Khi chúng ta nói thiết kế độ dày áp suất bên trong, chúng ta phải giải quyết các đặc tính kéo của vật liệu, nơi áp lực đang cố gắng mở rộng vật liệu từ bên trong và cố gắng xé nó ra làm hai. Với áp suất bên ngoài thì điều ngược lại xảy ra. Áp lực đang cố gắng nén vật liệu để ép chúng lại với nhau.
Thép có đặc tính rất giống nhau về sức căng và độ nén. Vì vậy, bạn có thể nghĩ rằng áp suất bên ngoài trên đường ống sẽ không bao giờ bằng áp suất bên trong, và vì chúng tôi đang tính toán độ dày của ống cho áp suất bên trong, điều này cũng sẽ quan tâm đến áp suất bên ngoài. Điều này là sai vì trong quá trình nén, lỗi có thể xảy ra dưới điểm năng suất.
“Hiện tượng này được gọi là vênh khi một cột / đường ống chịu tải trọng nén với tải trọng tới hạn, cột / đường ống sẽ bị hỏng trước khi tải thực sự yêu cầu không chịu được lực căng.”
Đường ống có vỏ bọc, đường ống sâu bên trong biển, đường ống chân không, đường ống nội bộ bên trong tàu là một số trường hợp đường ống gặp phải hiện tượng áp suất bên ngoài này. Độ dày áp suất bên ngoài của ống / ống / vỏ hình trụ được tính theo- ASME PHẦN VIII DIV-1 UG-28. Có hai quy trình riêng biệt được chỉ định để tính toán độ dày yêu cầu tối thiểu, cho Do / t ≤ 10 và Do / t> 10. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về cách đầu tiên thường được áp dụng cho đường ống với một ví dụ.
Chúng tôi sẽ tính toán độ dày thiết kế áp suất bên ngoài cho ống 6 ”NB có áp suất bên ngoài 250 psig ở 750 ° F, Vật liệu xây dựng là A312 TP 304L, chống ăn mòn – nill.
Nội dung bài viết gồm:
Có 4 bước:
BƯỚC 1:
Tìm Do / t trong đó Do = đường kính ngoài = 6,625 in, t = độ dày trong điều kiện bị ăn mòn.
Đối với ống 6 ”ss, độ dày tối thiểu có sẵn trên thị trường là sch-5s = 0,109”. Dung sai của máy nghiền là ± 12,5%, vì vậy trong tính toán, chúng ta phải sử dụng độ dày nhỏ nhất, chúng ta sẽ nhận được xem xét dung sai của máy nghiền âm 12,5%. Vậy t = 87,5% của 0,109 ”= 0,095 in.
BƯỚC 2:
Tính L / Do trong đó Do = đường kính ngoài = 6,625 in
L = tổng chiều dài giữa hai đầu đỡ của ống tức là nhịp không được hỗ trợ tối đa. Xem xét chiều dài của ống thẳng với một mặt bích ở một đầu của ống chỉ và một van ở cách đó một khoảng. Khoảng cách giữa mặt bích và van sẽ là chiều dài đang được xem xét. Trong trường hợp không có bất kỳ thiết bị tăng cứng nào tương tự như van hoặc mặt bích, có thể thêm vòng làm cứng xung quanh đường ống.
Để tính toán, chúng tôi sẽ sử dụng chiều dài là 330 in (khoảng 8300 mm).
Đối với L / Do lớn hơn 50, nhập biểu đồ với giá trị L / Do = 50 và đối với các giá trị nhỏ hơn 0,05, nhập biểu đồ với giá trị L / Do = 50.
BƯỚC 3:
Xác định hệ số dạng A Hình G phụ phần 3 của phần ii, phần D (biểu đồ hình học cho cấu kiện chịu tải trọng bên ngoài hoặc nén). Tìm hệ số A trong đồ thị bằng cách di chuyển theo phương ngang đến đường cho giá trị của Do / t. nội suy có thể được thực hiện đối với các giá trị trung gian của Do / t. từ điểm này di chuyển theo chiều dọc xuống dưới để xác định giá trị cho Yếu tố A (xem hình 1). Ngoài ra còn có một biểu đồ dạng bảng với các giá trị từ biểu đồ mà bạn có thể sử dụng.
Trong trường hợp của chúng tôi, hệ số A = 0,00025 từ hình. G.
BƯỚC 4:
Sử dụng các giá trị của A được tính ở bước 3, nhập biểu đồ vật liệu áp dụng trong tiểu phần 3 của phần ii phần D. vì vật liệu xây dựng của chúng tôi là TP 304L, chúng tôi phải xem Fig. HA-1- là biểu đồ để xác định độ dày vỏ của thành phần dưới áp lực bên ngoài khi được chế tạo từ thép Austenit.
Di chuyển theo phương thẳng đứng đến điểm giao cắt với đường vật liệu / nhiệt độ cho nhiệt độ thiết kế. Nội suy có thể được thực hiện đối với nhiệt độ trung gian. và sau đó di chuyển theo chiều ngang sang phải để đọc giá trị của Yếu tố B.
Như được hiển thị bên dưới Hình 2 trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi nhận được giá trị của Yếu tố B = 2750
Trong trường hợp các giá trị của A giảm xuống bên phải của cuối đường nhiệt độ vật liệu, giả sử một giao điểm với hình chiếu ngang của đầu trên của đường nhiệt độ vật liệu và sau đó di chuyển ngang sang đầu bên phải để đọc giá trị của Hệ số B. xem tham khảo bước tiếp theo Khi Yếu tố A rơi vào bên trái, hãy tham khảo BƯỚC-6
BƯỚC 5:
Tính toán áp suất làm việc bên ngoài tối đa cho phép (Pa)
Điều này cho thấy áp suất bên ngoài cho phép trên đường ống chỉ là 52,6 psig trong khi chúng tôi phải thiết kế đường ống để duy trì 250 psig. Vì vậy, lặp lại một lần nữa từ bước 1 với độ dày có sẵn tiếp theo.
Với độ dày 6 ”sch 40 = 0,28 độ dày bạn sẽ nhận được Do / t = 27,04, L / Do = 50, Hệ số A = 0,0018, Hệ số B = 6000
(Pa) = (4 * 6000/3 * 27,04) = 295,8 psig> 250 psig.
Vì vậy, độ dày thiết kế áp suất bên ngoài được tính toán của chúng tôi là ống dày 6 ”sch 40 = 0,28 inch, sẽ an toàn cho áp suất bên ngoài 250 psig.
BƯỚC 6:
Khi Yếu tố A rơi về phía bên trái của đường cong Tính áp suất làm việc bên ngoài tối đa cho phép (Pa) theo công thức dưới đây
Ví dụ nếu A = 0,00006, E từ đồ thị lên đến 750 ° F = 23,8 x 10 ^ 6 PSI = 164,0 X 10ˆ3 mpa.
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT GP
Địa chỉ: 274/75 Nguyễn Văn Lượng, P.17, Gò Vấp
Liên hệ: 0906.7373.15 (Zalo)
Email: info@gptech.vn
FanPage: Bơm màng khí nén GPTECH
Luôn chọn lựa các sản phẩm chất lượng phù hợp với nhu cầu, giá cả cạnh tranh, hàng mới nhất có đầy đủ các loại giấy từ chứng từ CO-CQ xuất xứ sản phẩm. Sự hài lòng của khách hàng là động lực để GPTech viết tiếp những trang mới, hoàn thiện quy trình phục vụ.
