Vinnuþrýstingur og hámarks leyfilegur rekstrarþrýstingur
Fyrir leiðslu er vinnuþrýstingurinn hámarks innri þrýstingur sem línan er hönnuð til að bera stöðugt við venjulega notkun. Kóðar og verklýsingar lýsa venjulega sömu mörkum og hámarks leyfilegur rekstrarþrýstingur. Það er hönnunargildi sem er dregið af rúmfræði pípunnar og efnisstyrk, ekki þrýstingi sem hægt er að lesa úr efnisvottorði.
Tveimur öðrum þrýstingsgildum er oft ruglað saman við það. Vatnsstöðuprófunarþrýstingurinn er sönnunarpróf sem er beitt við mylluna eða eftir byggingu og er venjulega hærri en rekstrarmörkin. Sprengiþrýstingurinn er þrýstingurinn sem pípan bilar í raun og veru og er aftur margfalt hærri. Hönnunaræfingar halda verulegu bili á milli rekstrar- og sprengiþrýstings til að taka á móti tæringu, vélrænni skemmdum og þrýstibylgjum.
Hönnunarformúlan á bak við X52 vinnuþrýsting
Hönnunarkóðar leiðslunnar ákvarða leyfilegan innri þrýsting frá Barlow sambandinu, skrifaður á því formi sem ASME B31.8 notar og jafngilda leiðslustaðla:
P = (2 x S x t / D) x F x E x T
P er innri hönnunarþrýstingur.
S er tilgreindur lágmarksflæðistyrkur pípuefnisins. Fyrir API 5L X52 er þetta 52.000 psi, eða 359 MPa.
t er nafnveggþykktin.
D er nafnþvermál ytra.
F er hönnunarstuðullinn sem stilltur er af kóðanum og staðsetningarflokknum; 0,72 er gildið sem almennt er notað fyrir staðsetningar í flokki 1.
E er lengdarsamskeyti, sem fer eftir saumagerð og skoðunarstigi hennar.
T er hitastigslækkunarstuðullinn, jöfn 1.000 við venjulegt leiðsluhitastig.
Formúlan sýnir hvers vegna einkunn ein og sér segir þér mjög lítið. Tvær leiðslur í sama flokki geta haft vinnuþrýsting sem er fjórum sinnum mismunandi einfaldlega vegna þess að ein notar þyngri vegg eða minni þvermál.
Unnið dæmi fyrir 8 tommu X52 línu
Taktu staðlaða línupípustærð 8,625 tommu ytra þvermál, sem er 219,1 mm, með 12,7 mm vegg, einkunn X52 með tilgreindan lágmarksflæðistyrk 359 MPa, hönnunarstuðul 0,72, samskeyti 1,0 fyrir óaðfinnanlega eða fullskoðað soðið pípa, og hitastuðull 1.0:
P=(2 x 359 x 12,7 / 219,1) x 0,72 x 1,0 x 1.0=29.9 MPa, um það bil 4.350 psi.
Reiknuð gildi hér að neðan nota sömu forsendur og er ætlað að sýna hvernig þvermál og veggþykkt knýr leyfilegan þrýsting. Verkgildi verður alltaf að endurreikna með raunverulegum hönnunarstuðlum úr reglunum.
| Ytri þvermál | Veggþykkt | Reiknaður hönnunarþrýstingur |
| 219,1 mm (8,625 tommur) | 6,35 mm | 15,0 MPa (um 2.175 psi) |
| 219,1 mm (8,625 tommur) | 12,7 mm | 30,0 MPa (um 4.350 psi) |
| 323,9 mm (12,75 tommur) | 12,7 mm | 20,3 MPa (um 2.940 psi) |
| 508,0 mm (20 tommur) | 12,7 mm | 12,9 MPa (um 1.875 psi) |
Þættir sem draga úr leyfilegum vinnuþrýstingi
Hitastig: yfir viðmiðunarhitastiginu fellur flæðistyrkur kolefnisstáls og niðurlægingarstuðullinn fer niður fyrir 1,0.
Staðsetningarflokkur: byggð eða þverandi svæði þurfa lægri hönnunarstuðul, sem lækkar beint leyfilegan þrýsting.
Tæringarhlunnindi: Innri eða ytri tæring dregur úr virkri veggþykkt yfir hönnunarlífið.
Saumgerð: rör með lægri lengdarsamskeyti verður að ganga við lægri þrýsting fyrir sömu veggþykkt.
Súr þjónusta: brennisteinsvetnisþjónusta setur hörku- og efnafræðileg mörk sem geta takmarkað einkunnir sem hægt er að nota við hönnunarþrýsting.
Hvers vegna X52 er áfram algengt val
X52 býður upp á jafnvægi sem hentar stórum hluta flutnings- og söfnunarvinnu. Afrakstursstyrkur hans er nógu mikill til að halda veggþykktinni hæfilegri á miðlungsþvermálslínum, á meðan kolefnisinnihald og kolefnisjafngildi haldast nógu lágt til að hægt sé að suðu á áreiðanlegan hátt. Gráða X52 bregst einnig fyrirsjáanlega við eðlilegri og hita-vélrænni veltingu, þannig að hægt er að ná hörku við lágan hita án erfiðleika. Fyrir hærri hönnunarþrýsting dregur það úr veggþykkt að flytja upp í X60 eða X70, en það eykur einnig kröfur um suðu og skoðun, og verðið ætti að meta á móti heildaruppsetningarkostnaði línunnar.
Algengar spurningar
Sp.: Hver er hámarks vinnuþrýstingur X52 pípa?
Það er ekkert eitt gildi. Leyfilegur þrýstingur fer eftir þvermáli, veggþykkt, samskeyti, hitastigi og hönnunarstuðlinum sem notuð eru af reglunum.
Sp.: Hver er uppskerustyrkurinn sem notaður er fyrir X52 í þrýstingsútreikningum?
Tilgreindur lágmarksstyrkur, sem er 52.000 psi eða 359 MPa fyrir API 5L X52.
Sp.: Er vatnsstöðuprófunarþrýstingurinn sá sami og vinnuþrýstingurinn?
Nei. Vatnsstöðuprófið er sönnunarpróf sem er framkvæmt við hærri þrýsting en rekstrarmörkin og það er notað til að sýna heilleika frekar en að stilla rekstrarumslagið.
Sp.: Af hverju ber pípa með stærri þvermál minni þrýsting við sömu veggþykkt?
Vegna þess að hringspenna hækkar með þvermál fyrir tiltekinn vegg og þrýsting. Barlow sambandið deilir með ytra þvermáli, þannig að aukin þvermál lækkar leyfilegan þrýsting.
Sp.: Er hægt að auka vinnuþrýstinginn með því að nota þykkari vegg í staðinn fyrir hærri einkunn?
Já, og þetta er oft hagkvæmari leiðin vegna þess að hún forðast suðuhæfni og skoðunarviðurlög sem tengjast hærri styrkleikaeinkunnum.
Sp.: Hvaða hönnunarstuðull er venjulega notaður fyrir X52 leiðslur?
0.72 er mikið notað fyrir staðsetningar í flokki 1 undir ASME B31.8. Aðrir staðsetningarflokkar og aðrir kóðar eiga við mismunandi þætti og því verður að skoða verkkóðann.
