ASME B31.3 Odjeljak 304.1.2 daje jednu jednadžbu debljine stijenke:
t=(P × D) / [2(SEW + PY)]
Jednadžba je identična za ugljični čelik, austenitni nehrđajući i dupleks nehrđajući čelik. Ono što se mijenja su materijalni podaci koji se unose u njega. ZaUNS S32205 (Dupleks 2205), tri se vrijednosti razlikuju od vrijednosti koje većina inženjera postavlja prema zadanim postavkama (316L ili ugljični čelik):
|
Simbol |
Značenje |
S32205 vrijednost (B31.3 Tablica A-1M) |
Uobičajena pogreška |
|
S |
Osnovno dopušteno naprezanje pri proračunskoj temperaturi |
205 MPa pri manjem ili jednakom 38 stupnjeva, pada na182 MPa na 300 stupnjeva |
Inženjeri često koriste vrijednost 316L (138 MPa) ili vrijednost 304L (115 MPa), što preko-deblja zid |
|
E |
Učinkovitost uzdužnog spoja |
1,00 (bešavno) |
Ispravno primijenjeno |
|
W |
Faktor smanjenja čvrstoće zavara |
1.00za dvostruki nehrđajući prema B31.3 tablici 302.3.5(e) |
Inženjeri često primjenjuju 0,85 (austenit RT) i preko-podebljavaju zid |
|
Y |
Temperaturni koeficijent |
0.4za feritne i duplex nehrđajuće |
Inženjeri često primjenjuju 0.7 (austenit 300-series) i predebljavaju zid |
Za iste uvjete rada (8″ NPS, 15 bara, 50 stupnjeva), dodavanje pogrešnih S, W i Y može pomaknuti izračunatu debljinu stijenke za 15–30% - čista pogreška podataka o materijalu, a ne stvarna inženjerska razlika.
S32205 Svojstva materijala koja pokreću izračun
|
Vlasništvo |
Vrijednost |
Izvor |
|
UNS oznaka |
S32205 (također S31803, niža čvrstoća) |
ASTM A790 |
|
Gustoća |
7,805 kg/m³ |
ASTM A790 |
|
Vlačna čvrstoća, min |
655 MPa |
ASTM A790 |
|
Granica razvlačenja (0,2% pomaka), min |
485 MPa |
ASTM A790 |
|
Istezanje, min |
25% |
ASTM A790 |
|
PREN |
35 (S32205), 32 (S31803) |
%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N |
|
Maksimalna radna temperatura (B31.3 dizajn) |
300 stupnjeva (σ-fazni problem iznad 250 stupnjeva ) |
ASTM A923 |
|
Minimalna projektirana temperatura |
-50 stupnjeva (testirano na udar prema ASTM A370) |
ASME B31.3 |
Radni primjer: 8″ NPS Linija za ubrizgavanje morske vode
Uvjeti usluge (tipični Saudi Aramco offshore):
Tekućina: filtrirana morska voda, Cl⁻ ≈ 19.000 ppm
Projektni tlak P: 15 bara (1,5 MPa)
Dizajnirana temperatura T: 50 stupnjeva
Cijev: 8″ NPS, OD 219,1 mm
Materijal: UNS S32205, ASTM A790 bez šavova
Korak 1 - Izvucite materijalne podatke pod 50 stupnjeva:
S=205 MPa (tablica A-1M, manje od ili jednako 38 stupnjeva; nema smanjenja na 50 stupnjeva)
E=1.00 (bešavno)
W=1.00 (duplex nehrđajući, tablica 302.3.5(e))
Y=0.4 (feritni/dupleks, tablica 304.1.1)
Korak 2 - Izračunajte minimalnu potrebnu debljinu stijenke:
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
Ovo je projektirani minimalni-tlak. Raspored se mora odabrati nakon dodavanja dopuštene korozije i tolerancije mlina.
Dodatak koroziji: veći pokretač od tlaka u morskoj vodi
|
Uslužno okruženje |
Preporučeno ca |
Izvor |
|
Filtrirana morska voda, T < 60 stupnjeva, bez katodne zaštite |
3,0 mm |
NORSOK M-506, Saudi Aramco 32-SAMSS-005 |
|
Vlažna fosforna kiselina (30–54% P₂O₅, T < 80 stupnjeva) |
2,0 mm |
Terenski podaci, ~0,1 mm/god ravnomjerna korozija |
|
NACE MR0175 kisela usluga, H₂S Manje od ili jednako 0,05 bara |
0 mm |
Nema SSC rizika unutar ograničenja MR0175 za 2205 |
|
Neutralno ulje/plin, ne{0}}korozivno |
1,0 mm |
Dodatak samo za mehanička oštećenja |
|
Klorovodična kiselina, bilo koja koncentracija |
N/A - nemojte koristiti 2205 |
Koristite Hastelloy C276 ili C22 |
Za morsku vodu: oko=3.0 mm.
Odabir rasporeda s tolerancijom mlina
ASTM A790 bešavna cijev ima±12,5% tolerancije mlinana debljinu stijenke. Kako biste osigurali da najtanja točka odgovara dizajnu:
t_nominal Veći ili jednak (t + ca) / 0,875 t_nominal Veći ili jednak (0.80 + 3.00) / 0,875 t_nominal Veći ili jednak4,34 mm
|
Raspored (8″ NPS) |
Nazivni zid (mm) |
Min zid na –12,5% |
Zadovoljava 4,34 mm? |
|
5S |
3.76 |
3.29 |
Ne |
|
10S |
4.19 |
3.67 |
Ne |
|
40S |
8.18 |
7.16 |
Da - odabrano |
|
80S |
12.70 |
11.11 |
Da (preko-dizajna) |
Rezultat: Sch 40S za 8″ S32205 ubrizgavanje morske vode pri 15 bara / 50 stupnjeva / 3,0 mm ca.
Ako projektirani tlak poraste na 30 bara (injektiranje u duboku vodu), t=1.59 mm, t_nominal Veći ili jednak 5,25 mm - Sch 40S i dalje radi.U ovom rasponu tlaka, dodatak za koroziju pokreće raspored, a ne tlak.
Kada prijeći nakon 2205
|
Servis |
2205 OK? |
Preporučeni materijal |
|
Morska voda, T < 60 stupnjeva |
Da |
- |
|
Morska voda, T > 60 stupnjeva, s pijeskom |
Marginalni |
2507 (S32750, PREN Veći ili jednak 40) + katodna zaštita |
|
Kisela usluga, H₂S > 0,05 bara, T > 90 stupnjeva |
Ne |
25Cr super duplex ili legura nikla |
|
HCl, bilo koja koncentracija |
Ne |
Hastelloy C276 |
|
H₂SO₄ > 15%, T > 50 stupnjeva |
Ne |
Hastelloy C22 |
Izračun debljine stijenke važan je samo ako je materijal pravilno odabran. Pogrešna legura, nijedan raspored ne kompenzira.
S31803 u odnosu na S32205 - Koji zapravo dobivate?
Moderna nabava prema zadanim postavkama postavlja S32205, ali naslijeđeni P&ID-ovi još uvijek mogu navoditi S31803. Dopušteno naprezanje se razlikuje:
|
Razred |
Granica tečenja (min.) |
S na 50 stupnjeva (B31.3) |
Utjecaj debljine stijenke |
|
S31803 |
450 MPa |
189 MPa |
+8% zid naspram S32205 |
|
S32205 |
485 MPa |
205 MPa |
Osnovna linija |
Za uslugu 8″ / 15 bara / Sch 40S, obje razine završavaju po istom rasporedu. Za tank{4}}visoki{5}}tlačni servis (npr. 6″ Sch 10S na 40 bara), razlika može pomaknuti raspored za jedan korak.Prije pokretanja izračuna uvijek potvrdite UNS na MTC-u.
FAQ
P1: Koje je osnovno dopušteno naprezanje za S32205 na 200 stupnjeva?
A: 190 MPa po ASME B31.3 tablici A-1M (niže od 205 MPa pri manjem ili jednakom 38 stupnjeva). Na 250 stupnjeva, S=186 MPa; na 300 stupnjeva, S=182 MPa. Iznad 300 stupnjeva, rizik oborine σ-faze obično isključuje 2205 iz dizajna B31.3.
P2: Zašto je W=1.00 za obostrani nehrđajući metal?
O: ASME B31.3 Tablica 302.3.5(e) navodi dupleksne nehrđajuće čelike uz feritni nehrđajući čelik s W=1.00. Ovo odražava da kvalificirani zavareni spojevi u dupleksu imaju punu čvrstoću osnovnog-metala kada su pravilno otopinom-žareni i dekapirani. To je prednost u odnosu na austenit serije 300, gdje se W kreće od 0,85 do 1,00 ovisno o radiografskom pregledu.
P3: Je li dopuštenje za koroziju od 3,0 mm pretjerano za morsku vodu?
O: To je standardna vrijednost za neobloženi, neobloženi 2205 u službi ubrizgavanja morske vode. NORSOK M-506 i Saudi Aramco 32-SAMSS-005 koriste 3,0 mm za ovu uslugu. Operateri s katodnom zaštitom i online praćenjem korozije ponekad smanje na 2,0 mm - ali to zahtijeva dokumentiranu pouzdanost CP sustava i tekući proračun za praćenje.
P4: Mogu li koristiti Sch 10S s online praćenjem korozije umjesto Sch 40S?
O: Nazivni prag od 4,34 mm isključuje Sch 10S (4,19 mm). Mrežno praćenje ne mijenja zahtjeve tolerancije mlina. Ako osnova dizajna dopušta smanjenu pouzdanost i-troškove inspekcije operatera, neki operateri prihvaćaju Sch 10S -, ali to nije zadano za glavne operatere na Bliskom istoku.
P5: Koja je maksimalna projektirana temperatura za 2205 u B31.3?
A: 300 stupnjeva, ograničeno σ-fazom padalina u rasponu od 250–300 stupnjeva. ASTM A923 Metoda C otkriva štetne intermetalne faze. Za trajni rad iznad 250 stupnjeva, razmotrite 2507 (S32750) ili legure nikla.
Trebate besplatnu ponudu i uzorak?
Pošaljite svoj popis vodova (specifikacije cijevi, projektirani tlak, projektirana temperatura, tekućina) namarket@htpipe.com. Izračun debljine stijenke, preporučeni raspored i plan certifikacije materijala vraćamo u roku od 24 sata. HUITONG ima S32205 bešavne cijevi DN15–DN600. WhatsApp: +86-19339900201.
