ASME B31.3 القسم 304.1.2 يعطي معادلة واحدة لسمك الجدار:
ر=(P × D) / [2(SEW + PY)]
المعادلة متطابقة بالنسبة للفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين. ما يتغير هو البيانات المادية التي يتم إدخالها فيها. لUNS S32205 (دوبلكس 2205)، تختلف ثلاث قيم عن القيم الافتراضية لمعظم المهندسين (316L أو الفولاذ الكربوني):
|
رمز |
معنى |
قيمة S32205 (B31.3 الجدول أ-1م) |
خطأ شائع |
|
S |
الإجهاد الأساسي المسموح به عند درجة حرارة التصميم |
205 ميجاباسكال عند أقل أو يساوي 38 درجة، يسقط ل182 ميجا باسكال عند 300 درجة |
غالبًا ما يستخدم المهندسون قيمة 316L (138 ميجا باسكال) أو قيمة 304L (115 ميجا باسكال)، والتي تزيد من سمك الجدار- |
|
E |
كفاءة المفاصل الطولية |
1.00 (سلس) |
تم تطبيقه بشكل صحيح |
|
W |
عامل تخفيض قوة اللحام |
1.00للفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين لكل B31.3 الجدول 302.3.5(هـ) |
غالبًا ما يطبق المهندسون 0.85 (RT الأوستنيتي) وأكثر من-سماكة الجدار |
|
Y |
معامل درجة الحرارة |
0.4للحديد والفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين |
غالبًا ما يطبق المهندسون 0.7 (سلسلة الأوستنيتي 300-) ويزيدون من سماكة الجدار |
في نفس ظروف الخدمة (8″ NPS، 15 بار، 50 درجة)، يمكن أن يؤدي تغذية S وW وY الخاطئة إلى تغيير سمك الجدار المحسوب بنسبة 15–30% - خطأ في بيانات المادة النقية، وليس فرقًا هندسيًا حقيقيًا.
S32205 خصائص المواد التي تقود العملية الحسابية
|
ملكية |
قيمة |
مصدر |
|
تسمية UNS |
S32205 (أيضًا S31803، قوة أقل) |
أستم A790 |
|
كثافة |
7,805 كجم/م3 |
أستم A790 |
|
قوة الشد، دقيقة |
655 ميجا باسكال |
أستم A790 |
|
قوة الخضوع (إزاحة 0.2%)، الحد الأدنى |
485 ميجا باسكال |
أستم A790 |
|
استطالة، دقيقة |
25% |
أستم A790 |
|
برين |
35 (S32205), 32 (S31803) |
%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N |
|
أقصى درجة حرارة للخدمة (تصميم B31.3) |
300 درجة (σ-اهتمام الطور أعلى من 250 درجة ) |
أستم A923 |
|
الحد الأدنى لدرجة حرارة التصميم |
-50 درجة (تم اختبار التأثير وفقًا لمعيار ASTM A370) |
أسم B31.3 |
مثال عملي: خط حقن مياه البحر NPS مقاس 8 بوصات
شروط الخدمة (أرامكو السعودية النموذجية الخارجية):
السائل: مياه البحر المفلترة، Cl⁻ ≈ 19000 جزء في المليون
الضغط التصميمي P: 15 بار (1.5 ميجا باسكال)
درجة حرارة التصميم T: 50 درجة
الأنبوب: 8 بوصات NPS، القطر الخارجي 219.1 ملم
المواد: UNS S32205، ASTM A790 سلس
الخطوة 1 - سحب بيانات المادة بزاوية 50 درجة :
S=205 MPa (جدول A-1M، أقل من أو يساوي 38 درجة؛ لا يوجد انخفاض عند 50 درجة)
E=1.00 (سلس)
W=1.00 (مزدوج غير قابل للصدأ، جدول 302.3.5 (هـ))
Y=0.4 (حديدي/مزدوج، جدول 304.1.1)
الخطوة 2 - حساب الحد الأدنى المطلوب لسمك الجدار:
t = (1.5 × 219.1) / [2(205 × 1.00 × 1.00 + 1.5 × 0.4)] t = 328.65 / [2(205 + 0.6)] t = 328.65 / 411.2 t = 0.80 ملم
هذا هو الحد الأدنى للتصميم-. يجب تحديد الجدول بعد إضافة بدل التآكل وتحمل المطحنة.
بدل التآكل: المحرك الأكبر من الضغط في مياه البحر
|
بيئة الخدمة |
الموصى بها كاليفورنيا |
مصدر |
|
مياه البحر المفلترة، T <60 درجة، بدون حماية كاثودية |
3.0 ملم |
نورسوك إم-506، أرامكو السعودية 32-سامس-005 |
|
حمض الفوسفوريك الرطب (30-54% P₂O₅، T < 80 درجة) |
2.0 ملم |
البيانات الميدانية، ~0.1 مم/سنة تآكل موحد |
|
NACE MR0175 الخدمة الحامضة، H₂S أقل من أو يساوي 0.05 بار |
0 ملم |
لا توجد مخاطر SSC ضمن حدود MR0175 لعام 2205 |
|
زيت/غاز محايد،-غير قابل للتآكل |
1.0 ملم |
بدل الأضرار الميكانيكية فقط |
|
حمض الهيدروكلوريك بأي تركيز |
غير متوفر - لا تستخدم 2205 |
استخدم Hastelloy C276 أو C22 |
لخدمة مياه البحر: كاليفورنيا=3.0 ملم.
تحديد الجدول الزمني مع التسامح مطحنة
يحتوي الأنبوب غير الملحوم ASTM A790 على±12.5% تحمل المطحنةعلى سمك الجدار. للتأكد من أن أنحف نقطة تتوافق مع التصميم:
t_nominal أكبر من أو يساوي (t + ca) / 0.875 t_nominal أكبر من أو يساوي (0.80 + 3.00) / 0.875 t_nominal أكبر من أو يساوي4.34 ملم
|
الجدول الزمني (8″ NPS) |
الجدار الاسمي (مم) |
الحد الأدنى للجدار عند -12.5% |
يلتقي 4.34 ملم؟ |
|
5S |
3.76 |
3.29 |
لا |
|
10S |
4.19 |
3.67 |
لا |
|
40S |
8.18 |
7.16 |
نعم تم تحديد -. |
|
80S |
12.70 |
11.11 |
نعم (فوق-التصميم) |
النتيجة: Sch 40S لحقن مياه البحر مقاس 8 بوصات S32205 عند ضغط 15 بار / 50 درجة / 3.0 ملم تقريبًا.
إذا ارتفع ضغط التصميم إلى 30 بار (الحقن في المياه العميقة)، t=1.59 mm، t_nominal أكبر من أو يساوي 5.25 mm - Sch 40S لا يزال يعمل.في نطاق الضغط هذا، بدل التآكل هو الذي يحرك الجدول، وليس الضغط.
متى يجب الانتقال إلى ما بعد 2205
|
خدمة |
2205 طيب؟ |
المواد الموصى بها |
|
مياه البحر، T <60 درجة |
نعم |
- |
|
مياه البحر T > 60 درجة مع الرمال |
هامشي |
2507 (S32750، PREN أكبر من أو يساوي 40) + الحماية الكاثودية |
|
الخدمة الحامضة، H₂S > 0.05 بار، T > 90 درجة |
لا |
25Cr سوبر دوبلكس أو سبائك النيكل |
|
حمض الهيدروكلوريك، أي تركيز |
لا |
هاستيلوي C276 |
|
H₂SO₄ > 15%، T > 50 درجة |
لا |
هاستيلوي C22 |
حساب سمك الجدار مهم فقط عندما يكون اختيار المواد صحيحًا. سبيكة خاطئة، لا يوجد جدول يعوض.
S31803 مقابل S32205 - ما الذي تحصل عليه بالفعل؟
الإعدادات الافتراضية للمشتريات الحديثة هي S32205، لكن معرفات P&ID القديمة قد تظل تحدد S31803. يختلف الضغط المسموح به:
|
درجة |
قوة الخضوع (دقيقة) |
S عند 50 درجة (B31.3) |
تأثير سمك الجدار |
|
S31803 |
450 ميجا باسكال |
189 ميجا باسكال |
+8% جدار مقابل S32205 |
|
S32205 |
485 ميجا باسكال |
205 ميجا باسكال |
خط الأساس |
بالنسبة لخدمة 8″ / 15 بار / Sch 40S، ينتهي الأمر بكلا الدرجتين في نفس الجدول. بالنسبة لخدمة الضغط العالي-الجداري-الرفيع (على سبيل المثال، 6″ Sch 10S عند 40 بار)، يمكن أن يؤدي الاختلاف إلى تحريك الجدول خطوة واحدة.قم دائمًا بتأكيد UNS على MTC قبل تشغيل الحساب.
التعليمات
Q1: ما هو الضغط الأساسي المسموح به لـ S32205 عند 200 درجة؟
ج: 190 ميجا باسكال لكل ASME B31.3 الجدول A-1M (أقل من 205 ميجا باسكال عند أقل من أو يساوي 38 درجة). عند 250 درجة، S=186 MPa؛ عند 300 درجة ، S=182 MPa. فوق 300 درجة، عادةً ما يستبعد خطر هطول الأمطار على الطور 2205 من التصميم B31.3.
س2: لماذا W=1.00 يشير إلى الفولاذ المزدوج؟
ج: ASME B31.3 يسرد الجدول 302.3.5(هـ) الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج جنبًا إلى جنب مع الفولاذ الحديدي مع W=1.00. وهذا يعكس أن اللحامات المؤهلة في الطباعة المزدوجة لها قاعدة كاملة -قوة معدنية عند حلها بشكل صحيح - صلب ومخلل. وهي ميزة على الأوستنيتي سلسلة 300، حيث يتراوح W من 0.85 إلى 1.00 حسب الفحص الشعاعي.
س 3: هل مسموح التآكل بمقدار 3.0 ملم زائد عن الحد بالنسبة لمياه البحر؟
ج: إنها القيمة القياسية لـ 2205 غير المبطنة وغير المطلية في خدمة حقن مياه البحر. يستخدم كل من NORSOK M-506 وSaudi Aramco 32-SAMSS-005 3.0 ملم لهذه الخدمة. في بعض الأحيان، ينخفض المشغلون الذين يتمتعون بالحماية الكاثودية بالإضافة إلى مراقبة التآكل عبر الإنترنت إلى 2.0 مم - ولكن هذا يتطلب موثوقية نظام CP موثقة وميزانية مراقبة مستمرة.
س 4: هل يمكنني استخدام Sch 10S مع مراقبة التآكل عبر الإنترنت بدلاً من Sch 40S؟
ج: العتبة الاسمية البالغة 4.34 ملم تستثني Sch 10S (4.19 ملم). المراقبة عبر الإنترنت لا تغير متطلبات تحمل المطحنة. إذا كان أساس التصميم يسمح بتقليل الموثوقية وتكلفة الفحص الجانبي للمشغل-، فإن بعض المشغلين يقبلون Sch 10S - ولكن هذا ليس هو الوضع الافتراضي بالنسبة للمشغلين الرئيسيين في الشرق الأوسط.
س5: ما هي درجة الحرارة التصميمية القصوى لـ 2205 في B31.3؟
A: 300 درجة، محدودة بـ σ- مرحلة هطول الأمطار في نطاق 250–300 درجة. ASTM A923 الطريقة C تكتشف المراحل المعدنية الضارة. للتشغيل المستدام فوق 250 درجة، فكر في 2507 (S32750) أو سبائك النيكل.
هل تحتاج إلى عرض أسعار وعينة مجانية؟
أرسل قائمة الخطوط الخاصة بك (مواصفات الأنابيب، ضغط التصميم، درجة حرارة التصميم، السوائل) إلىmarket@htpipe.com. نقوم بإرجاع حساب سمك الجدار والجدول الموصى به وخطة اعتماد المواد في غضون 24 ساعة. تقوم HUITONG بتخزين الأنابيب غير الملحومة S32205 DN15 – DN600. واتساب: +86-19339900201.
