스테인레스 스틸 파이프 압력 등급: 계산, 감소, 확인

직접적인 대답: "스테인리스 스틸 파이프 압력 등급"이 실제로 의미하는 것

스테인레스 스틸 파이프에는 하나의 범용 압력 등급이 없습니다. 올바른 "스테인레스 스틸 파이프 압력 등급"은 사용 중인 설계 코드 또는 등급 표에 따라 특정 파이프 크기, 일정(벽 두께), 등급, 온도 및 제조 방법에 허용되는 작동 압력입니다.

구체적인 기준점에 대해 ASTM A312 이음매 없는 스테인리스 파이프에 대해 게시된 압력 등급 표는 다음을 보여줍니다. 50°C에서 NPS 2 일정 40대 TP316L은 약 13.8MPa(≒2002psi)입니다. . 일반적인 용접 파이프로 전환하는 경우 용접 접합 효율 감소(일반적으로 0.85)를 적용하여 이를 ≒11.7MPa(≒1701psi) .

스테인레스 스틸 파이프의 압력 등급을 실제로 설정하는 것은 무엇입니까?

압력 용량은 형상, 온도에서의 재료 강도 및 코드 계수의 조합에 의해 결정됩니다. "일정"을 형상으로, "등급"을 강도 및 부식 거동으로 간주합니다. 그러나 허용 압력은 항상 조건부라는 점을 기억하십시오.

파이프 크기 및 일정: 외부 직경은 특정 NPS에 대해 고정되어 있지만 일정에 따라 벽 두께가 변경됩니다(예: 40대 대 80년대).
등급 및 사양: TP304/304L 대 TP316/316L(종종 프로세스 배관의 경우 ASTM A312)은 허용 응력 및 부식 여유에 영향을 미칩니다.
온도: 허용 응력은 온도가 증가함에 따라 감소하므로 고온 서비스에 대해서는 압력 등급을 낮추어야 합니다.
제조 및 용접 품질 요소: 이음매 없는 파이프는 일반적으로 E = 1.0을 전달합니다. 용접 파이프는 강화된 검사 및 코드 조건이 충족되지 않는 한 종종 효율성 감소를 요구합니다.
수당 및 손실: 부식/침식 허용치, 밀 공차, 나사산/홈 및 외부 하중으로 인해 사용 가능한 마진이 줄어듭니다.
시스템 취약 링크: 플랜지, 피팅, 밸브, 나사 연결부, 개스킷 및 용접 세부 사항은 파이프 벽이 "충분히 튼튼"하더라도 전체 조립 등급을 제한할 수 있습니다.

가장 빠른 방법: 게시된 스테인리스 스틸 파이프 압력 등급 표를 사용합니다.

프로젝트에서 허용하는 경우 평판이 좋은 압력 등급 표가 방어 가능한 수치를 얻는 가장 빠른 방법입니다. 이 표에서는 일반적으로 특정 재료(예: ASTM A312), 배관 코드에 따른 설계 방법 및 명시된 조건(예: 이음매 없는 용접과 용접)을 가정합니다.

50°C(대략)에서 TP316L 이음매 없는 파이프에 대한 스테인리스 스틸 파이프 압력 등급 값의 예는 허용 작동 압력의 크기와 일정이 어떻게 변경되는지 보여줍니다.
공칭 크기	Schedule	외경(mm)	벽(mm)	허용압력(MPa)	대략. 압력(psi)
NPS 1	40대	33.40	3.38	22.3	≒ 3234
NPS 2	40대	60.33	3.91	13.8	2002년
NPS 2	80년대	60.33	5.54	20.1	≒ 2915
NPS 4	40대	114.30	6.02	11.1	≒ 1610

실용적인 요점: 동일한 일정의 경우 일반적으로 직경이 클수록 허용 압력이 감소하며, 40S에서 80S로 이동하면 벽 두께가 증가하므로 압력 등급이 실질적으로 높아질 수 있습니다.

코드 계산 방법: 등급을 변경하는 변수

(테이블에 의존하는 대신) 계산해야 하는 경우 일반적인 배관 코드에서 내부 압력에 대한 직선 파이프의 압력 설계는 일반적으로 허용 응력 및 형상을 기반으로 한 다음 품질 및 온도 요소에 따라 수정됩니다.

정의해야 하는 핵심 입력

디: 외경(NPS 표준으로 고정)
티: 공칭 벽 두께(일정별)에서 필요한 경우 공차 및 공차를 뺀 값
에스: 설계 온도에서의 허용 응력(코드 목록에 있음, 열에 따라 감소)
이: 종방향 용접 접합 품질 계수(종종 이음새가 없는 경우 1.0, 코드 조건이 충족되지 않는 한 많은 용접 제품의 경우 더 낮음)
W와 Y: 코드 계수(W는 상승된 온도에서 강도를 감소시킬 수 있습니다. y는 일부 제형에서 두꺼운 벽 거동에 영향을 미칩니다)
ㄷ: 부식/침식 및 기계적 허용치(해당되는 경우)

요점: 동일한 "일정"을 가진 두 개의 파이프는 등급, 온도, 용접 계수 또는 부식 허용량이 다른 경우 여전히 압력 등급이 다를 수 있습니다.

실제 사례: 테이블 값을 디자인 결정으로 전환

설계 온도가 50°C에 가까운 TP316L 파이프(ASTM A312), NPS 2 Schedule 40S를 사용하는 프로세스 라인에 스테인레스 스틸 파이프 압력 등급이 필요하다고 가정해 보겠습니다.

형상 식별: NPS 2에는 OD가 있습니다. 60.33mm Sch 40S 벽 3.91mm .
50°C에서 TP316L 이음매 없는 파이프에 대해 게시된 등급 표에서 허용되는 작동 압력을 읽어보세요. 13.8MPa (≒ 2002psi ).
선택한 제품이 표준 용접 파이프이고 표에 용접 허용량이 85%로 표시된 경우 적용: 13.8 MPa × 0.85 = 11.7MPa (≒ 1701psi ).
시스템 리미터를 확인하십시오. 플랜지, 피팅, 밸브 및 개스킷 선택이 동일한 온도에서 동일한 설계 압력을 충족하거나 초과하는지 확인하십시오.

이는 "스테인리스 강관 압력 등급"의 실제적인 해석입니다. 허용 압력은 기본 가정이 설치와 일치할 때만 유효합니다.

온도 경감: 정격이 얼마나 빨리 변할 수 있는지

스테인레스 스틸은 강도를 잘 유지하지만 허용 응력은 여전히 온도에 따라 떨어지며 압력 표는 이를 반영합니다. 온도를 무시하면 스테인레스 스틸 파이프 압력 등급이 과장됩니다.

NPS 2 Sch 40S TP316L(원활함)에 대한 용량 감소 예

50°C에서: 13.8MPa (≒ 2002psi )
300°C에서: 11.4MPa (≒ 1,653psi )
525°C에서(나열된 경우): 9.4MPa (≒ 1363psi )

경험 법칙: 실제 설계 온도에서의 등급을 확인할 때까지 "실내 온도" 등급을 임시로 취급하십시오.

잘못된 압력 등급을 유발하는 일반적인 실수

파이프 및 튜빙 데이터 혼합: 튜빙 OD/벽 및 "작동 압력" 차트는 파이프 일정 등급과 호환되지 않습니다.
"일정 40"이 "40S"와 같다고 가정하면 동일한 NPS에 대해 스테인레스 일정(B36.19에 따라)이 탄소강 일정(B36.10에 따라)과 다를 수 있습니다.
용접 효율성 무시: 필요한 감소를 적용하지 않고 용접 파이프에 대한 이음매 없는 등급을 사용합니다.
부식/침식 허용 무시: 설계 두께는 해당되는 경우 수명에 따른 예상 손실을 고려해야 합니다.
파이프 등급을 시스템 등급으로 취급: 피팅, 플랜지 및 밸브가 실제 최대 허용 압력을 결정하는 경우가 많습니다.