고압 환경에서 무접합 강관의 적절한 벽 두께 선택

벽 두께는 고압 배관 시스템에서 가장 중요한 요인 중 하나입니다. 튜브 벽이 너무 얇으면 필요한 압력 용량을 제공하지 못할 수 있습니다. 그러나 지나치게 두꺼운 벽은 무게, 재료 사용량, 용접 시간 및 설치 비용을 증가시킬 수 있습니다.

이러한 이유로 산업 구매자는 외경과 스케줄만으로 무심钢管을 선택해서는 안 됩니다. 압력, 온도, 재료 등급, 부식 위험, 제조 허용 오차 및 적용 가능한 설계 코드도 검토해야 합니다.

Zhongersheng Steel은 산업 배관, 에너지 시스템, 화학 처리, 기계 및 기타 요구가 높은 프로젝트용 무심钢管을 공급합니다. 우리는 생산 전에 프로젝트 구매자와 치수, 표준, 검사 요구 사항 및 수출 포장을 확인합니다.

압력 시스템에서 벽 두께가 중요한 이유

내부 압력은 무심钢管의 벽에 응력을 생성합니다. 압력이 상승하면 튜브는 유체를 안전하게 담기 위해 충분한 재료 강도와 벽 두께가 필요합니다.

벽 두께는 또한 다음에 영향을 미칠 수 있습니다:

• 압력 용량
• 시스템 무게
• 유동 면적
• 용접 요구 사항
• 굽힘 성능
• 부식 수명
• 설치 방법
• 재료 비용
• 서비스 수명

그럼에도 불구하고 벽 두께만으로는 안전한 성능을 보장하지 않습니다. 재료 등급, 온도, 연결부, 용접부, 밸브, 지지대 및 운전 조건이 하나의 시스템으로 함께 작동해야 합니다.

자격 있는 엔지니어는 프로젝트의 주요 설계 코드에 따라 필요한 두께를 계산해야 합니다.

설계 압력으로 시작

설계 압력은 항상 정상 운전 압력과 같지는 않습니다. 일반적으로 가능한 변화, 압력 서지, 시동 조건 또는 기타 운전 이벤트에 대한 여유를 포함합니다.

튜브를 선택하기 전에 프로젝트 팀은 다음을 정의해야 합니다:

• 정상 운전 압력
• 최대 예상 압력
• 설계 압력
• 시험 압력
• 가능한 압력 서지
• 진공 조건
• 유체 종류

정상 압력만 사용하면 부적절한 재료 선택으로 이어질 수 있습니다. 따라서 구매 사양에는 확인된 설계 압력을 명시해야 합니다.

일부 유압 라인, 펌프 배출 라인 및 압축기 시스템과 같은 맥동 압력이 있는 시스템의 경우 피로도 고려해야 할 수 있습니다.

설계 온도 고려

강의 강도는 온도가 상승함에 따라 변할 수 있습니다. 상온에서 잘 작동하는 재료는 고온에서 허용 응력이 낮을 수 있습니다.

저온도도 인성을 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 최대 및 최소 설계 온도가 중요합니다.

고온 적용 분야에는 다음이 포함될 수 있습니다:

• 증기 라인
• 보일러 시스템
• 열 교환기
• 정제소 배관
• 열유체 시스템
• 발전 설비

재료 등급과 벽 계산은 설계 온도와 일치해야 합니다. 구매자는 열 처리, 충격 시험 또는 기타 특별 요구 사항이 적용되는지도 확인해야 합니다.

서비스에 맞는 재료 등급 매칭

다른 강 등급은 다른 강도, 인성, 용접성 및 온도 성능을 제공합니다. 일반적인 무심 탄소강 파이프 등급에는 ASTM A106 Grade B 및 관련 프로젝트 표준에 따라 선택된 기타 등급이 포함될 수 있습니다.

유체 또는 작업 환경이 높은 부식 위험을 생성할 때 스테인리스 강이 필요할 수 있습니다. 합금강은 특정 고온 또는 요구가 높은 압력 적용 분야에 사용될 수 있습니다.

올바른 재료는 다음에 따라 달라집니다:

• 유체 성분
• 운전 온도
• 압력 수준
• 부식 조건
• 필요한 기계적 강도
• 용접 공정
• 적용 가능한 배관 코드
• 예상 서비스 수명

화학 성분, 기계적 특성, 열 처리 및 표준 요구 사항을 확인하지 않고 표면적으로 유사한 등급을 받아들여서는 안 됩니다.

명목 및 최소 벽 두께 이해

지정된 벽 두께는 최소 허용 값이 아닌 명목일 수 있습니다. 제조 표준은 음의 벽 허용 오차를 허용할 수 있습니다.

예를 들어, 명목 두께로 주문한 튜브는 제품 표준을 여전히 충족하면서 명목 값보다 낮은 측정 지점을 포함할 수 있습니다. 따라서 설계 계산은 허용된 제조 허용 오차를 고려해야 합니다.

구매자는 명확하게 명시해야 합니다:

• 명목 벽 두께
• 최소 허용 벽 두께
• 음의 제조 허용 오차
• 외경 허용 오차
• 적용 가능한 제품 표준
• 필요한 측정 방법

이 단계는 계산된 두께가 표준 파이프 크기에 가까울 때 특히 중요합니다.

파이프 스케줄 vs. 실제 벽 두께

Schedule 40, Schedule 80 및 Schedule 160과 같은 파이프 스케줄은 많은 파이프 크기에 대한 표준 벽 두께를 제공합니다. 그러나 동일한 스케줄 번호는 모든 외경에 대해 하나의 고정된 두께를 나타내지 않습니다.

또한 더 높은 스케줄이 자동으로 튜브가 모든 고압 적용 분야에 적합하다는 의미는 아닙니다. 재료 등급과 온도가 여전히 허용 압력에 영향을 미칩니다.

따라서 구매자는 관련 치수 표준에 표시된 실제 벽 두께를 확인해야 합니다. 구매 주문에는 가능한 경우 스케줄과 필요한 명목 두께를 모두 포함해야 합니다.

표준 스케줄이 계산된 요구 사항을 충족하지 않을 때 후벽 무심钢管을 선택할 수 있습니다.

적절한 부식 여유 추가

부식 또는 침식은 서비스 중 튜브 벽을 감소시킬 수 있습니다. 부식 여유는 최소 구조 요구 사항을 넘어 재료를 추가합니다.

올바른 여유는 다음에 따라 달라집니다:

• 유체 종류
• 화학 농도
• 유동 속도
• 온도
• 수분 노출
• 예상 부식 속도
• 검사 빈도
• 필요한 서비스 수명
• 내부 라이닝 또는 코팅

일반적인 부식 여유는 적절한 재료 검토를 대체해서는 안 됩니다. 고부식 환경에서는 단순히 벽 두께를 증가시키는 것보다 더 내성이 강한 등급을 선택하는 것이 더 적합할 수 있습니다.

고체, 슬러리 또는 고속 유체를 운반하는 라인에서는 침식도 고려해야 합니다.

기계 및 가공 여유 포함

압력은 튜브에 가해지는 유일한 하중이 아닙니다. 외부 힘은 지지대, 설비 연결부, 열 팽창, 진동, 바람 또는 파이프 무게에서 발생할 수 있습니다.

가공도 효과적인 벽을 감소시킬 수 있습니다. 나사 가공, 그루빙, 굽힘, 기계 가공 또는 성형은 재료를 제거하거나 국부적인 얇아짐을 생성할 수 있습니다.

엔지니어링 검토는 다음을 고려해야 합니다:

• 굽힘 여유
• 나사 깊이
• 기계 가공 여유
• 성형 감소
• 외부 하중
• 진동
• 주기적 서비스
• 설치 응력

무심钢管을 굽힐 경우 구매자는 굽힘 반경과 성형 방법을 제공해야 합니다. 외부 굽힘 부분의 벽 얇아짐에 특별히 주의해야 합니다.

적용 가능한 설계 코드 따르기

고압 배관 시스템은 산업, 프로젝트 소유자 및 설치 위치에서 요구하는 코드를 따라야 합니다.

적용 분야에 따라 설계는 다음과 같은 표준 또는 코드를 참조할 수 있습니다:

• 발전 배관용 ASME B31.1
• 공정 배관용 ASME B31.3
• 적용 가능한 보일러 및 압력 용기 규칙
• EN 압력 배관 표준
• 고객 엔지니어링 사양
• 지역 안전 규정

주요 코드는 설계에서 압력, 온도, 허용 응력, 접합 계수, 허용 오차 및 여유를 어떻게 사용하는지 정의합니다.

튜브 공급자는 재료 및 제품 사양을 확인할 수 있습니다. 그러나 시스템 설계자는 최종 벽 두께를 계산하고 승인하는 책임을 계속 가지고 있습니다.

선적 전 벽 두께 검사

압력 관련 프로젝트의 경우 치수 검사는 배송된 튜브가 승인된 주문과 일치하는지 확인해야 합니다.

검사 지점에는 다음이 포함될 수 있습니다:

• 외경
• 벽 두께
• 타원도
• 직진도
• 튜브 길이
• 단부 상태
• 표면 품질
• 재료 식별
• 수량
• 패키지 마킹

벽 두께는 적절한 측정 도구로 튜브 단부에서 확인할 수 있습니다. 필요할 때 초음파 장비를 사용하여 튜브를 따라 선택된 지점을 검사할 수도 있습니다.

샘플링 계획, 승인 기준 및 검사 기록은 생산 전에 합의해야 합니다.

시험 및 추적성 요구 사항 확인

고압 프로젝트는 치수 검사 이상이 필요할 수 있습니다. 시험 요구 사항은 튜브 표준과 서비스 조건에 따라 달라집니다.

구매자는 요청하거나 명시할 수 있습니다:

• 화학 성분 기록
• 기계적 특성 결과
• 정수압 시험
• 초음파 시험
• 와전류 시험
• 충격 시험
• 열 처리 기록
• 재료 증명서
• 열 또는 배치 추적성
• 제3자 검사

모든 시험이 모든 주문에 적용되는 것은 아닙니다. 따라서 필요한 시험 유형, 표준, 승인 수준 및 문서 형식은 문의에 나타나야 합니다.

완전한 무심钢管 문의 준비

자세한 문의는 공급자가 올바른 제품을 식별하고 불분명한 가정을 피하는 데 도움이 됩니다.

다음을 제공하십시오:

• 재료 등급
• 제조 표준
• 외경
• 명목 및 최소 벽 두께
• 적용 가능한 경우 파이프 스케줄
• 튜브 길이
• 설계 압력 및 온도
• 유체 또는 매체
• 부식 여유
• 가공 요구 사항
• 시험 및 문서 요구 사항
• 주문 수량
• 포장