Graddfa Pwysedd Pibell Dur Di-staen: ASME B31.3 Dull Straen a Ganiateir gydag Enghreifftiau

Faint o bwysau mewnol y gall pibell ddur di-staen ei gario'n ddiogel? Nid yw'r ateb yn rhif sefydlog wedi'i stampio ar y bibell - mae'n dibynnu ar drwch y wal, y diamedr allanol, y radd aloi, y tymheredd dylunio, ac ansawdd y weldio. Mae ASME B31.3 Process Piping yn darparu -dull safonol y diwydiant i'w gyfrifo: y dull straen a ganiateir.

Mae'r canllaw hwn yn esbonio'r union fformiwlâu ASME B31.3, sut mae'r straen a ganiateir S yn cael ei ddewis ar gyfer graddau dur di-staen, a sut mae'r ffactorau E, Y, a W yn newid y canlyniad. Yna mae'n cerdded trwy bedair enghraifft gyflawn - o linell ddi-dor tymheredd ystafell 316L i -detholiad wal trwm ar dymheredd uchel. Mae pob adran yn nodi ei chasgliad yn gyntaf, yna'n esbonio'r rhesymeg, felly gall peirianwyr, prynwyr a myfyrwyr dynnu'r ateb yn uniongyrchol.

Beth Yw'r Dull Straen a Ganiateir ASME B31.3?

Mae'r dull straen caniataol yn cyfrifo cynhwysedd pwysedd pibell o gryfder ei ddeunydd, nid o rif dosbarth sefydlog. Rydych chi'n cymryd y cod -straen a ganiateir ar gyfer yr aloi ar dymheredd y dyluniad, yn ei addasu ar gyfer ansawdd weldio a geometreg, ac yn datrys ar gyfer pwysau. Mae'n seiliedig ar gryfder, nid maint-.

Roedd systemau pibellau hŷn weithiau'n dibynnu ar ragdybiaethau 'atodlen' enwol neu dablau dosbarth pibellau. Yn lle hynny, mae ASME B31.3 yn trin pob pibell fel llestr pwysedd wal denau ac yn cymhwyso un hafaliad cyson. Mae hyn yn bwysig oherwydd bod yr un maint pibell enwol a'r un amserlen yn rhoi sgôr pwysau hollol wahanol pan fydd yr aloi, y tymheredd neu'r math weldio yn newid. Er enghraifft, an8-modfedd Atodlen 40 bibellsydd â sgôr ar dymheredd amgylchynol yn dwplecs 2205 yn cario tua 15.9 MPa, tra bod yr un bibell yn 316L yn cario dim ond tua 12.1 MPa - gwahaniaeth o 31% yn cael ei yrru yn unig gan gryfder materol.

Cyfeirnod: ASME B31.3 Pibellau Proses, Dylunio Pennod II, Paragraff 304.1.2 (Pipen Syth o dan Bwysau Mewnol), Argraffiad 2022.

Beth Yw Fformiwla Pwysedd Dylunio ASME B31.3 ar gyfer Pibell Dur Di-staen?

Mae ASME B31.3 yn defnyddio un hafaliad ar gyfer pibell syth o dan bwysau mewnol. I ddod o hyd i'r trwch wal gofynnol, datryswch ar gyfer t; i ddarganfod y pwysau mwyaf ar gyfer pibell hysbys, aildrefnu'r un hafaliad a datrys ar gyfer P.

Daw'r ddwy ffurflen yn uniongyrchol o Baragraff 304.1.2 ASME B31.3. Mae'r hafaliad yn cyfrif am y ffaith bod silindr gwasgedd yn cario straen cylch sydd uchaf ar yr wyneb mewnol, ac mae'n cywiro'r diamedr allanol i'r diamedr mewnol trwy dynnu dwywaith trwch y wal. Mae cyfernod Y yn mireinio'r cywiriad hwn ar gyfer y math o ddeunydd a'r tymheredd.

Ffurf 1 - Trwch dyluniad pwysau gofynnol:

• t = (P x D) / (2 x (S x E + P x Y))

Ffurflen 2 - Sgôr pwysau uchaf ar gyfer pibell hysbys:

• P = (2 x S x E x t) / (D - 2 x Y x t)

Ffurflen 3 - Trwch lleiaf gan gynnwys lwfans:

• t_m = t + c

Fformiwlâu fesul ASME B31.3-2022, Paragraff 304.1.2, Hafaliadau (3a) a (3b). Nodyn: Mae W yn cael ei gymhwyso i S (hynny yw, S x W) wrth werthuso deunyddiau yn yr ystod creep. Ar gyfer tymereddau islaw'r ystod ymgripiad, W=1.0.

Sut Mae'r Straen a Ganiateir (S) yn cael ei Benderfynu ar gyfer Dur Di-staen?

S yw'r gwerth isaf a gynhyrchir gan bum maen prawf cod a gymhwysir i gryfder lleiaf penodedig y deunydd. Ar gyfer dur di-staen austenitig, mae rheol arbennig yn caniatáu gwerth uwch - hyd at 90% o gynnyrch ar dymheredd - a dyna pam mae 316L yn cael ei raddio ar dymheredd amgylchynol o tua 20 ksi (138 MPa) yn lle'r 16.7 ksi y byddai dwy ran o dair o'r rheol gaeth yn ei roi.

ASME B31.3 Mae paragraff 302.3.2 yn deillio S o briodweddau mecanyddol y fanyleb. Y pum maen prawf llywodraethu yw: (1) un rhan o dair o'r cryfder tynnol lleiaf penodedig ar dymheredd dylunio; (2) dwy ran o dair o'r cryfder cnwd lleiaf penodedig ar dymheredd y dyluniad; (3) un rhan o dair o'r cryfder tynnol ar dymheredd ystafell; (4) dwy ran o dair o gryfder y cnwd ar dymheredd ystafell; a (5) ar gyfer dur di-staen austenitig a aloion nicel, hyd at gymaint â 90% o'r cynnyrch ar dymheredd, yn amodol ar derfynau pellach. Ar dymheredd uchel, mae terfynau ychwanegol yn seiliedig ar rwygiad ymgripiad 100,000-awr a chyfradd ymgripiad yn cymryd drosodd, ac mae'r rhain fel arfer yn rheoli'r gwerth tabl terfynol.

Gwerthoedd straen caniataol darluniadol (dangosol - defnyddiwch yr argraffiad cyfredol o Dabl A-1 bob amser ar gyfer dyluniad):

Mae'r gwerthoedd a ddangosir yn ddangosol ac wedi'u talgrynnu er enghraifft yn unig. Rhaid i ddefnydd dylunio gyfeirio at ASME B31.3-2022 Tabl A-1 ar yr union dymheredd dylunio. Ni chaniateir graddau deublyg uwchlaw terfynau tymheredd eu cod.

Beth Mae'r Ffactorau E, Y, a W yn ei Olygu?

Mae E yn gwobrwyo ansawdd weldio, mae Y yn cywiro'r fformiwla straen cylch ar gyfer deunydd a thymheredd, ac mae W yn cosbi gwasanaeth yn yr ystod ymgripiad. Yn y rhan fwyaf o linellau dur di-staen o dan 480 deg C, E ac Y yw'r unig ffactorau sy'n newid y canlyniad: E=1.00 ar gyfer pibell ddi-dor ac wedi'i harchwilio'n llawn, ac Y=0.4 ar gyfer dur di-staen austenitig.

E yw'r ffactor ansawdd weldio ar y cyd. Nid oes gan bibell ddi-dor unrhyw weldiad, felly mae E=1.00. bibell wedi'i Weldio yn cael ei gredydu am yr archwiliad an-ddinistriol a roddir ar ei sêm, a dyna pam mae radiograffeg yn cynyddu'r sgôr pwysau yn uniongyrchol. Mae Y yn rhoi cyfrif am y ffaith nad yw'r hafaliad straen cylchyn yn berffaith unionlin â thrwch wal; mae'n codi gyda thymheredd ar gyfer duroedd ferritig ond yn aros ar 0.4 ar gyfer dur gwrthstaen austenitig tan tua 480 gradd C. Mae W yn cael ei gymhwyso yn yr ystod creep yn unig, lle mae ymddygiad tymheredd uchel tymor hir yn disodli cryfder tynnol tymor byr.

Tabl 1 - Ffactor ansawdd ar y cyd Weld E (gwerthoedd nodweddiadol ar gyfer pibell ddur di-staen):

Tabl 2 - cyfernod Y (ASME B31.3 Tabl 304.1.1):

Important detail: when the wall is very thick relative to the diameter (t >= D/6), rhaid cyfrifo'r cyfernod Y yn uniongyrchol fel Y=(d + 2c) / (D + d + 2c), lle d yw'r diamedr mewnol. Mae'r gwerthoedd tabl uchod yn berthnasol i bibell wal denau arferol yn unig. Mae W yn cyfateb i 1.0 ar gyfer yr holl wasanaeth dur di-staen o dan yr ystod creep, sy'n cwmpasu mwyafrif helaeth y pibellau diwydiannol.

Ffynhonnell: ASME B31.3-2022, Tabl A-1A, Tabl A-1B, Tabl 304.1.1, a Pharagraff 302.3.5(e). Mae'r gwerthoedd a ddangosir yn nodweddiadol; cadarnhau yn erbyn yr argraffiad cyfredol cyn defnyddio'r dyluniad.

Beth Yw'r Gwahaniaeth rhwng Pwysedd Dylunio, MAWP, a Phwysedd Prawf?

Pwysedd dylunio yw'r mewnbwn, MAWP yw cynhwysedd cyfrifedig y bibell osod, ac mae pwysau prawf yn lwyth dilysu. Rhaid i bwysau dylunio fod yn llai na neu'n hafal i MAWP; mae pwysedd prawf hydrostatig fel arfer 1.5 gwaith y pwysau dylunio ar gyfer pibellau proses dur di-staen.

Mae dryswch rhwng y tri thymor hyn yn achosi gwallau prosiect gwirioneddol. Dewisir pwysau dylunio gan y peiriannydd proses ac mae'n cynnwys ymyl gweithredu. MAWP yw'r hyn y gall y bibell a ddewiswyd - gyda'i thrwch wal gwirioneddol, ar ei dymheredd dylunio gwirioneddol - wrthsefyll fel y cyfrifwyd gan yr hafaliad B31.3. Os yw'r MAWP wedi'i gyfrifo yn is na'r pwysau dylunio, mae'r bibell yn ddiamod ac mae angen amserlen drymach neu aloi cryfach. Profion hydrostatig fesul ASME B31.3 Mae paragraff 345.4.2 yn cael ei gynnal 1.5 gwaith y pwysau dylunio ar gyfer pibellau metelaidd, a gedwir am o leiaf 10 munud, ac mae'n wiriad ar y cynulliad ffug, nid yn lle'r cyfrifiad dylunio.

Ffynhonnell: ASME B31.3-2022, Paragraffau 301.2, 302.2, 345.4.2, a 345.5.2.

Sut Mae Tymheredd yn Lleihau Graddfa Pwysedd Pibell Dur Di-staen?

Mae tymheredd cynyddol yn lleihau'r straen a ganiateir, felly mae gradd pwysedd pibell sefydlog yn gostwng yn raddol wrth i dymheredd y gwasanaeth gynyddu. Ar gyfer pibell NPS 6 Atodlen 40S 316L, mae'r raddfa amgylchynol o tua 12.1 MPa yn disgyn i tua 9.0 MPa ar 204 gradd C a thua 7.6 MPa ar 427 gradd C - gostyngiad o tua 37%.

Y rheswm yw metelegol, nid geometrig. Nid yw wal y bibell yn newid gyda thymheredd, ond mae'r straen a ganiateir S yn disgyn oherwydd bod cynnyrch a chryfder tynnol yn lleihau wrth i fetelau feddalu. ASME B31.3 Mae Tabl A-1 yn tablu S ar gynyddiadau tymheredd, a rhaid i'r peiriannydd dylunio ryngosod ar y tymheredd dylunio gwirioneddol. Mae dur di-staen yn cadw ei gryfder yn well na dur carbon hyd at tua 500 gradd C, sef un rheswm y mae wedi'i nodi ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel - ond mae'n dal i ddirywio'n sylweddol, ac mae gan raddau deublyg nenfydau tymheredd caled y mae'n rhaid eu parchu.

Wedi'i gyfrifo gan ddefnyddio P=2SEt/(D - 2Yt) gydag OD=168.3 mm, t=7.11 mm, E=1.00, Y=0.4, gan ddefnyddio gwerthoedd Tabl A-1 dangosol. Mae defnydd dylunio yn gofyn am werthoedd o'r argraffiad ASME B31.3 cyfredol ar yr union dymheredd dylunio.

Enghraifft Wedi'i Gweithio 1: Graddfa Pwysedd Pibell Ddi-dor 316L ar y Tymheredd Amgylchynol

Mae pibell ddi-dor NPS 6 Atodlen 40S ASTM A312 TP316L (OD 168.3 mm, wal 7.11 mm) wedi'i raddio tua 12.1 MPa gan ddefnyddio wal enwol. Mae tynnu'r goddefiant melin o 12.5% ​​ar gyfer y wal isafswm gwirioneddol yn rhoi sgôr mwy realistig a chod -cywir o tua 10.5 MPa.

Dyma'r cyfrifiad mwyaf cyffredin mewn pibellau proses: pibell hysbys, gradd hysbys, a chwestiwn am gynhwysedd. Amnewid y gwerthoedd i Ffurflen 2 a datrys. Y manylion proffesiynol hanfodol yw bod yn rhaid i gyfrifiadau pwysau ddefnyddio'r trwch sy'n sicr o fod yn bresennol ar ôl gweithgynhyrchu, nid y ffigur catalog enwol, oherwydd mae ASME yn caniatáu i wal bibell fod hyd at 12.5% ​​o dan enwol.

Wedi'i roi:

Pibell: NPS 6 Atodlen 40S, OD D=168.3 mm, wal enwol t=7.11 mm

Deunydd: ASTM A312 TP316L di-dor, S=138 MPa ar 38 deg C

E=1.00 (di-dor), Y=0.4 (austenitig, o dan 482 deg C)

Cam 1 - Amnewid i Ffurflen 2 gan ddefnyddio wal enwol:

P = (2 x 138 x 1.00 x 7.11) / (168.3 - 2 x 0.4 x 7.11)

P=1961 / 162.6=12.1 MPa

Cam 2 - Didynnwch oddefiant melin o 12.5% ​​i gael isafswm wal:

t_min=7.11 x 0.875=6.22 mm

P = (2 x 138 x 1.00 x 6.22) / (168.3 - 2 x 0.4 x 6.22)

P=1715 / 163.3=10.5 MPa

Canlyniad: cod{0}}cyfradd pwysedd cywir y bibell hon yw tua 10.5 MPa (tua 1,520 psi), nid 12.1 MPa. Mae peirianwyr sy'n dyfynnu'r ffigur wal enwol yn gorddatgan capasiti tua 13% fel mater o drefn.

Dimensiynau fesul ASME B36.19M. Goddefgarwch melin fesul ASTM A999 / A530. Dull fesul ASME B31.3 Paragraff 304.1.2.

Enghraifft Gweithiedig 2: Graddfa Pwysedd Pibell Wedi'i Weldio 304L ar 260 gradd C

Cyfraddau pibell weldio NPS 12 Atodlen 10S ASTM A358 TP304L tua 1.99 MPa pan na pherfformir radiograffeg (E=0.80), tua 2.11 MPa gyda radiograffeg sbot (E=0.85), a thua 2.49 MPa gyda radiograffeg 100% (E {{10}). Mae'r dewis o ddull arholiad yn unig yn newid y sgôr hyd at 25%.

Mae dau rym yn gweithio yn erbyn pibell tenau wal, diamedr mawr wedi'i weldio ar dymheredd uchel: mae'r wal yn denau (4.19 mm), sy'n lleihau cynhwysedd, ac mae'r tymheredd uchel yn gostwng S am 304L i tua 95 MPa. Yna mae'r ffactor E yn gweithredu fel lluosydd ar y credyd a roddir i'r weldiad. Mae'r enghraifft hon yn dangos pam mae pennu radiograffeg 100% yn aml yn werth chweil: mae'n adennill chwarter y cynhwysedd pwysau heb unrhyw gost berthnasol.

Wedi'i roi:

• Pibell: NPS 12 Atodlen 10S, OD D=323.9 mm, wal enwol t=4.19 mm
• Deunydd: ASTM A358 TP304L wedi'i weldio, S=95 MPa ar 260 deg C
• Y=0.4 (austenitig, o dan 482 gradd C)

Cyfrifiad ar dair lefel arholiad:

E=0.80: P=(2 x 95 x 0.80 x 4.19) / (323.9 - 3.35)=1.99 MPa

E=0.85: P=(2 x 95 x 0.85 x 4.19) / (323.9 - 3.35)=2.11 MPa

E=1.00: P=(2 x 95 x 1.00 x 4.19) / (323.9 - 3.35)=2.49 MPa

Gwerthoedd E fesul ASME B31.3 Tabl A-1B ar gyfer pibell weldio ymasiad trydan ASTM A358. Dimensiynau fesul ASME B36.19M.

Enghraifft Gweithiedig 3: Graddio Pwysedd Pibell Deublyg 2205 ar y Tymheredd Amgylchynol

Mae pibell dwplecs NPS 8 Atodlen 40 ASTM A790 UNS S31803 (OD 219.1 mm, wal 8.18 mm) wedi'i raddio tua 15.9 MPa ar dymheredd amgylchynol - tua 31% yn uwch nag y byddai cyfradd yr un maint yn 316L. Daw'r cynnydd yn gyfan gwbl o'r straen caniataol uwch o ddur di-staen deublyg.

Mae gan Duplex 2205 gryfder cynnyrch gofynnol penodol o 450 MPa a chryfder tynnol o 620 MPa, felly mae ei god- straen caniataol tua 207 MPa ar dymheredd amgylchynol yn erbyn tua 138 MPa ar gyfer 316L. Oherwydd bod y graddfeydd pwysau yn graddio'n uniongyrchol â S, mae'r bibell dwplecs yn cario mwy o bwysau yn yr un trwch wal. Dyma pam mae dwplecs yn aml yn cael ei nodi mewn gwasanaeth cludo clorid pwysedd uchel: mae'n darparu cryfder uwch a gwell ymwrthedd cyrydiad, er am gost ddeunydd uwch a chyda nenfwd tymheredd o tua 315 gradd C.

Wedi'i roi:

Pibell: NPS 8 Atodlen 40, OD D=219.1 mm, wal enwol t=8.18 mm

Deunydd: ASTM A790 UNS S31803 (2205), S=207 MPa ar 38 deg C

E=1.00 (di-dor), Y=0.4

P = (2 x 207 x 1.00 x 8.18) / (219.1 - 2 x 0.4 x 8.18)

P=3383 / 212.6=15.9 MPa

Gwerthoedd straen a ganiateir yn ddangosol, o ASME B31.3 Tabl A-1 ar 38 deg C. Dimensiynau fesul ASME B36.19M / B36.10M.

Enghraifft Wedi'i Gweithio 4: Trwch Wal Angenrheidiol ar gyfer Pwysedd Dyluniad Penodedig

Ar gyfer pwysau dylunio 10 MPa mewn pibell ddur di-staen NPS 4 ar 200 deg C, y wal ofynnol yw 5.32 mm; mae ychwanegu lwfans cyrydiad o 1.0 mm a chaniatáu goddefgarwch melin o 12.5% ​​yn rhoi trwch enwol gofynnol o 7.22 mm. Mae Atodlen 40S (6.02 mm) felly yn annigonol, a rhaid pennu Atodlen 80S (8.56 mm).

Dyma'r cyfrifiad y mae peirianwyr yn ei berfformio mewn gwirionedd wrth ddylunio pibellau, oherwydd mewnbwn yw pwysau dylunio a thrwch wal yw'r allbwn. Y dilyniant bob amser yw: cyfrifwch t o Ffurflen 1, ychwanegwch y lwfans cyrydiad i gael t_m, yna rhannwch â ffactor goddefgarwch y felin (0.875) i ddod o hyd i'r trwch nominal y mae'n rhaid ei brynu, ac yn olaf talgrynnwch i'r amserlen nesaf sydd ar gael. Mae hepgor y ddau gam olaf yn un o'r gwallau mwyaf cyffredin a mwyaf difrifol yn y fanyleb pibellau.

Wedi'i roi:

Pwysedd dylunio P=10 MPa; NPS 4, OD D=114.3 mm

Deunydd: ASTM A312 TP316L di-dor, S=103 MPa ar 200 deg C

E=1.00, Y=0.4, lwfans cyrydiad c=1.0 mm

Cam 1 - Trwch dyluniad pwysau (Ffurflen 1):

t = (10 x 114.3) / (2 x (103 + 10 x 0.4))

t=1143 / 214.8=5.32 mm

Cam 2 - Ychwanegu lwfans cyrydiad:

t_m=5.32 + 1.0=6.32 mm

Cam 3 - Gros i fyny ar gyfer goddefgarwch melin:

t_required=6.32 / 0.875=7.22 mm

Cam 4 - Dewiswch yr amserlen:

Dimensiynau fesul ASME B36.19M. Goddefgarwch melin fesul ASTM A999 (12.5% ​​ar gyfer di-dor). Dull fesul ASME B31.3 Paragraff 304.1.2.

Sut Mae Graddfeydd Pwysedd Pibell yn Alinio â Dosbarthiadau Flange ASME B16.5?

Rhaid graddio pibell o leiaf mor uchel â'r fflans y mae'n cysylltu ag ef. Yn ymarferol, mae angen sgôr o 5.0 MPa o leiaf ar bibell y tu mewn i system fflans Dosbarth 300, ac mae angen o leiaf 9.9 MPa ar un y tu mewn i system Dosbarth 600. Mae pibell NPS 6 Atodlen 40S 316L ar 10.5 MPa yn ddigonol ar gyfer gwasanaeth Dosbarth 600 ond nid ar gyfer Dosbarth 900.

Mae graddfeydd tymheredd fflans -yn dod o safon hollol wahanol - ASME B16.5 - ac maent yn seiliedig ar rifau dosbarth yn hytrach na chyfrifiadau straen. Rhaid cysoni'r ddwy system ar gyfer pob prosiect. Mae'r tabl graddio fflans isod ar gyfer deunydd Grŵp 2.2 (316 dur di-staen) ar 38 gradd C. Sylwch fod y raddfa fflans a'r raddfa bibell yn disgyn wrth i'r tymheredd godi, ond ar gyfraddau gwahanol, felly mae'n rhaid gwneud y gymhariaeth ar y tymheredd dylunio gwirioneddol, nid ar yr amgylchedd.

Wedi'i gyfrifo: pibell NPS 6 Atodlen 40S TP316L o gyfraddau Enghraifft 1 ar 10.5 MPa. Felly mae fflans Dosbarth 600 (9.9 MPa) yn cyfateb yn gywir, tra byddai fflans Dosbarth 900 (14.9 MPa) yn gor-raddio'r bibell - sy'n golygu mai'r bibell, nid y fflans, fydd y gydran gyfyngol. Os felly, rhaid i'r dylunydd uwchraddio i amserlen drymach (er enghraifft Atodlen 80S) neu aloi cryfach fel dwplecs 2205.

Graddau fesul ASME B16.5-2020, Tabl 2 (Deunyddiau Grŵp 2.2). Gwiriwch ar y tymheredd dylunio gwirioneddol.

Beth Yw'r Camgymeriadau Mwyaf Cyffredin mewn Cyfrifiadau Pwysau Pibellau?

Y pum gwall mwyaf cyffredin yw: defnyddio trwch wal nominal, anwybyddu derating tymheredd S, hawlio E=1.00 heb berfformio'r archwiliad gofynnol, anghofio'r lwfans cyrydiad, a chymhwyso B31.3 i bibellau pŵer y mae'n rhaid iddynt ddilyn B31.1. Gall pob un o'r rhain orddatgan capasiti 13% neu fwy.

Mae graddfeydd pwysau yn geidwadol trwy ddyluniad, ond dim ond pan fydd y dull cod yn cael ei gymhwyso'n llwyr. Mae pob un o'r gwallau isod wedi achosi methiannau maes gwirioneddol neu ail-weithio costus, oherwydd bod y raddfa a gyfrifwyd yn uwch na'r hyn y gallai'r bibell osodedig ei gario. Dim ond ychydig funudau y mae'n ei gymryd i adolygu cyfrifiad yn erbyn y rhestr hon ac mae'n atal y mwyafrif o wallau graddio.

Sail arfer: ASME B31.3 Paragraffau 302.3.2, 304.1.2, a 323.4.1; ASME B36.19M; ASTM A999.

Rhestr Wirio Cyfeirio Cyflym ar gyfer Cyfrifiadau Graddio Pwysedd

Gweithiwch trwy'r deg cam hyn mewn trefn. Mae camau 1 i 4 yn casglu'r mewnbynnau, mae camau 5 i 8 yn gwneud y cyfrifiad, ac mae camau 9 a 10 yn gwirio'r canlyniad. Cwblhau pob cam yw'r hyn sy'n gwneud sgôr yn amddiffynadwy o dan archwiliad.

Mae pob eitem yn cyfateb i ofyniad penodol yn ASME B31.3 neu ffynhonnell gwall cyffredin a nodir uchod.

1. Cadarnhewch fod y cod cywir yn berthnasol: ASME B31.3 ar gyfer pibellau proses, B31.1 ar gyfer pibellau pŵer, B31.8 ar gyfer trosglwyddo nwy.

2. Cofnodwch y pwysau dylunio P gan gynnwys ymchwydd ac ymyl curiad y galon, a thymheredd y dyluniad.

3. Cael y bibell OD D a thrwch wal enwol o ASME B36.19M neu B36.10M.

4. Dewiswch y straen a ganiateir S o ASME B31.3 Tabl A-1 ar yr union dymheredd dylunio.

5. Gwirio y caniateir gradd ar y tymheredd hwnnw (nenfydau deublyg, terfynau ymgripiad ar gyfer graddau austenitig).

6. Dewiswch E o Dabl A-1A neu A-1B yn ôl y fanyleb a'r lefel arholiad.

7. Select Y from Table 304.1.1, or calculate Y = (d + 2c)/(D + d + 2c) if t >= D/6.

8. Gwneud cais W=1.0 o dan yr ystod creep; defnyddio'r gwerth W gostyngol yn y gwasanaeth creep.

9. Ychwanegwch lwfans cyrydiad ac erydiad y prosiect c i gael t_m.

10. Rhannwch t_m â 0.875 i ddod o hyd i'r trwch nominal gofynnol, yna dewiswch yr amserlen nesaf sydd ar gael.

Cwestiynau Cyffredin

C1: Pa bwysau y gall pibell ddur di-staen 316L ei ddal?

Nid oes un ateb, oherwydd mae'r sgôr yn dibynnu ar faint y bibell, trwch wal, tymheredd a math o weldio. Fel cyfeirnod wedi'i weithio, mae pibell ddi-dor NPS 6 Atodlen 40S TP316L yn cael ei raddio tua 12.1 MPa gan ddefnyddio wal enwol, neu tua 10.5 MPa gan ddefnyddio'r isafswm wal ar ôl goddefgarwch melin, ar dymheredd amgylchynol. Ar 260 deg C mae'r un cyfraddau pibell tua 8.7 MPa, ac ar 427 gradd C ar tua 7.6 MPa. Gall diamedrau llai gydag amserlenni trymach fod yn fwy na 30 MPa, tra gall llinellau wal tenau mawr gyfraddio islaw 2 MPa.

C2: Pam mae weldio yn lleihau graddfa pwysau pibell ddur di-staen?

Nid yw weldio ei hun yn lleihau'r sgôr - yn ei hanfod, mae'r sgôr yn dibynnu ar ba mor drylwyr y mae'r wythïen weldio yn cael ei harchwilio. Mae'r ffactor ansawdd weldio ar y cyd E yn trosi ansawdd arholiad yn lluosydd straen. Mae pibell A358 wedi'i weldio heb unrhyw radiograffeg yn cael ei neilltuo E=0.80, gyda radiograffeg sbot E=0.85, a gyda radiograffeg 100% E=1.00. Nid oes gan bibell di-dor unrhyw sêm ac mae bob amser yn derbyn E=1.00. Mae pibell wedi'i weldio â radiograff llawn felly yn cyfateb i bibell ddi-dor at ddibenion graddio pwysau.

C3: Sut ydych chi'n cyfrifo'r pwysau gweithio uchaf a ganiateir (MAWP) o bibell?

Defnyddiwch yr hafaliad ASME B31.3 wedi'i aildrefnu: MAWP=(2 x S x E xt) / (D - 2 x Y xt). Defnyddiwch S ar y tymheredd dylunio, y trwch wal lleiaf ar ôl goddefgarwch melin (fel arfer 87.5% o enwol), a'r ffactorau E ac Y cywir. Rhaid i'r MAWP canlyniadol fod yn gyfartal neu'n fwy na'r pwysau dylunio er mwyn i'r bibell fod yn dderbyniol.

C4: A yw pibell fwy trwchus bob amser yn rhoi sgôr pwysedd uwch?

Yes, pressure rating increases with wall thickness, but not in direct proportion. The relationship is P = 2SEt/(D - 2Yt), so the rating rises faster than linearly as thickness increases. There is also a practical limit: at t >= D/6 nid yw'r bibell yn denau bellach ac mae'n rhaid ailgyfrifo'r cyfernod Y, a thu hwnt i'r pwynt hwnnw daw rhagdybiaeth wal denau'r cod yn geidwadol. Mae waliau trwchus iawn hefyd yn codi cost, pwysau, ac anhawster weldio, felly mae aloi cryfach yn aml yn fwy darbodus nag amserlen drymach.

C5: A ellir defnyddio pibell ddur di-staen deublyg ar dymheredd uchel?

Ni chaniateir dur di-staen dwplecs ar gyfer gwasanaeth parhaus uwchlaw tua 315 gradd C, ac mae'r rhan fwyaf o fanylebau yn ei gyfyngu i 250 gradd C ar gyfer adeiladu wedi'i weldio. Mae'r rheswm yn fetelegol: uwchlaw'r ystod hon, gall duroedd deublyg ffurfio cyfnod sigma a gwaddodion embritling eraill sy'n lleihau caledwch yn sylweddol. Ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel uwchlaw 315 gradd C, graddau austenitig fel aloion 304H, 316H, 321, 347, neu Incoloy yw'r dewis cywir, a bydd ASME B31.3 Tabl A-1 yn dangos y llai o straen a ganiateir.

C6: Beth yw'r gwahaniaeth rhwng ASME B31.3 ac ASME B31.1 ar gyfer gradd pwysau?

Mae'r ddau god yn defnyddio'r un dull straen a ganiateir, ond maent yn cwmpasu gwahanol systemau ac yn amrywio o ran manylion. Mae ASME B31.3 yn rheoli pibellau proses mewn gweithfeydd cemegol, petrolewm a phlanhigion tebyg, a dyma'r cyfeiriad ar gyfer y rhan fwyaf o bibellau diwydiannol dur di-staen. Mae ASME B31.1 yn rheoli pibellau pŵer, gan gynnwys pibellau allanol boeleri, ac mae'n berthnasol i stêm a gwasanaeth tymheredd uchel mewn gweithfeydd pŵer. Mae'r fformiwlâu yn union yr un fath yn strwythurol, ond mae tablau straen a ganiateir, ffactorau ansawdd, a rheolau arholiad yn wahanol, felly rhaid cadarnhau'r cod cywir cyn i unrhyw gyfrifiad ddechrau.