=SMYS x ضریب طراحی.
فاکتورهای طراحی معمولاً 0.72 در خشکی، پایین تر از ساحل و در مناطق پرجمعیت هستند.
برنامه های دیوار ضخامت های A53/A106 را استاندارد می کند. سفارشات لوله خط از دیوار اسمی استفاده می کند.
محاسبه وزن
وزن نظری لوله فولادی از قطر خارجی (D)، ضخامت دیواره (t) و چگالی فولاد با استفاده از فرمول: وزن در متر=0.02466 x (D - t) xt، برای فولاد کربنی با چگالی 7.85 گرم بر سانتیمتر مکعب محاسبه میشود. نتیجه بر حسب کیلوگرم بر متر است و مبنایی برای هزینه حمل و نقل، طراحی سازه و مقادیر سفارش است. برای فولاد ضد زنگ ضریب حدود 0.02491 به دلیل چگالی بالاتر است.
چگالی و تغییرات آن
لوله کربن فولادی با چگالی 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب (7850 کیلوگرم بر متر مکعب) محاسبه می شود. چگالی گریدهای API 5L فقط کمی با محتوای آلیاژ متفاوت است، بنابراین از فاکتور استاندارد برای محاسبه وزن و فشار استفاده می شود. X52 و سایر گریدهای لوله خط با همان فاکتور 7.85 محاسبه می شوند که اعداد را در بین گریدها ثابت نگه می دارد.
رتبه بندی فشار: فرمول بارلو
ظرفیت فشار داخلی لوله نازک-دیواره با فرمول بارلو تخمین زده میشود: P=2 x S xt / D، که در آن S تنش مجاز، t ضخامت دیواره و D قطر خارجی است. تنش مجاز عبارت است از SMYS درجه ضرب در ضریب طراحی تعیین شده توسط کد، معمولاً 0.72 برای خطوط گاز خشکی و کمتر برای مناطق پرجمعیت و فراساحل. سپس فشار محاسبه شده با نیاز تست هیدرواستاتیک استاندارد مقایسه می شود.
انتخاب ضخامت دیوار
ضخامت دیوار طوری انتخاب می شود که فشار طراحی کمتر از تنش مجاز باقی بماند، با کمک هزینه خوردگی اضافی، مجاز رزوه کاری و تحمل آسیاب تعبیه شده است. برنامه های استاندارد دیوار مانند SCH 40، SCH 80 و SCH 160 ضخامت های معمول برای لوله های A53 و A106 را پوشش می دهند، در حالی که ضخامت لوله های خط API 5L با ضخامت دیواره های خطی با هیچ ضخامت کمتری سفارش داده می شود.
مقادیر و جداول عملی
مهندسان از جداول وزن و نمودارهای ضخامت منتشر شده برای جلوگیری از تکرار محاسبات استفاده می کنند. جداول اندازه اسمی، قطر خارجی، ضخامت دیوار، وزن در هر متر و قطر داخلی را برای هر برنامه فهرست می کند. برای لوله خط، طراحی از ضخامت واقعی دیوار منهای تحمل و مجاز خوردگی استفاده می کند.
سوالات متداول
از 0.02466 x (قطر بیرونی - ضخامت دیوار) x ضخامت دیواره برای فولاد کربنی استفاده کنید که کیلوگرم بر متر است. برای استفاده از فولاد ضد زنگ 0.02491.
7.85 گرم بر سانتی متر مکعب (7850 کیلوگرم بر متر مکعب). گریدهای لوله خط مانند X52 با همین فاکتور محاسبه می شوند.
با فرمول بارلو P=2 x S xt / D، که در آن S تنش مجاز (ضریب طراحی SMYS برابر)، t ضخامت دیوار و D قطر خارجی است.
به طور معمول 0.72 برای خطوط روستایی خشکی، برای مناطق پرجمعیت، گذرگاه ها و مکان های فراساحلی بر اساس کد طراحی کاهش می یابد.
یک سری ضخامت دیوار استاندارد شده مانند SCH 40 یا SCH 80 که برای لوله A53/A106 استفاده می شود. لوله خط به جای آن بر اساس دیوار اسمی با کلاس های تحمل سفارش داده می شود.
از آنجایی که چگالی فولاد ضد زنگ بیشتر است (حدود 7.9-8.0 گرم بر سانتی متر مکعب)، ضریب وزن به حدود 0.02491 افزایش می یابد.
