エンジニア、デザイナー、調達チームにとって、圧力定格ASTM A312 TP304 スケジュール 80 パイプにとって重要です安全なシステム設計、規格への準拠、および産業用途。このガイドでは、計算方法を段階的に説明します。--最大許容作動圧力 (MAWP)に基づくパイプ寸法、材質強度、使用条件.
ASTM A312 TP304 SCH 80 パイプの概要
ASTM A312定義する継ぎ目なし溶接ステンレス鋼管高温および腐食性の用途に適しています。-
材料: TP304ステンレス
パイプスケジュール: SCH 80 (より厚い壁でより高い圧力能力を実現)
アプリケーション:化学処理、石油化学、海洋システム、発電所、水処理
SCH 80 パイプには、SCH 40よりも肉厚、高温での高圧サービスが可能になります。
圧力定格の基本式
の最大許容作動圧力 (MAWP)内圧がかかった直管の場合、次の式を使用して計算できます。バーロー式:
P=2×S×tD−2×y×tP=\\frac{2 \\times S \\times t}{D - 2 \\times y \\times t}P=D−2×y×t2×S×t
どこ:
| シンボル | 意味 |
|---|---|
| P | 内圧 (MPa または psi) |
| S | 材料の許容応力(MPaまたはpsi) |
| t | パイプの壁の厚さ (mm またはインチ) |
| D | パイプの外径 (mm またはインチ) |
| y | 溶接接合係数 (シームレスの場合は 0.85、溶接の場合は 0.80) |
注:
のためにASTM A312 TP304 シームレスパイプ、y=1 (溶接ディレーティングなし)。
溶接パイプの場合、溶接部の強度の低下を考慮して y=0.85 を使用します。
材質許容応力度
のためにTP304ステンレス鋼一般的な動作温度下:
| 温度(度) | 許容応力S(MPa) |
|---|---|
| 20度 | 138MPa |
| 100度 | 138MPa |
| 200度 | 137MPa |
| 300度 | 136MPa |
| 400度 | 132MPa |
| 500度 | 128MPa |
許容応力値は以下に基づいています。ASME B31.3 / ASME ボイラーおよび圧力容器コード (BPVC).
計算例
与えられた:
パイプ: 2 インチ ASTM A312 TP304 SCH 80
外径 D=60.3 mm
肉厚 t=5.54 mm
材質:TP304ステンレス鋼、許容応力S= 138MPa
シームレスパイプ、溶接係数 y=1
ステップ 1: Barlow 式を適用する
P=2×138×5.5460.3−2×1×5.54P=\\frac{2 \\times 138 \\times 5.54}{60.3 - 2 \\times 1 \\times 5.54}P=60.3−2×1×5.542×138×5.54 P=1528.5649.22≈31.0 MPaP=\\frac{1528.56}{49.22} \\約 31.0 \\text{ MPa}P=49.221528.56 ≈31.0 MPa
結果:最高許容使用圧力≒31 MPa (約 4500 psi)20度で。
注: 圧力は、材料の許容応力に応じて、高温ではわずかに減少します。
SCH 80 パイプスケジュール肉厚リファレンス
| 呼びパイプサイズ(インチ) | 外径(mm) | SCH 80 肉厚 (mm) |
|---|---|---|
| 1/2" | 21.3 | 3.91 |
| 3/4" | 26.7 | 4.55 |
| 1" | 33.4 | 5.54 |
| 1 1/4" | 42.2 | 6.02 |
| 1 1/2" | 48.3 | 6.35 |
| 2" | 60.3 | 7.11 |
| 2 1/2" | 73.0 | 7.62 |
| 3" | 88.9 | 8.56 |
| 4" | 114.3 | 9.53 |
| 6" | 168.3 | 11.13 |
このグラフを使用して圧力を計算します。SCH 80 パイプ.
重要な考慮事項
温度ディレーティング:動作温度が高くなると、許容応力が減少します。常に温度補正された応力値を使用してください。-
溶接パイプ: を使用します。溶接継手係数 (y < 1).
腐食代: 腐食性流体の場合は、それに応じて肉厚または MAWP を減らしてください。
規定と規格: の遵守を徹底します。ASME B31.3、ASME B31.1、または API 570アプリケーションに応じて。
安全係数: プロジェクト要件に従って安全マージンを適用します。
よくある質問
1. ASTM A312 TP304 SCH 80 パイプとは何ですか?
ASTM A312 TP304 SCH 80パイプはステンレス鋼パイプです。スケジュール 80 肉厚、のために設計されています高圧用途腐食性または高温の環境。{0}}
2. SCH 40 パイプと SCH 80 パイプの違いは何ですか?
SCH 80 パイプには、SCH 40よりも厚い壁、 その結果より高い圧力容量。肉厚の増加により改善構造強度と安全性産業用途向け。
3. SCH 80 TP304 パイプの圧力定格はどのように計算されますか?
の最大許容作動圧力 (MAWP)を使用して計算されますバーロー式:
P=2×S×tD−2×y×tP=\\frac{2 \\times S \\times t}{D - 2 \\times y \\times t}P=D−2×y×t2×S×t
どこS許容ストレス、t壁の厚さは、Dは外径、そしてyは溶接係数です。
4. TP304ステンレス鋼の許容応力はどれくらいですか?
TP304ステンレス鋼の場合20度、許容応力度(S)およそです138 MPa (20,000 psi)。温度が高くなると、許容応力はわずかに減少します。
5. 溶接の種類は圧力定格に影響しますか?
はい。シームレスパイプ溶接係数を使用するy = 1、 その間溶接パイプ通常使用しますy = 0.85溶接継ぎ目での強度の低下を考慮して。
6. TP304 SCH 80 パイプは高温に対応できますか?
はい。 TP304ステンレス缶ハンドル適度に高い気温、SCH 80 の壁厚により、高温での強度が向上します。極端な温度については、次の点を確認してください。許容応力ディレーティング表.
7. TP304 SCH 80 パイプはどのような業界で使用されていますか?
一般的な業界には次のようなものがあります。
化学処理
石油化学プラント
発電
水処理システム
海洋および海洋構造物
8. SCH 80 パイプの壁の厚さはどのように決定しますか?
壁の厚さは次のように定義されます。パイプスケジュールそして呼びパイプサイズ。たとえば、2 インチ SCH 80 パイプの壁の厚さは7.11mm.
9. 温度は MAWP にどのような影響を与えますか?
として温度が上昇する、TP304の許容応力が減少、MAWPを削減します。常に使用する温度-調整された応力値圧力定格を計算するとき。
10. SCH 80 パイプは腐食環境でも使用できますか?
はい。 TP304ステンレス鋼は優れた耐食性、に適しています軽度の腐食性化学物質および水システム。より強い腐食(塩化物、酸)の場合は、次のことを考慮してください。TP316またはTP316L.
11. SCH 80 パイプは SCH 40 よりも高価ですか?
はい。 SCH 80 パイプには以下が含まれますより多くの材料壁が厚くなるため、増加するコストと重量SCH 40パイプとの比較。
12. TP304 SCH 80 パイプを蒸気ラインに使用できますか?
はい、ただし、圧力と温度が許容範囲内である。 MAWP 計算を使用して安全な操作を確保します。
13. パイプの直径は圧力定格にどのように影響しますか?
のために同じ壁厚, a より小さい直径のパイプ持っていますより高い圧力定格なぜなら、バーローの公式では応力は直径に反比例するからです。
14. SCH 80 パイプには特別な継手が必要ですか?
はい。継手は必ず必要ですパイプスケジュールと材料グレードを一致させる適切な強度と耐食性を確保します。
15. TP304 SCH 80 圧力定格のクイックリファレンスはありますか?
はい。エンジニアがよく使う事前に計算された MAWP テーブル-標準的なパイプ サイズと温度に対応しているため、設計と調達が簡素化されます。
16. SCH 80 パイプは現場で溶接できますか?
はい。 TP304は、現場溶接ただし、適切であることを確認してください低炭素または安定した溶接方法溶接継手の腐食を避けるため。
17. TP304 ステンレス鋼の密度はどれくらいですか?
密度はおよそ8.0g/cm3、計算に使用されます1メートルあたりのパイプ重量配送と構造サポート用。
18. SCH 80 パイプを高圧化学薬品に使用できますか?-
はい、ただし、圧力が MAWP を超えないことそして化学薬品は互換性がありますTP304ステンレススチールを使用。
19. SCH 80 パイプにはシームレス タイプと溶接タイプがありますか?
はい。 ASTM A312 TP304 SCH 80 パイプは、シームレス、溶接、または冷間加工{0}}サイズや製造工程により異なります。
20. プロジェクトに SCH 40 と SCH 80 のどちらかを選択するにはどうすればよいですか?
次の場合には SCH 80 を選択してください。
より高い圧力定格が必要です
安全係数は重要です
システムが直面する可能性があるのは、温度変動や外部ストレス
SCH 40 は次の用途に適しています。低圧またはコストを重視する-アプリケーション-.

