工業用配管の分野では、SCH(スケジュール番号)グレードはエンジニアの「ユニバーサルコード」であり、パイプの圧力容量と安全性の境界を一連の数字を定義します。ただし、大きなシームレスなステンレス鋼パイプに直面している場合、SCH40/40SとSCH80/80Sの壁の厚さの違いはしばしば混乱します - なぜ厚さの違いは、パイプの直径が大きくなるほど顕著ですか?この記事では、エンジニアリングメカニクスをアンカーポイントとして使用し、業界標準と設計ロジックを組み合わせることにより、この問題の性質を解明します。
SCHは、パイプの壁の厚さの絶対値に直接対応するのではなく、パイプの直径と圧力のバランスに基づいた一連の数学式に対応します。 ASME B36.19によると、SCHグレードの値(例えば、40、80)は、パイプの設計圧力と許容応力と密接に関連しています。設計式:
ここで、Pは設計圧力、Dはパイプの直径、Sは許容材料応力、Eは溶接係数、Aは腐食許容値です。パイプのサイズが大きい場合、パイプの直径(d)が指数関数的に増加すると、式の壁の厚さ要件が必要です。非線形に上昇し、SCH40とSCH80の厚さの差が大幅に増幅されます。
1。円周応力:パイプの直径が大きいほど、圧力は「危険」になります。
メディアの輸送に大きなパイプが使用される場合、内圧によって生成される周期的な応力は、パイプの直径に直接比例します。パイプの直径が2倍になると、同じ圧力での応力の値も2倍になります。 SCH80は、より高い壁の厚さ(T)を介して応力レベルを低下させることにより安全性を保証し、SCH40はコストのバランスをとる圧力容量の一部を犠牲にします。
2。不安定化のリスク:薄壁パイプの「崩壊危機」
直径が300 mmを超えるパイプの場合、SCH40の薄壁構造は、剛性が不十分なため、真空または外圧下で屈する可能性があります。
sch | tk | |
---|---|---|
40代 | 9.53 | 2.1 |
80年代 | 17.12 | 4.8 |
aSTM A312 316LSTAINLESS鋼に基づく、温度以下℃) |
(データフォームDN600)
SCHサフィックスの「S」(40S/80Sなど)は、ASME B36.19の炭素鋼チューブ(SCH40/80)とはわずかに異なるように設計されたステンレス鋼チューブ用に予約されています。
壁の厚さの最適化:ステンレス鋼は、その高強度(同じSCHグレードで40秒以下の40以下)により、壁の厚さをわずかに減らすことができます。
腐食手当:ステンレス鋼の腐食抵抗の場合、式の腐食許容量(a)を適切に削減して、コストをさらに最適化できます。
1。Sch40/40s:経済と軽量の選択
シナリオ:低圧の給水、換気システム、非批判的なプロセス配管。
利点:軽量(サポート構造コストを削減する)、低物質損失(大規模な調達に適しています)。
2。Sch80/80s:高圧と安全性と同義
適用可能なシナリオ:石油化学高圧輸送、蒸気パイプライン、深海オイルおよびガスプラットフォーム。
利点:強い耐衝撃性、優れた疲労抵抗(環状圧力下での平均寿命は30%以上増加しました)。
大規模なSCH80/80Sシームレスなパイプの製造は、複数のボトルネックを突破する必要があります。
ホットローリング精度:局所的な弱点を避けるために、壁の厚さの耐性を±10%以内に制御する必要があります。
溶液処理:粒間腐食を防ぐために、厚壁のステンレス鋼のチューブの均一な加熱要件は非常に高くなっています。
非破壊検査:超音波欠陥検出(UT)は、剥離欠陥がないことを確認するために、チューブボディの100%をカバーする必要があります。
Industry 4.0では、デジタル選択ツール(壁の厚さ圧力シミュレーションソフトウェアなど)とカスタマイズされたSCHグレード(SCH60など)が業界のトレンドになりつつあります。企業は、安全性と経済のバランスをとるソリューションを提供するために、顧客のニーズを動的に一致させることができます。
SCH40/40SとSCH80/80Sの壁の厚さの違いは、決して単純な数字ではなく、材料科学、機械的計算、産業シナリオの深い統合の製品です。グレードの選択は、基本的に、安全性、コスト、効率の間の最適なソリューションの検索です。配管の分野にある技術サービスプロバイダーとして、私たちは専門的なデータとシナリオベースのソリューションを使用して、ニーズを正確に一致させ、あらゆる厚さの芸術を習得することに取り組んでいます。
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-PS:「ASTM B36.19」から引用された壁の厚さデータ。
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