Jak obliczyć grubość ścianki rury Duplex 2205?

ASME B31.3 Sekcja 304.1.2 podaje jedno równanie grubości ścianki:

t=(P × D) / [2(SEW + PY)]

Równanie jest identyczne dla stali węglowej, stali nierdzewnej austenitycznej i stali nierdzewnej duplex. Zmieniają się wprowadzone do niego dane materialne. DlaUNS S32205 (dupleks 2205), trzy wartości różnią się od wartości domyślnych większości inżynierów (stal 316L lub stal węglowa):

W przypadku tych samych warunków pracy (8″ NPS, 15 barów, 50 stopni) podanie nieprawidłowych S, W i Y może przesunąć obliczoną grubość ścianki o 15–30% - czystego błędu danych materiałowych, a nie rzeczywistą różnicę inżynieryjną.

S32205 Właściwości materiału, które wpływają na obliczenia

Przykład praktyczny: Linia wtrysku wody morskiej 8″ NPS

Warunki świadczenia usług (typowy offshore Saudi Aramco):

Płyn: filtrowana woda morska, Cl⁻ ≈ 19 000 ppm

Ciśnienie projektowe P: 15 barów (1,5 MPa)

Temperatura projektowa T: 50 stopni

Rura: 8″ NPS, średnica zewnętrzna 219,1 mm

Materiał: UNS S32205, ASTM A790 bez szwu

Krok 1 - Pociągnij dane materiału pod kątem 50 stopni:

S=205 MPa (Tabela A-1M, mniejsze lub równe 38 stopni; brak redukcji przy 50 stopniach)

E=1.00 (bez szwu)

W=1.00 (nierdzewny duplex, tabela 302.3.5(e))

Y=0.4 (ferrytyczny/dupleksowy, tabela 304.1.1)

Krok 2 - Oblicz minimalną wymaganą grubość ściany:

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 mm

Jest to projektowane minimum ciśnienia.- Harmonogram należy wybrać po dodaniu naddatku na korozję i tolerancji frezu.

Naddatek na korozję: większy czynnik napędzający niż ciśnienie w wodzie morskiej

Dla wody morskiej: około=3.0 mm.

Wybór harmonogramu z tolerancją młyna

Rura bez szwu ASTM A790 ma±12,5% tolerancji młynana grubość ścianki. Aby mieć pewność, że najcieńszy punkt będzie zgodny z projektem:

t_nominal Większy lub równy (t + ca) / 0,875 t_nominal Większy lub równy (0.80 + 3.00) / 0,875 t_nominal Większy lub równy4,34 mm

Wynik: Sch 40S do wtrysku wody morskiej 8″ S32205 przy 15 barach / 50 stopniach / 3,0 mm ok.

Jeśli ciśnienie projektowe wzrośnie do 30 barów (wtrysk wody głębokiej), t=1.59 mm, t_nominal Większe lub równe 5,25 mm - Sch 40S nadal działa.W tym zakresie ciśnień naddatek na korozję wpływa na harmonogram, a nie ciśnienie.

Kiedy wyjść poza 2205

Obliczenie grubości ścianki ma znaczenie tylko wtedy, gdy wybór materiału jest prawidłowy. Zły stop, żaden harmonogram nie kompensuje.

S31803 vs S32205 - Który właściwie kupujesz?

Domyślną wartością nowoczesnych zamówień jest S32205, ale starsze P&ID mogą nadal określać S31803. Dopuszczalne naprężenie różni się:

W przypadku usługi 8″ / 15 barów / Sch 40S obie klasy są objęte tym samym harmonogramem. W przypadku cienkościennych-ścian wysoko-ciśnieniowych (np. 6″ Sch 10S przy 40 barach) różnica może przesunąć harmonogram o jeden krok.Zawsze potwierdzaj UNS na MTC przed uruchomieniem obliczeń.

Często zadawane pytania

P1: Jakie jest podstawowe dopuszczalne naprężenie dla S32205 przy 200 stopniach?

A: 190 MPa zgodnie z tabelą ASME B31.3 A-1M (w porównaniu z 205 MPa przy temperaturze mniejszej lub równej 38 stopni). Przy 250 stopniach S=186 MPa; przy 300 stopniach, S=182 MPa. Powyżej 300 stopni ryzyko opadów w fazie σ zazwyczaj wyklucza 2205 z projektu B31.3.

P2: Dlaczego W=1.00 jest nierdzewny typu duplex?

Odp.: ASME B31.3 Tabela 302.3.5(e) zawiera listę stali nierdzewnych duplex wraz ze stalą ferrytyczną o W=1.00.. Odzwierciedla to, że kwalifikowane spoiny duplex mają pełną wytrzymałość-metalu nieszlachetnego, gdy są odpowiednio wyżarzane- i trawione. Jest to zaleta w stosunku do austenitu serii 300, gdzie W waha się od 0,85 do 1,00 w zależności od badania radiograficznego.

P3: Czy naddatek na korozję 3,0 mm jest nadmierny w przypadku wody morskiej?

Odp.: Jest to standardowa wartość dla bez podszewki i niepowlekanego 2205 w usłudze wtrysku wody morskiej. Zarówno NORSOK M-506, jak i Saudi Aramco 32-SAMSS-005 wykorzystują w tej usłudze grubość 3,0 mm. Operatorzy z ochroną katodową i monitorowaniem korozji online czasami zmniejszają się do 2,0 mm - ale wymaga to udokumentowanej niezawodności systemu CP i stałego budżetu na monitorowanie.

P4: Czy zamiast Sch 40S mogę używać Sch 10S z monitorowaniem korozji online?

Odp.: Próg nominalny 4,34 mm nie obejmuje Sch 10S (4,19 mm). Monitorowanie online nie zmienia wymagań dotyczących tolerancji walcarki. Jeśli podstawa projektu pozwala na zmniejszenie niezawodności i kosztów inspekcji-po stronie operatora, niektórzy operatorzy akceptują Sch 10S -, ale nie jest to ustawienie domyślne w przypadku głównych operatorów na Bliskim Wschodzie.

P5: Jaka jest maksymalna temperatura projektowa dla 2205 w B31.3?

Odp.: 300 stopni, ograniczone opadaniem fazy σ- w zakresie 250–300 stopni. ASTM A923 Metoda C wykrywa szkodliwe fazy międzymetaliczne. W przypadku długotrwałej pracy w temperaturze powyżej 250 stopni należy rozważyć 2507 (S32750) lub stopy niklu.

Potrzebujesz bezpłatnej wyceny i próbki?

Wyślij listę przewodów (specyfikacje rur, ciśnienie projektowe, temperaturę projektową, płyn) domarket@htpipe.com. Obliczenia grubości ścian, zalecany harmonogram i plan certyfikacji materiałów przesyłamy w ciągu 24 godzin. HITONG ma w magazynie rurę bez szwu S32205 DN15–DN600. WhatsApp: +86-19339900201.

Skontaktuj się teraz