تنش مجاز برای لوله ASTM A333 درجه 6: ارزش ها و قوانین طراحی

استرس مجاز چیست؟

تنش مجاز حداکثر تنشی است که یک ماده ممکن است در سرویس طولانی مدت داشته باشد و در عین حال حاشیه ایمنی در برابر تسلیم شدن و گسیختگی حفظ شود. این توسط کد طراحی تنظیم می‌شود، نه توسط تامین‌کننده مواد، و مبنای محاسبات رتبه‌بندی دیوار-ضخامت و فشار-برای لوله‌کشی و مخازن تحت فشار است. برای لوله‌های فولادی کربن با دمای پایین مانند ASTM A333 Grade 6، تنش مجاز باید از جدول کد دمای طراحی خوانده شود.

مبانی مواد A333 Grade 6

ASTM A333 گرید 6 یک لوله فولاد کربنی بدون درز یا جوشی با حداقل استحکام تسلیم 240 مگاپاسکال و حداقل مقاومت کششی 415 مگاپاسکال است. ضربه چارپی است که در -45 درجه سانتیگراد آزمایش شده است، که آن را برای سرویس سرد تا آن دما واجد شرایط است. این درجه به طور گسترده برای لوله‌کشی{9}}در دمای پایین، خطوط اتصال مخزن ذخیره، مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های تبرید استفاده می‌شود.

مقادیر مجاز استرس

در سیستم ASME تنش مجاز اساسی کمتر از یک سوم حداقل مقاومت کششی و دو سوم حداقل مقاومت تسلیم در دمای اتاق است. برای A333 درجه 6، یک سوم 415 مگاپاسکال حدود 138 مگاپاسکال و دو سوم 240 مگاپاسکال برابر با 160 مگاپاسکال است، بنابراین معیار کشش حاکم است و مقدار جدول بندی شده در ASME B31.3 جدول A-1 و ASME Section II Part D تقریباً p308si، 20 MPa است. لوله‌های فشار چینی و کدهای مخزن، مانند GB/T 20801 و GB 150، تنش قابل مقایسه با دمای اتاق را در حدود 135 مگاپاسکال برای همان ماده منتشر می‌کنند.

اثرات دما و{0}}قوانین دمای پایین

تنش مجاز تابعی از دما است. در دماهای بالا، مقدار با کاهش قدرت کاهش می یابد و جداول کد باید در دمای طراحی واقعی خوانده شوند. برای سرویس سرد، حد مهم تنش مجاز نیست بلکه حداقل دمای فلز طراحی است. A333 Grade 6 در دمای -45 درجه سانتیگراد تست ضربه شده است. در زیر آن دما، کد نیاز به ارزیابی موردی، آزمایش ضربه اضافی یا مواد متفاوتی مانند A333 درجه 3 دارد.

نحوه اعمال ارزش در طراحی

در ASME B31.3 حداقل ضخامت دیواره مورد نیاز برای فشار داخلی با تنش مجاز پایه S از جدول A-1، همراه با فشار طراحی، قطر خارجی و عوامل کیفیت اتصال و ریخته‌گری محاسبه می‌شود. طراح دمای طراحی را انتخاب می کند و مقدار S مربوطه را می خواند، سپس فرمول کد را اعمال می کند. برای طراحی کد چینی، جدول تنش مجاز مربوطه در GB/T 20801 به همین ترتیب استفاده می شود. در هر دو سیستم استاندارد لوله A333 یا SA-333 باید در مشخصات مواد ذکر شود تا گواهی آسیاب با مواد فهرست شده در کد مطابقت داشته باشد.

باورهای غلط رایج

تنش مجاز یک ویژگی مادی نیست که روی گواهی کارخانه چاپ شده است. این یک مقدار طراحی{0}}برگرفته از کد است. ضریب ایمنی به عنوان یک ضریب منفرد 0.4 که گاهی در ادبیات ساده دیده می شود اعمال نمی شود. مقدار ASME از تقسیم مقاومت کششی بر 3 در دمای اتاق به دست می آید. تنش مجاز به تدریج کمتر از -45 درجه سانتیگراد کاهش نمی یابد. حد حاکم در دماهای بسیار پایین، حداقل دمای فلز طراحی شده و مورد نیاز تست ضربه- است، نه تنش مجاز سقوط. در نهایت، مقدار دمای اتاق نباید کورکورانه در دمای 300 درجه سانتیگراد استفاده شود، جایی که جدول کد قبلاً عدد کمتری را فهرست می کند.

سوالات متداول

تنش مجاز لوله A333 درجه 6 چقدر است؟

در ASME B31.3 جدول A-1 تنش مجاز دمای اتاق برای SA-333 Grade 6 20000 psi، حدود 138 مگاپاسکال است. کدهای چینی حدود 135 مگاپاسکال را فهرست می کنند.

مقدار 138 مگاپاسکال چگونه به دست می آید؟

این یک سوم حداقل استحکام کششی 415 مگاپاسکال است. معیار تسلیم-دو سوم 240 مگاپاسکال، 160 مگاپاسکال است، بنابراین معیار کششی حاکم است.

آیا تنش مجاز با دما تغییر می کند؟

بله. مقدار را از جدول کد در دمای طراحی بخوانید. برای فولاد کربنی، دمای بالا تنش مجاز را کاهش می دهد. برای سرویس سرد معمولاً مقدار محیط حاکم است.

آیا می توان از A333 Grade 6 زیر 45- درجه سانتیگراد استفاده کرد؟

نه به عنوان یک آیتم کاتالوگ استاندارد. صلاحیت Charpy در -45 درجه سانتیگراد است، بنابراین خدمات سردتر به ارزیابی موردی یا درجه آلیاژ بالاتر مانند A333 Grade 3 نیاز دارد.

فاکتور ایمنی پشت مقدار ASME چیست؟

در دمای اتاق، تنش مجاز پایه از حداقل استحکام کششی تقسیم بر 3 استفاده می‌کند، و دو-سوم--معیار تسلیم به‌طور موازی بررسی می‌شوند.

چرا مقادیر ASME و GB متفاوت هستند؟

کدهای فشار چینی فاکتورهای ایمنی و جداول دما را اعمال می کنند که حدود 135 مگاپاسکال برای همان ماده در دمای محیط تولید می کند.