درباره دما و فشار قابل تحمل لوله فشاری چه می‌دانید؟

در انواع دسته بندی لوله‌ها «دما» و «فشار» دو عاملی هستند که نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند. در این دسته‌بندی‌ها، برخی از لوله‌ها قادر به تحمل فشار زیادی هستند و برخی دیگر نیز ممکن است در معرض فشار زیاد دچار آسیبب‌دیدگی شوند. نوع دیگری از لوله‌ها یز در دسته‌بندی فشار و دما وجود دارند که بر اساس فشار نامی یا PN و بر حسب بار ( bar ) بیان و اندازه‌گیری می‌کنند.

این دو یعنی «دما» و «فشار» از یکدیگر مستقل نیستند. یعنی با افزایش فشار لوله دمای آن کاهش پیدا می‌کند و بالعکس.

فشار نامی یا همان PN نیز به متریالی که در لوله وجود دارد و همچنین به دمای آن بستگی دارد.

منظور از فشار قابل تحمل چیست؟

فشار قابل تحمل و مجاز برای لوله به این معناست فشار قابل تحمل برای ضعیف‌ترین نقاط لوله را در نظر بگیریم. این نقاط ممکن است همان اتصالاتی باشد که فشار مجاز آن‌ها نسبت به سایز اجزاء کمتر است.

نکات مهم در انتخاب لوله

در سیستم‌های لوله‌کشی فلنج‌ها قسمت‌ها و اجزای ضعیف به حساب می‌آیند و هر زمان که شکستگی و موارد دیگر پیش بیاید بلافاصله آن را به فلنج‌ها نسبت می‌دهند. بنابراین یکی از موارد مهم در انتخاب لوله، انتخاب ضخامت بر اساس فلنج‌ها می‌باشد.

بنابراین متوجه می‌شویم که دانستن کلاس‌های فشاری و دما بسیار اهمیت دارد. چرا که اگر یکی از اجزاء سیستم پایپینگ دچار مشکل شود، کل سیستم دچار مشکل خواهد شد. بنابراین با توجه به کاربردی که ما به آن نیاز داریم باید ضخامت مناسبی را نیز انتخاب کنیم.

اقلام لوله کشی به چند دسته تقسیم‌بندی می‌شوند؟

اقلام لوله‌کشی به دو گروه تقسیم می‌شوند:

1. فلنج‌ها و انواع اتصالات که براساس کلاس فشاری طراحی می‌شوند.
2. لوله و سایر اتصالاتی که براساس ضخامت طراحی می‌شوند.

همانطور که گفته شد اصول طراحی برای لوله‌کشی مقاوم سازی قسمت‌های ضعیف لوله کشی است. برای لوله و اتصالات «فشار» و «دما» و متعلقات مربوط به آن، موضوعاتی مهم در مطالعات مهندسی به شمار می‌روند.

جهت محاسبه دما و فشار لوله‌ها از فرمول‌های استاندارد ASME B31.3 استفاده می‌کنیم. که به شرح زیر است:

.t = PD/(2(SE+PY))

در اینجا هر کدام از این حروف بدین معناست:

t = ضخامت لوله

P = فشار داخلی لوله

D = قطر خارجی لوله

S = تنش کششی مجاز

E = فاکتور کیفیت لوله طبق استاندارد ASME 31.3

Y = ضریب ضخامت طبق استاندارد ASME 31.3

Y = 0.5 برای لوله‌های نازک

Y < 0.5 برای لوله‌های ضخیم

ضریب Y وابسته به نوع ماده، دما و ضخامت است.

ضخامت لوله‌ها با چه روش‌هایی تعیین می‌شوند؟

در حالت کلی دو روش برای تعیین ضخامت لوله وجود دارد:

• بر اساس شرایط طراحی دقیق موجود در طراحی سیستم‌
• بر اساس استاندارد فلنج

تعیین ضخامت لوله با استفاد از فلنج (یا روش P/S)

تعیین ضخامت لوله با روش فلنج محافظه‌کارانه‌تر بوده و از آن بیشتر استفاده می‌شود. دلیل اینکه از این طراحی بیشتر استفاده می‌شود تعمیم دادن کلاس لوله کشی برای طراحی‌های مختلف است.

بر اساس شرایط طراحی دقیق

از آنجا که این روش از نظر اقتصادی هزینه بیشتری در بردارد کمتر از آن استفاده می‌شود. از این روش برای سیالات گران‌قیمت استفاده می‌شود. روش مطرح شده در ASME B31.3 براساس شرایط طراحی (فشار، مقاومت در برابر خوردگی و روش ساخت لوله) ضخامت مورد نیاز را محاسبه می‌کند.