اختيار السماكة الصحيحة للجدران للأنابيب الفولاذية الخالية من اللحامات في بيئات الضغط العالي

سماكة الجدار هي أحد أهم العوامل في نظام أنابيب عالي الضغط. إذا كانت جدار الأنبوب رقيقًا جدًا، فقد لا يوفر القدرة المطلوبة على الضغط. ومع ذلك، يمكن لجدار عالي السماكة أن يزيد الوزن، واستخدام المواد، ووقت اللحام، و تكاليف التركيب.

لهذا السبب،不应选择无缝钢管仅根据外径和壁厚表。يجب أن يمررون أيضًا بمراجعة الضغط، والدرجة الحرارية، والدرجة المادية، والخطر من التآكل، والتحمل التصنيعي، والقاعدة التصميمية المطبقة.

توفر شركة زونغ إر سheng ستيل أنابيب فولاذية سليمة لأنابيب صناعية، وأنظمة طاقة، ومعالجة الكيمياء، والمعدات، ومشاريع أخرى متطلبة. نعمل مع المشترين في المشروع لتأكيد الأبعاد، والمعايير، واحتياجات الفحص، والتعبئة للتصدير قبل الإنتاج.

لماذا تهم سمكة الجدار في أنظمة الضغط

يخلق الضغط الداخلي إجهادًا في جدار أنبوب الفولاذ السليم. مع ارتفاع الضغط، يحتاج الأنبوب إلى قوة مواد كافية وسمكة جدار لاحتواء السائل بأمان.

يمكن لسمكة الجدار أن تؤثر أيضًا على:

• قدرة الضغط
• وزن النظام
• مساحة التدفق
• متطلبات اللحام
• أداء الانحناء
• عمر التآكل
• طريقة التركيب
• تكاليف المواد
• عمر الخدمة

ومع ذلك، سمكة الجدار وحدها لا تضمن أداء آمن. يجب أن تعمل درجة المادة، والدرجة الحرارية، والاتصالات، واللحامات، والصمامات، والدعامات، والظروف التشغيل معًا كنظام واحد.

يجب أن يحسب مهندس مؤهل السماكة المطلوبة وفقًا لقاعدة التصميم الحاكمة للمشروع.

ابدأ مع ضغط التصميم

لا يكون ضغط التصميم دائمًا هو نفسه ضغط التشغيل العادي. عادةً ما يشمل هامشًا للتغيرات المحتملة، وارتفاعات الضغط، وظروف التشغيل الأولي، أو أحداث تشغيلية أخرى.

قبل اختيار الأنبوب، يجب أن يحدد فريق المشروع:

• ضغط التشغيل العادي
• الضغط الأقصى المتوقع
• ضغط التصميم
• ضغط الاختبار
• ارتفاعات الضغط المحتملة
• ظروف الفراغ
• نوع السائل

استخدام الضغط العادي فقط قد يؤدي إلى اختيار مادة غير مناسبة. لذلك، يجب أن يذكر المواصفات الشرائية الضغط التصميمي المؤكد.

لأنظمة ذات ضغط نابض، مثل بعض خطوط الهيدروليكية، وخطوط تصريف المضخات، وأنظمة المضخات، قد تحتاج أيضًا إلى مراعاة التعب.

ضع في الاعتبار درجة الحرارة التصميمية

يمكن لقوة الفولاذ أن تتغير مع ارتفاع درجة الحرارة. قد يكون للمادة التي تعمل جيدًا عند درجة حرارة الغرفة إجهاد مسموح به أقل عند درجة حرارة مرتفعة.

يمكن لدرجات الحرارة المنخفضة أن تؤثر أيضًا على الصلابة. لذلك، كل من درجات الحرارة التصميمية القصوى والحدودية مهمة.

قد تشمل تطبيقات درجة الحرارة المرتفعة:

• خطوط البخار
• أنظمة البويلر
• مصanders التبريد والتحميل الحراري
• أنابيب مصنع التكرير
• أنظمة الزيت الحراري
• معدات توليد الطاقة

يجب أن تتطابق درجة المادة وحساب الجدار مع درجة الحرارة التصميمية. يجب أيضًا أن يؤكد المشترين ما إذا كان المعالجة الحرارية، أو اختبار الصدمة، أو متطلب خاص آخر ينطبق.

طابق درجة المادة للخدمة

تقدم درجات الفولاذ المختلفة قوة، وصلابة، وقابلية لللحام، وأداء درجة حرارة مختلفة. قد تشمل درجات أنابيب الكربون الفولاذية السليمة الشائعة ASTM A106 Grade B ودرجات أخرى مختارة بموجب معيار المشروع ذي الصلة.

قد تكون الفولاذ المقاوم للصدأ مطلوبة عندما يخلق السائل أو البيئة العملية خطرًا أعلى من التآكل. قد يستخدم الفولاذ المسبوق لـبعض التطبيقات العالية للضغط أو درجة الحرارة المرتفعة.

تعتمد المادة الصحيحة على:

• تكوين السائل
• درجة حرارة التشغيل
• مستوى الضغط
• ظروف التآكل
• القوة الميكانيكية المطلوبة
• عملية اللحام
• قاعدة الأنابيب المطبقة
• العمر المتوقع للخدمة

不应接受 درجة شبيهة ظاهريًا دون فحص تركيبها الكيميائي، وخصائصها الميكانيكية، والمعالجة الحرارية، ومتطلبات المعيار.

فهم سمكة الجدار الاسمية والحدودية

قد تكون سمكة الجدار المحددة اسمية بدلاً من القيمة الحدودية المسموح بها. يمكن لمعايير التصنيع أن تسمح بتحمل سلبي للجدار.

على سبيل المثال، قد يحتوي الأنبوب الذي تم طلبه بسمكة اسمية على نقاط مقاسة أقل من تلك القيمة الاسمية بينما لا يزال يفي بمعيار المنتج. لذلك، يجب أن يأخذ حساب التصميم في الاعتبار التحمل التصنيعي المسموح به.

يجب أن يذكر المشترين بوضوح:

• سمكة الجدار الاسمية
• الحدودية المسموح بها لسمكة الجدار
• التحمل التصنيعي السلبي
• تحمل القطر الخارجي
• المعيار المنتج المطبق
• طريقة القياس المطلوبة

هذه الخطوة مهمة بشكل خاص عندما تكون السماكة المحسوبة قريبة من حجم أنبوب معياري.

جدول الأنبوب مقابل سمكة الجدار الفعلية

تقدم جداول الأنبوب، مثل Schedule 40، Schedule 80، و Schedule 160، سمكات جدار معيارية لعدة أحجام أنابيب. ومع ذلك، لا يمثل نفس رقم الجدول سمكة ثابتة عبر كل قطر خارجي.

بالإضافة إلى ذلك، لا يعني الجدول الأعلى تلقائيًا أن الأنبوب مناسب لكل تطبيق عالي الضغط. لا تزال درجة المادة والدرجة الحرارية تؤثر على الضغط المسموح به.

لذلك، يجب أن يตรق المشترين إلى سمكة الجدار الفعلية الموضحة في المعيار الأبعاد ذي الصلة. يجب أن يشمل أمر الشراء كل من الجدول والسمكة الاسمية المطلوبة حيثما أمكن.

قد يتم اختيار أنابيب سليمة عالية الجدار عندما لا تفي جداول المعايير بالمتطلب المحسوب.

أضف بدلًا مناسبًا للتآكل

يمكن أن يقلل التآكل أو التآكل من جدار الأنبوب أثناء الخدمة. يضيف بدل التآكل موادًا بجانب المتطلب الهيكلي الحدودي.

يعتمد البدل الصحيح على:

• نوع السائل
• تركيز الكيميائي
• سرعة التدفق
• درجة الحرارة
• تعرض للماء
• معدل التآكل المتوقع
• تكرار الفحص
• العمر المتوقع للخدمة
• البطانة الداخلية أو الطلاء

不应 заменить مراجعة مواد مناسبة بدل التآكل العام. في بيئة شديدة التآكل، قد يكون اختيار درجة أكثر مقاومة أكثر مناسبة من مجرد زيادة سمكة الجدار.

يجب أيضًا أن يُنظر في التآكل في الخطوط التي تحمل المواد الصلبة، أو العجينة، أو السوائل عالية السرعة.

تضم بدلات ميكانيكية ومعالجة

الضغط ليس الحمل الوحيد على الأنبوب. قد تأتي القوى الخارجية من الدعامات، واتصالات المعدات، والتوسع الحراري، والاهتزاز، والرياح، أو وزن الأنبوب.

يمكن لمعالجة أن تقلل من الجدار الفعال. قد تزيل الرسومات، أو الغرار، أو الانحناء، أو المعالجة الآلية، أو التشكيل المواد أو تخلق نحافة محلية.

يجب أن يُنظر في مراجعة الهندسة:

• بدل الانحناء
• عمق الرسومات
• بدل المعالجة الآلية
• انخفاض التشكيل
• الحملات الخارجية
• الاهتزاز
• الخدمة الدورية
• إجهاد التركيب

إذا كان الأنبوب السليم سيتم الانحناء، يجب أن يوفر المشتري نصف قطر الانحناء وطريقة التشكيل. قد تحتاج النحافة في الجدار الخارجي للانحناء إلى اهتمام خاص.

اتبع القاعدة التصميمية المطبقة

يجب أن تتبع أنظمة الأنابيب عالية الضغط القاعدة المطلوبة من قبل الصناعة، ومالك المشروع، وموقع التركيب.

اعتمادًا على التطبيق، قد تشير التصميم إلى معايير أو قواعد مثل:

• ASME B31.1 لأنابيب الطاقة
• ASME B31.3 لأنابيب المعالجة
• قواعد البويلر والوعاءات الضغطية المطبقة
• معايير أنابيب الضغط EN
• مواصفات هندسية للعميل
• لوائح السلامة المحلية

تحدد القاعدة الحاكمة كيفية استخدام الضغط، والدرجة الحرارية، والإجهاد المسموح به، وعوامل المفاصل، والتحملات، والبدلات في التصميم.

يمكن لمورد الأنبوب أن يؤكد مواصفات المادة والمنتج. ومع ذلك، يظل مصمم النظام مسؤولًا عن حساب وتأكيد سمكة الجدار النهائية.

فحص سمكة الجدار قبل الشحن

للمشاريع المتعلقة بالضغط، يجب أن يؤكد الفحص الأبعاد أن الأنابيب الم доставلة تتطابق مع أمر الشراء الموافق.

قد تشمل نقاط الفحص:

• القطر الخارجي
• سمكة الجدار
• الشكل البيضاوي
• الاستقامة
• طول الأنبوب
• حالة النهاية
• جودة السطح
• تحديد المادة
• الكمية
• علامات التعبئة

يمكن فحص سمكة الجدار في نهايات الأنبوب باستخدام أدوات قياس مناسبة. يمكن أيضًا استخدام معدات الموجات فوق الصوتية لفحص نقاط مختارة على طول الأنبوب عند الحاجة.

يجب أن يتم الاتفاق على خطة العينات، ومعايير القبول، وسجلات الفحص قبل الإنتاج.

تأكيد احتياجات الاختبار والتتبع

قد تتطلب مشاريع عالية الضغط أكثر من الفحص الأبعاد. تعتمد متطلبات الاختبار على معيار الأنبوب وظروف الخدمة.

قد يطلب أو يحدد المشترين:

• سجلات التكوين الكيميائي
• نتائج الخصائص الميكانيكية
• اختبار الهيدروستاتيكي
• اختبار الموجات فوق الصوتية
• اختبار التيار الدوامي
• اختبار الصدمة
• سجلات المعالجة الحرارية
• شهادات المادة
• تتبع الحرارة أو الدفعة
• فحص من طرف ثالث

لا ينطبق كل اختبار على كل أمر. لذلك، يجب أن تظهر نوع الاختبار المطلوب، والمعيار، ومستوى القبول، ونسق الوثيقة في الاستفسار.

إعداد استفسار كامل عن أنابيب سليمة

يساعد الاستفسار المفصل المورد على تحديد المنتج الصحيح وتجنب الافتراضات غير الواضحة.

يرجى تقديم:

• درجة المادة
• المعيار التصنيعي