ท่อเหล็กคาร์บอนดำ DN800

ความกดดันในการออกแบบ: ตัวขับเคลื่อนหลักของการเลือกเกรดตามกำหนดการ

แรงดันการออกแบบหมายถึงแรงดันสูงสุดที่ระบบท่อต้องทนได้ระหว่างการทำงาน (รวมถึงแรงดันชั่วคราว เช่น การสตาร์ทและการปิดเครื่อง) โดยจะกำหนดความหนาของผนังท่อที่ต้องการโดยตรง: ยิ่งแรงดันการออกแบบสูง ผนังก็จะหนาขึ้น และเกรดกำหนดการก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงกดการออกแบบและความหนาของผนังเป็นไปตามนี้สูตรของบาร์โลว์ซึ่งเป็นเครื่องมือคำนวณหลักในงานวิศวกรรมท่อ:

T = (P × D) / (2 × S × E)

ที่ไหน:

T= ความหนาของผนังขั้นต่ำที่ต้องการ (มม.)

P= แรงกดดันการออกแบบ (MPa)

D= เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ (มม.)

S= ความเค้นที่อนุญาตของวัสดุท่อ (MPa กำหนดโดยประเภทวัสดุและอุณหภูมิในการทำงาน)

E= ประสิทธิภาพการเชื่อม (เกี่ยวข้องกับกระบวนการเชื่อม เช่น 0.85 สำหรับ ERW, 0.9 สำหรับ HFW)

ตัวอย่างเช่น ท่อเหล็กคาร์บอน (S=110 MPa) ที่มี NPS 4 (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 114.3 มม.) และแรงดันการออกแบบ 1.6 MPa ต้องใช้ความหนาของผนัง ~4.5 มม.-ซึ่งสอดคล้องกับ SCH 40 หากความดันการออกแบบเพิ่มขึ้นเป็น 3.0 MPa ความหนาของผนังที่ต้องการจะเพิ่มขึ้นเป็น ~8.5 มม. ซึ่งตรงกับ SCH 80

ท่อเหล็ก Huayang ใช้สูตรของ Barlow อย่างเคร่งครัดในการผลิตเกรดตามกำหนดการ สำหรับท่อเหล็กเชื่อมต้านทานไฟฟ้า (ERW) ที่ใช้ในการจ่ายน้ำในเขตเทศบาล (แรงดันการออกแบบ 0.8–1.2 MPa) บริษัทผลิตเกรด SCH 20 และ SCH 40 เป็นหลัก สำหรับท่อเหล็ก hfw ที่ใช้ในการส่งน้ำมันและก๊าซ (แรงดันการออกแบบ 8–12 MPa) มุ่งเน้นไปที่เกรด SCH 120 และ SCH 160 เพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดด้านแรงดัน

เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด (NPS): ปรับสมดุลความหนาและการใช้งานจริง

เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด (NPS เช่น NPS 2, NPS 8) เป็นขนาดที่ระบุซึ่งแสดงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายในโดยประมาณของท่อ ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกหรือภายในที่แท้จริง โดยส่งผลต่อความเสถียรของโครงสร้างของท่อและการใช้วัสดุ:

ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก- (NPS 1–4): เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมีขนาดเล็ก แม้แต่เกรดที่มีกำหนดเวลาต่ำ (SCH 20, SCH 40) ก็มีความหนาของผนังเพียงพอที่จะต้านทานแรงกดได้ ตัวอย่างเช่น ท่อ NPS 2 SCH 40 มีความหนาของผนัง 3.91 มม. ซึ่งสามารถทนต่อแรงดัน 1.6 MPa สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน

ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางปานกลาง- (NPS 6–12): เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น แรงดันเท่าเดิมจะต้องมีผนังหนาขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูป ดังนั้น ท่อขนาดกลาง-จึงมักใช้เกรด SCH 40–SCH 80

ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่- (NPS 14–24): ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-มีแนวโน้มที่จะโค้งงอและเกิดแรงกดดัน-ในการขยายตัว เกรดที่มีกำหนดเวลาสูง (SCH 80, SCH 120) มักใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น ท่อ NPS 16 SCH 120 มีความหนาของผนัง 15.88 มม. เหมาะสำหรับการส่งก๊าซแรงดันสูง-

ท่อเหล็ก Huayang เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตตาม NPS และการจับคู่เกรดตามกำหนดการ สำหรับท่อเหล็กเชื่อมต้านทานไฟฟ้าเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก- (NPS 1–4) จะใช้เทคโนโลยี ERW (ความหมายท่อ erw: การเชื่อมด้วยความต้านทานไฟฟ้า การขึ้นรูปแผ่นเหล็กเป็นกระบอกสูบและการเชื่อมด้วยความร้อนต้านทาน) เพื่อผลิตเกรด SCH 20–SCH 40 สำหรับท่อเหล็ก hfw เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- (NPS 14–20) ใช้เทคโนโลยี HFW (hfw หมายถึง: การเชื่อมด้วยความถี่สูง- โดยใช้กระแสไฟฟ้า 300–500 kHz สำหรับการเชื่อม HAZ แบบแคบ) เพื่อผลิตเกรด SCH 80–SCH 160 ซึ่งสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการผลิตและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์