Perché lo spessore delle pareti dei tubi è così importante?
Lo spessore della parete del tubo è un parametro molto importante della condotta. Se non si sceglie lo spessore adeguato della parete del tubo, la sicurezza, l'efficienza e il costo dell'intero sistema ne risentono direttamente. Si riflette principalmente sui seguenti aspetti:
- Capacità di sopportazione della pressione
Maggiore è lo spessore della parete, maggiore è la pressione interna ed esterna che può sopportare e minore è la probabilità che la condotta si deformi, si rompa o perda. Se durante l'uso si sceglie una condotta con uno spessore di parete insufficiente, si verifica una concentrazione di tensioni che aumenta il rischio di danni. - Resistenza alla corrosione e all'usura
Se vengono trasportati fluidi corrosivi o abrasivi granulari, questi fluidi assottigliano gradualmente lo spessore della parete fino alla sua rottura. Anche la tolleranza alla corrosione è un parametro chiave nella progettazione dello spessore delle pareti, che viene solitamente determinato in base alla velocità di corrosione del mezzo (ad esempio 0,1 mm/anno) e alla vita utile (ad esempio 15 anni) (tolleranza alla corrosione = velocità di corrosione × vita utile). - Media efficienza dei trasporti
Se lo spessore della parete della condotta è eccessivo, si verifica una resistenza al flusso dovuta a un attrito eccessivo. Uno spessore di parete sottile riduce l'attrito e la perdita di energia. Per questo motivo, la scelta di una condotta adeguata richiede un accurato bilanciamento dello spessore di parete più adatto in base a pressione, portata e tasso di corrosione. - Economia e adattabilità
Quanto maggiore è lo spessore della parete, tanto maggiore sarà il numero di materiali utilizzati, il peso e la difficoltà di trasporto e installazione aumenteranno notevolmente e il prezzo sarà più elevato. Pertanto, non è detto che quanto più spessa è la condotta, tanto meglio è. La scelta va fatta in base a scenari e budget specifici.
Calcolo dello spessore della parete del tubo
Calcolo dello spessore della parete del tubo
T = (P×D)/(2(SEW + PY)) + C
Nota: assicurarsi di includere la tolleranza alla corrosione nei calcoli e di verificare i valori dopo il calcolo (ad es. se la garanzia del materiale soddisfa il valore s, pressione di prova idrostatica = 1,5 volte la pressione di progetto ecc.)
- t: spessore minimo della parete (mm o pollici)
- P: pressione di progetto (MPa o psi)
- D: diametro esterno del tubo (OD, mm o pollici)
- S: sollecitazione ammissibile del materiale (MPa o psi), vedi tabella seguente.
- E: fattore di saldatura (tubo senza saldatura: E=1,0; tubo saldato: E=0,6-0,85)
- W: fattore di declassamento della temperatura (di solito W=1,0)
- Y: fattore materiale (acciaio: Y≈0,4)
- C: indennità di corrosione (aggiunta in base alla natura del mezzo, di solito 1-3 mm)
Calcolo dello spessore minimo richiesto
Lo spessore di progetto della pressione deve essere sommato con una tolleranza (meccanica, di corrosione, di erosione) per ottenere lo spessore minimo richiesto:
tmin=t+c1+c2+c3
Descrizione dell'indennità:
- c1: tolleranza meccanica (come la profondità della filettatura, di solito 1,0 mm);
- c2: tolleranza di corrosione (determinata in base alla corrosività del mezzo, ad esempio 2,0-3,0 mm per un mezzo acido);
- c3: margine di erosione (ad esempio 0,5-1,0 mm per le particelle di medio contenuto).
Come misurare lo spessore delle pareti dei tubi
- 1. Misurazione tradizionale
Utilizzare calibri e micrometri per misurare lo spessore delle pareti dei tubi (adatto per tubi a parete sottile, come quelli in polietilene e in PVC).
Vantaggi: semplice, senza necessità di operazioni, a basso costo
Svantaggi: può misurare solo la superficie, non può rilevare i difetti interni - 2. Misurazione non distruttiva dello spessore a ultrasuoni
Il ultrasuoni L'onda trasmessa penetra nello spessore della parete del tubo, riceve l'onda riflessa e calcola lo spessore mediante "spessore della parete = velocità del suono × tempo di propagazione/2".
Vantaggi: non distruttivo, veloce, accurato (errore entro ±0,1 mm)
Applicazione: ampiamente utilizzato nel rilevamento della corrosione di condutture metalliche (come gasdotti e oleodotti).
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