ปัจจัยผลกระทบภายนอกต่อพิกัดแรงดันท่อเกรด B ของ API 5L เป็นหนึ่งในตัวเลขทางวิศวกรรมประจำที่กำหนดขนาดท่อ น้ำหนัก และพิกัดแรงดันก่อนทำการสั่งซื้อ บทความนี้จะอธิบายการคำนวณ สูตร และค่าเชิงปฏิบัติที่ใช้ในวิศวกรรมท่อ
น้ำหนักท่อต่อเมตร=0.02466 x (D - t) xt สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน
ความหนาแน่นของเหล็กกล้าคาร์บอนมีค่าเท่ากับ 7.85 g/cm3
บาร์โลว์: P=2 x S xt / D โดยมี S=SMYS x ปัจจัยการออกแบบ
โดยทั่วไปปัจจัยการออกแบบจะอยู่ที่ 0.72 บนบก นอกชายฝั่งตอนล่าง และในพื้นที่ที่มีประชากร
ตารางผนังกำหนดความหนา A53/A106 ให้เป็นมาตรฐาน คำสั่งท่อเส้นใช้ผนังระบุ
การคำนวณน้ำหนัก
น้ำหนักตามทฤษฎีของท่อเหล็กคำนวณจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (D) ความหนาของผนัง (t) และความหนาแน่นของเหล็ก โดยใช้สูตร: น้ำหนักต่อเมตร=0.02466 x (D - t) xt สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความหนาแน่น 7.85 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ผลลัพธ์มีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อเมตร และเป็นพื้นฐานของต้นทุนการขนส่ง การออกแบบโครงสร้าง และปริมาณการสั่งซื้อ สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม ปัจจัยจะอยู่ที่ประมาณ 0.02491 เนื่องจากมีความหนาแน่นสูงกว่า
ความหนาแน่นและความแปรผันของมัน
ท่อเหล็กคาร์บอนคำนวณด้วยความหนาแน่น 7.85 g/cm3 (7850 kg/m3) ความหนาแน่นของเกรด API 5L จะแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยตามปริมาณโลหะผสม ดังนั้นจึงใช้ปัจจัยมาตรฐานสำหรับการคำนวณน้ำหนักและความดัน X52 และเกรดท่อเส้นอื่นๆ คำนวณด้วยปัจจัย 7.85 เดียวกัน ซึ่งทำให้ตัวเลขสอดคล้องกันในทุกเกรด
ระดับความดัน: สูตรบาร์โลว์
ความจุแรงดันภายในของท่อผนังบาง-ประมาณด้วยสูตรบาร์โลว์: P=2 x S xt / D โดยที่ S คือความเค้นที่ยอมรับได้ t ความหนาของผนัง และ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความเค้นที่อนุญาตคือ SMYS ของเกรดคูณด้วยปัจจัยการออกแบบที่กำหนดโดยรหัส โดยทั่วไปคือ 0.72 สำหรับท่อส่งก๊าซบนบก และต่ำกว่าสำหรับพื้นที่ที่มีประชากรและนอกชายฝั่ง จากนั้นแรงดันที่คำนวณได้จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับข้อกำหนดการทดสอบอุทกสถิตของมาตรฐาน
การเลือกความหนาของผนัง
เลือกความหนาของผนังเพื่อให้แรงดันในการออกแบบอยู่ต่ำกว่าค่าเค้นที่อนุญาต โดยมีค่าเผื่อการกัดกร่อนเพิ่มเติม ค่าเผื่อเกลียว และความทนทานต่อโรงสีในตัว ตารางมาตรฐานของผนัง เช่น SCH 40, SCH 80 และ SCH 160 ครอบคลุมความหนาทั่วไปสำหรับท่อ A53 และ A106 ในขณะที่ท่อเส้น API 5L เรียงลำดับตามความหนาของผนังที่ระบุพร้อมระดับความทนทาน
ค่านิยมและตารางเชิงปฏิบัติ
วิศวกรใช้ตารางน้ำหนักและแผนภูมิความหนาที่เผยแพร่เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้คำนวณซ้ำ ตารางจะแสดงขนาดที่ระบุ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง น้ำหนักต่อเมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในสำหรับแต่ละกำหนดการ สำหรับท่อเส้น การออกแบบจะใช้ความหนาของผนังจริงลบด้วยค่าเผื่อความคลาดเคลื่อนและค่าเผื่อการกัดกร่อน
คำถามที่พบบ่อย
ใช้ 0.02466 x (ความหนาของผนังเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก -) x ความหนาของผนังสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน โดยให้กิโลกรัมต่อเมตร สำหรับสแตนเลสใช้ 0.02491
7.85 ก./ซม.3 (7850 กก./ลบ.ม.) เกรดท่อเส้นเช่น X52 คำนวณด้วยปัจจัยเดียวกัน
ด้วยสูตรบาร์โลว์ P=2 x S xt / D โดยที่ S คือความเค้นที่อนุญาต (SMYS คูณด้วยปัจจัยการออกแบบ) t ความหนาของผนัง และ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก
โดยทั่วไป 0.72 สำหรับเส้นทางชนบทบนบก ลดลงสำหรับพื้นที่ที่มีประชากร ทางแยก และสถานที่นอกชายฝั่งตามรหัสการออกแบบ
ชุดความหนาของผนังที่ได้มาตรฐาน เช่น SCH 40 หรือ SCH 80 ที่ใช้สำหรับท่อ A53/A106 ท่อเส้นถูกสั่งโดยผนังระบุโดยมีระดับความทนทานแทน
เนื่องจากความหนาแน่นของเหล็กกล้าไร้สนิมสูงกว่า (ประมาณ 7.9-8.0 g/cm3) ปัจจัยด้านน้ำหนักจึงเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 0.02491
