Wstęp

W dziedzinie rur przemysłowych ocena SCH (numer harmonogramu) jest „uniwersalny kod inżynierii”, który określa pojemność ciśnienia i bezpieczeństwo rurowej z serią liczb. Jednak w obliczu dużych płynnych rur ze stali nierdzewnej, różnica w grubości ściany między Sch40/40s i Sch80/80S jest często myląca - dlaczego różnica grubości jest bardziej wyraźna, tym większa średnica rury? Ten artykuł rozwiąże charakter tego problemu, wykorzystując mechanikę inżynierską jako punkt zakotwiczenia i łącząc standardy branżowe z logiką projektowania.

 

I. Charakter klasy Sch: nie grubość, ale „formuła ciśnienia ”

 

Sch nie odpowiada bezpośrednio wartości bezwzględnej grubości ściany rury, ale raczej z zestawem wzorów matematycznych opartych na równowadze między średnicą rury a ciśnieniem. Według ASME B36.19 wartość oceny Sch (np. 40, 80) jest ściśle związana z ciśnieniem projektowym i dopuszczalnym naprężeniem rury. Formuły projektowe ：

Tam, gdzie p jest ciśnieniem projektowym, D jest średnicą rury, S jest dopuszczalnym naprężeniem materiałowym, E jest współczynnikiem spoiny, a A jest dodatkiem do korozji. W przypadku dużych rozmiarów rur, wraz ze wzrostem średnicy rury (D), wymaganie grubości ściany w równaniu. wznosi się nieliniowo, co powoduje znaczną amplifikację różnicy grubości między Sch40 i Sch80.

 

 

Ii. Mechaniczny dylemat o dużych rozmiarach i reakcja stopnia Sch

1. Naprężenie obwodowe: im większa średnica rury, tym bardziej „niebezpieczne ” ciśnienie.

Gdy do transportu mediów stosuje się duże rury, naprężenia cykliczne generowane przez ciśnienie wewnętrzne są wprost proporcjonalne do średnicy rury. Gdy średnica rury jest podwojona, wartość naprężenia przy tym samym ciśnieniu jest również podwojona. Sch80 zapewnia bezpieczeństwo poprzez zmniejszenie poziomu naprężeń poprzez wyższą grubość ściany (T), podczas gdy Sch40 poświęca część jego ciśnienia, aby zrównoważyć koszty.

 

2. Ryzyko destabilizacji: „kryzys upadły ” cienkościennych rur

W przypadku rur o średnicy większej niż 300 mm, cienkościenna struktura Sch40 może zapiąć się pod próżnią lub ciśnieniem zewnętrznym z powodu niewystarczającej sztywności, ryzyku, którego unika grubsza konstrukcja Sch80, co skutecznie zwiększa moment bezwładności przekroju.

 

Sch	tk （mm）	ciśnienie （MPA）
40s	9.53	2.1
80s	17.12	4.8
（W oparciu o stal ASTM A312 316lstainless, temperatura ≤100 ℃）

                                                     （Formularz danych DN600）

                 

  

Iii. 40s i 80s: stal nierdzewna „specjalne zasady ”

'S ' w sufiksie SCH (np. 40s/80s) jest zarezerwowany dla rurki ze stali nierdzewnej, która jest nieznacznie różniona od rurki ze stali węglowej (SCH40/80) w ASME B36.19:

 

Optymalizacja grubości ściany: Stal nierdzewna pozwala na niewielkie zmniejszenie grubości ściany ze względu na jej wysoką wytrzymałość (grubość ściany 40S ≤ 40 dla tego samego stopnia Sch).

Dodatek korozji: W przypadku odporności na korozję stali nierdzewnej zasiłek korozji (a) w wzorze można odpowiednio zmniejszyć w celu dalszej optymalizacji kosztów.

 

Iv. Logika wyboru: Scenariusze aplikacji dla Sch40/40s i Sch80/80S

1. Sch40/40s: Wybór między gospodarką a lekką wagą

Scenariusze: zaopatrzenie w wodę o niskim ciśnieniu, systemy wentylacyjne, niekrytyczne rurociągi procesowe.

Zalety: Lekka waga (zmniejsza koszty struktury wsparcia), niskie utrata materiału (odpowiednie do zamówień na dużą skalę).

2. Sch80/80s: Synonim z wysokim ciśnieniem i bezpieczeństwem

Obowiązujące scenariusze: Petrochemiczny transport wysokiego ciśnienia, rurociągi parowe, platformy olejowe i gazowe głębinowe.

Zalety: Silna odporność na uderzenie, doskonała odporność na zmęczenie (długość życia pod ciśnieniem cyklicznym wzrosła o ponad 30%).

 

V. Proces produkcyjny: próg technologiczny za różnicą grubości

Produkcja o dużej wielkości płynowej rur Sch80/80S musi przełamać wiele wąskich gardeł:

 

Dokładność walcowania na gorąco: Tolerancja grubości ściany musi być kontrolowana w granicach ± ​​10%, aby uniknąć zlokalizowanych słabych punktów.

Obróbka roztworu: Jednolite wymagania dotyczące ogrzewania w przypadku rur ze stali nierdzewnej grubościennej są wyjątkowo wysokie, aby zapobiec korozji międzykrystalicznej.

Testy nieniszczące: Ultradźwiękowe wykrywanie wad (UT) musi pokryć 100% korpusu rurki, aby zapewnić, że brak defektów rozwarstwowych.

 

Vi. Przyszłe trendy: inteligentny wybór i dostosowane usługi

Dzięki branżowi 4.0 cyfrowe narzędzia selekcyjne (np. Oprogramowanie symulacji grubości ściany) i dostosowane stopnie SCH (EG SCH60) stają się trendem branżowym. Firmy mogą dynamicznie dopasować klientów, aby zapewnić rozwiązania równowagi bezpieczeństwa i gospodarki.

 

VII. Wniosek: Inżynieria pomysłowość za różnicami grubości

Różnica w grubości ściany między Sch40/40s i Sch80/80S w żadnym wypadku nie jest prostą grą liczbową, ale produktem głębokiej integracji nauk materiałowych, obliczeń mechanicznych i scenariuszy przemysłowych. Wybór oceny jest zasadniczo poszukiwaniem optymalnego rozwiązania między bezpieczeństwem, kosztami i wydajnością. Jako dostawca usług technicznych w dziedzinie rur, jesteśmy zaangażowani w korzystanie z profesjonalnych danych i rozwiązań opartych na scenariuszach, które pomogą Ci dokładnie dopasować swoje potrzeby i opanować sztukę każdego cala grubości.

 

Skonsultuj się teraz z inżynierami, aby uzyskać niestandardowe rozwiązania do wyboru rur!

 

 

                                                                                                         --PS: Powyżej grubości ściany dane cytowane z 'ASTM B36.19 '.