ASME B31.3 Mục 304.1.2 đưa ra một phương trình độ dày thành:
t=(P × D) / [2(SEW + PY)]
Phương trình này giống hệt nhau đối với thép cacbon, thép không gỉ austenit và thép không gỉ song công. Những thay đổi là dữ liệu vật chất được đưa vào nó. VìUNS S32205 (Song công 2205), ba giá trị khác với các giá trị mà hầu hết các kỹ sư mặc định (316L hoặc thép cacbon):
|
Biểu tượng |
Nghĩa |
Giá trị S32205 (Bảng B31.3 A-1M) |
Sai lầm phổ biến |
|
S |
Ứng suất cơ bản cho phép ở nhiệt độ thiết kế |
205 MPa ở nhỏ hơn hoặc bằng 38 độ, giảm xuống182 MPa ở 300 độ |
Các kỹ sư thường sử dụng giá trị 316L (138 MPa) hoặc giá trị 304L (115 MPa), làm-làm dày tường |
|
E |
Hiệu suất khớp dọc |
1,00 (liền mạch) |
Áp dụng đúng |
|
W |
Hệ số giảm cường độ mối hàn |
1.00đối với thép không gỉ song công theo B31.3 Bảng 302.3.5(e) |
Các kỹ sư thường áp dụng 0,85 (Austenit RT) và làm dày tường- |
|
Y |
Hệ số nhiệt độ |
0.4cho ferritic và duplex không gỉ |
Các kỹ sư thường áp dụng 0,7 (dòng austenit 300{2}}) và làm dày tường |
Đối với cùng điều kiện sử dụng (8” NPS, 15 bar, 50 độ), việc cấp sai S, W và Y có thể làm thay đổi độ dày thành tính toán 15–30% - lỗi dữ liệu vật liệu thuần túy, không phải là sự khác biệt thực sự về mặt kỹ thuật.
Thuộc tính vật liệu S32205 thúc đẩy tính toán
|
Tài sản |
Giá trị |
Nguồn |
|
chỉ định UNS |
S32205 (cũng là S31803, cường độ thấp hơn) |
ASTM A790 |
|
Tỉ trọng |
7,805 kg/m³ |
ASTM A790 |
|
Độ bền kéo, tối thiểu |
655 MPa |
ASTM A790 |
|
Cường độ năng suất (bù 0,2%), tối thiểu |
485 MPa |
ASTM A790 |
|
Độ giãn dài, tối thiểu |
25% |
ASTM A790 |
|
PREN |
35 (S32205), 32 (S31803) |
%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N |
|
Nhiệt độ sử dụng tối đa (thiết kế B31.3) |
300 độ (σ-liên quan đến pha trên 250 độ ) |
ASTM A923 |
|
Nhiệt độ thiết kế tối thiểu |
-50 độ (thử nghiệm tác động theo tiêu chuẩn ASTM A370) |
ASME B31.3 |
Ví dụ đã hoạt động: Dây chuyền phun nước biển NPS 8 inch
Điều kiện dịch vụ (điển hình ngoài khơi của Saudi Aramco):
Chất lỏng: nước biển đã lọc, Cl⁻ ≈ 19.000 ppm
Áp suất thiết kế P: 15 bar (1,5 MPa)
Nhiệt độ thiết kế T: 50 độ
Ống: 8” NPS, OD 219,1 mm
Chất liệu: UNS S32205, ASTM A790 liền mạch
Bước 1 - Kéo dữ liệu vật liệu ở góc 50 độ :
S=205 MPa (Bảng A-1M, Nhỏ hơn hoặc bằng 38 độ ; không giảm ở 50 độ )
E=1.00 (liền mạch)
W=1.00 (không gỉ song công, Bảng 302.3.5(e))
Y=0.4 (ferit/song công, Bảng 304.1.1)
Bước 2 - Tính độ dày thành yêu cầu tối thiểu:
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
Đây là áp suất tối thiểu theo thiết kế. Lịch trình phải được chọn sau khi thêm dung sai ăn mòn và dung sai của máy nghiền.
Trợ cấp ăn mòn: Yếu tố lớn hơn áp suất trong nước biển
|
Môi trường dịch vụ |
Khoảng được đề xuất |
Nguồn |
|
Nước biển đã lọc, T < 60 độ, không có biện pháp bảo vệ catốt |
3.0 mm |
NORSOK M-506, Saudi Aramco 32-SAMSS-005 |
|
Axit photphoric ướt (30–54% P₂O₅, T < 80 độ ) |
2,0 mm |
Dữ liệu hiện trường, ăn mòn đồng đều ~0,1 mm/năm |
|
Dịch vụ chua NACE MR0175, H₂S Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05 bar |
0mm |
Không có rủi ro SSC trong giới hạn MR0175 cho năm 2205 |
|
Dầu/khí trung tính, không-ăn mòn |
1,0 mm |
Chỉ trợ cấp thiệt hại cơ học |
|
Axit clohydric, nồng độ bất kỳ |
Không áp dụng - không sử dụng 2205 |
Sử dụng Hastelloy C276 hoặc C22 |
Đối với dịch vụ nước biển: khoảng=3.0 mm.
Lựa chọn lịch trình với dung sai Mill
Ống liền mạch ASTM A790 cóDung sai máy nghiền ± 12,5%trên độ dày của tường. Để đảm bảo điểm mỏng nhất đáp ứng thiết kế:
t_nominal Lớn hơn hoặc bằng (t + ca) / 0,875 t_nominal Lớn hơn hoặc bằng (0.80 + 3.00) / 0,875 t_nominal Lớn hơn hoặc bằng4,34 mm
|
Lịch trình (8 inch NPS) |
Tường danh nghĩa (mm) |
Tường tối thiểu ở mức –12,5% |
Đáp ứng 4,34 mm? |
|
5S |
3.76 |
3.29 |
KHÔNG |
|
10S |
4.19 |
3.67 |
KHÔNG |
|
40S |
8.18 |
7.16 |
Có - đã chọn |
|
80S |
12.70 |
11.11 |
Có (trên{0}}thiết kế) |
Kết quả: Sch 40S cho phun nước biển 8" S32205 ở 15 bar / 50 độ / khoảng 3,0 mm.
Nếu áp suất thiết kế tăng lên 30 bar (bơm nước sâu), t=1.59 mm, t_nominal Lớn hơn hoặc bằng 5,25 mm - Sch 40S vẫn hoạt động.Trong phạm vi áp suất này, phụ cấp ăn mòn sẽ điều khiển Lịch trình chứ không phải áp suất.

Khi nào nên vượt ra ngoài năm 2205
|
Dịch vụ |
2205 Được không? |
Vật liệu được đề xuất |
|
Nước biển, T < 60 độ |
Đúng |
- |
|
Nước biển, T > 60 độ, có cát |
cận biên |
2507 (S32750, PREN Lớn hơn hoặc bằng 40) + bảo vệ catốt |
|
Dịch chua, H₂S > 0,05 bar, T > 90 độ |
KHÔNG |
Hợp kim siêu song công 25Cr hoặc niken |
|
HCl, bất kỳ nồng độ nào |
KHÔNG |
Hastelloy C276 |
|
H₂SO₄ > 15%, T > 50 độ |
KHÔNG |
Hastelloy C22 |
Việc tính toán độ dày thành chỉ quan trọng khi lựa chọn vật liệu chính xác. Hợp kim sai, không có Lịch đền bù.
S31803 vs S32205 - Bạn thực sự đang mua cái nào?
Mua sắm hiện đại mặc định là S32205, nhưng P&ID cũ vẫn có thể chỉ định S31803. Ứng suất cho phép khác nhau:
|
Cấp |
Sức mạnh năng suất (phút) |
S ở 50 độ (B31.3) |
Tác động độ dày của tường |
|
S31803 |
450 MPa |
189 MPa |
+8% tường so với S32205 |
|
S32205 |
485 MPa |
205 MPa |
Đường cơ sở |
Đối với dịch vụ 8 inch / 15 bar / Sch 40S, cả hai cấp đều có cùng một Lịch trình. Đối với dịch vụ áp suất cao-tường mỏng-(ví dụ: 6 inch Sch 10S ở 40 bar), sự khác biệt có thể đẩy Lịch trình lên một bước.Luôn xác nhận UNS trên MTC trước khi chạy phép tính.
Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Ứng suất cơ bản cho phép đối với S32205 ở 200 độ là bao nhiêu?
A: 190 MPa trên mỗi ASME B31.3 Bảng A{12}}1M (giảm từ 205 MPa ở Nhỏ hơn hoặc bằng 38 độ ). Ở 250 độ, S=186 MPa; ở 300 độ, S=182 MPa. Trên 300 độ, rủi ro kết tủa ở pha σ thường bị loại trừ 2205 khỏi thiết kế B31.3.
Câu 2: Tại sao W=1.00 lại là thép không gỉ song công?
Đáp: Bảng ASME B31.3 302.3.5(e) liệt kê các loại thép không gỉ song công cùng với thép không gỉ ferit có W=1.00. Điều này phản ánh rằng các mối hàn đạt tiêu chuẩn trong song công có độ bền kim loại cơ bản-hoàn toàn khi được ủ và ngâm trong dung dịch-thích hợp. Đó là một lợi thế so với austenit 300-series, trong đó W dao động từ 0,85 đến 1,00 tùy thuộc vào kiểm tra bằng chụp X quang.
Câu hỏi 3: Độ ăn mòn 3,0 mm có quá cao đối với nước biển không?
Trả lời: Đó là giá trị tiêu chuẩn cho 2205 không phủ, không tráng phủ trong dịch vụ phun nước biển. NORSOK M-506 và Saudi Aramco 32-SAMSS-005 đều sử dụng 3,0 mm cho dịch vụ này. Người vận hành có bảo vệ ca-tốt cộng với giám sát ăn mòn trực tuyến đôi khi giảm xuống còn 2,0 mm - nhưng điều này đòi hỏi độ tin cậy của hệ thống CP được ghi lại và ngân sách giám sát liên tục.
Câu hỏi 4: Tôi có thể sử dụng Sch 10S với tính năng giám sát ăn mòn trực tuyến thay vì Sch 40S không?
A: Ngưỡng danh nghĩa 4,34 mm không bao gồm Sch 10S (4,19 mm). Giám sát trực tuyến không thay đổi yêu cầu về dung sai của nhà máy. Nếu cơ sở thiết kế cho phép giảm độ tin cậy và chi phí kiểm tra-của nhà điều hành thì một số nhà khai thác sẽ chấp nhận Sch 10S - nhưng đây không phải là mặc định đối với các nhà khai thác lớn ở Trung Đông.
Câu 5: Nhiệt độ thiết kế tối đa cho 2205 trong B31.3 là bao nhiêu?
A: 300 độ , bị giới hạn bởi lượng mưa pha σ- trong phạm vi 250–300 độ. Phương pháp C của ASTM A923 phát hiện các pha liên kim loại có hại. Để hoạt động bền vững ở nhiệt độ trên 250 độ, hãy xem xét hợp kim 2507 (S32750) hoặc niken.
Cần báo giá và mẫu miễn phí?
Gửi danh sách dòng của bạn (thông số kỹ thuật đường ống, áp suất thiết kế, nhiệt độ thiết kế, chất lỏng) tớimarket@htpipe.com. Chúng tôi gửi lại bản tính toán độ dày tường, Lịch trình được đề xuất và kế hoạch chứng nhận vật liệu trong vòng 24 giờ. HUITONG dự trữ ống liền mạch S32205 DN15–DN600. WhatsApp: +86-19339900201.





