محاسبه ضخامت لوله مانیسمان ، لوله های مانیسمان یکی از بهترین لوله‌ها برای انتقال سیالات حساس به شمار می‌رود. زیرا آن‌ها استحکام و عمر بالایی دارند و بهترین انتخاب برای شما به حساب می‌آیند. ضخامت لوله های مانیسمان معمولا به ۴ رده تقسیم می‌شود و برای به دست آوردن این ضخامت فرمول و روش‌هایی وجود دارند.

لوله مانیسمان آلیاژی نوعی از لوله فولادی است که در آن ترکیبات فلزی دیگری به غیر از آنچه در لوله های کربن استیل معمول همچون لوله مانیسمان کربن استیل St37 یا A106 Gr. B  نیز استفاده شده است تا مقاومت لوله در برابر عواملی همچون دما، خوردگی یا چکش خواری را بیشتر کند. لوله های مانیسمان آلیاژی به صورت بدون درز تولید می شوند و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند که مهم ترین آها عبارتد از صنایع شیمیایی، صنایع پتروشیمی، تهویه و تبرید و کاربردهای مرتبط با انتقال انرژی.

انواع لوله مانیسمان آلیاژی

1 – ASTM A335

2 – ASTM A213

3 – ASTM A519

۴ – کوپر نیکل ۱۰/۹۰

ASTM A335

معروف ترین نوع لوله فولادی آلیاژی لوله بدون درز ASTM A335 است که با نام های لوله کروم مولی یا لوله حرارتی نیز شناخته می شود. . این نوع از لوله فولادی آلیاژی از نوع فریتی است و سه گرید پر مصرف دارد که عبارتند از گریدهای P11, P22, P91.از مواد مهم تشکیل دهنده لوله مانیسمان آلیاژیA335  عنصر مولیبدن است که باعث بالا رفتن مقاومت درونی فولاد و افزایش میزان الاستیسیتی آن می شود و نیز مقاومت لوله را در برابر سایش و ضربه و سختی بالاتر می برد. در کل لوله آلیاژی A335  را می توان به عنوان زیر تقسیم کرد:

1 – ASTM A335 P5  – لوله مانیسمان آلیاژی P5

2 – ASTM A335 P9  – لوله مانیسمان آلیاژی P9

3 – ASTM A335 P11  – لوله مانیسمان آلیاژی P11

4 – ASTM A335 P22   – لوله مانیسمان آلیاژی P22

5 – ASTM A335 P91   – لوله مانیسمان آلیاژی P91

لوله مانیسمان A335 P11

ASTM A335 P11 نوعی لوله مانیسمان فولادی آلیاژی از نوع فریتیک (آهن دار) است که برای استفاده در سرویس های با دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع لوله مانیسمان آلیاژی ASTM A335 P11 ترکیبات شیمیایی متعددی دارد که معمولا عبارتند از: کربن، منگنز، فسفر، سولفور (گوگرد)، سیلیکون، کرومیوم (کروم) و مولیبدن (مولی). ولی کروم و مولیبدن جزو عناصر مهم لوله مانیسمان آلیاژی ASTM A335 P11 هستند.

کروم مقاومت در برابر دما را بالا می برد، میزان مقاومت در برابر اکسیداسیون یا همان زنگ زدگی را افزایش می دهد و انعطاف و سختی در دمای اتاق را ارتقا می دهد.مولیبدن نیز باعث افزایش مقاومت می شود، محدوده کشسانی را بیشتر می کند، مقاومت در برابر خستگی را ارتقا می دهد و باعث بیشتر شدن سختی لوله می شود. همچنین مولیبدن باعث افزایش مقاومت در برابر نرمی بیش از حد لوله می شود و فولاد کرومی را در برابر شکنندگی تقویت می کند.

مولیبدن مهمترین عنصر برای افزایش مقاومت در برابر دمای زیاد می باشد. همچنین، مولیبدن باعث بیشتر شدن مقاومت فولاد در برابر خوردگی می شود و میزان خوردگی حفره ای را نیز کاهش می دهد.

ترکیبات شیمیایی ASTM A335 P11

• کربن: ۰۵% – ۰.۱۵%
• منگنز: ۳۰% – ۰.۶۰%
• فسفر: ۰۲۵% (ماکسیمم مقدار)
• سولفور : ۰۲۵% (ماکسیمم مقدار)
• سیلیکون: ۵۰% – ۱.۰۰%
• کروم: ۰۰% – ۱.۵۰%
• مولیبدن: ۴۴% – ۰.۶۵%

فرمول محاسبه ضخامت لوله مانیسمان

محاسبه ضخامت لوله مانیسمان ، ضخامت مورد استفاده لوله های مانیسمان را باید با توجه به دما و فشار طراحی و نوع کد طراحی، به دست آورد. این فشار و دما را می‌توانید از سند line list استخراج کنید. در این مقاله ما بر اساس کد ASME B31.3 که به طراحی واحدهای پتروشیمی می‌پردازد، فرمول محاسبه ضخامت لوله مانیسمان را تعیین می‌کنیم. طبق بند ۳۰۴/۱ از استاندارد B31.3، اگر t (ضخامت لوله) بزرگتر یا مساوی ۰.۱۶۶ قطر (D) و برابر با ۱.۶ قطر لوله مانیسمان باشد، باید از فرمول زیر استفاده کرد:

(t=PD/2(SEW+PY

در اینجا t ضخامت لوله، P فشار طراحی، D قطر لوله، Y ضریب ماده، S حد تنش مجاز، E بازده جوش و W قدرت و استحکام درز جوش نسبت به فلز پایه است. بازده جوش برگرفته از جدول ۳۰۲.۳.۴ در ASME B31.3 یا از جدول A-1 در ASME B31.3، است. البته اساس آن را باید به کمک روش ساخت لوله توسط سازنده به دست آورید. این ضریب نشان‌دهنده کیفیت جوش طولی در لوله جوش است. مقدار این ضریب از ۰.۶ برای جوش لب به لب کوره تا ۱.۰ برای لوله مانیسمان می‌تواند تغییر کند. ضخامت حداقل ™ برابر است با ضخامت به دست آمده (t) از فرمول به اضافه c.

tm=t+c

برای به دست آوردن میزان خوردگی، فرمول پیچیده‌ای وجود دارد. باید توسط نرم افزار محاسبه ضخامت لوله اندزه‌گیری شود. اگر این مقدار بیش از ۶ میلی متر باشد، یعنی مواد انتخاب شده برای لوله کشی نامناسب است و باید مواد جایگزین شود. به طور معمول حداکثر تلرانس tm بدست آمده در اثر خطای احتمالی در ساخت لوله را ۱۲.۵% منفی در نظر می‌گیرند و آن را به ضخامت به دست آمده اضافه می‌کنیم. البته این عدد همیشه یکسان نیست و درجه خطا را باید از سازنده و بر اساس جنس لوله پیدا کرد. مثلا اگر ۱۲.۵٪ را مبنا قرار دهیم، محاسبه به شرح زیر است:

Tf = tm+0.125 tf
Tf : ضخامت نهایی لوله
Tf=tm/0.875

استانداردهای موجود برای محاسبه ضخامت لوله مانیسمان

برای محاسبه فشار کاری لوله های مانیسمان و بررسی ضخامت آنها، سه استاندارد وجود دارد که می‌توانید با رجوع به آنها ضخامت را تعیین کنید. این سه مرجع عبارتند از:

• انجمن استانداردهای ملی آمریکا (ANSI)، با شاخص Schedule number
• با استفاده از انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) و انجمن تست مواد آمریکا (ASTM)
• توسط انجمن نفت آمریکا (API)، استاندارد API 5L برای لوله‌های خطی. البته در این استاندارد هیچ شاخص ابعادی برای شکل و ضخامت منحصر به فرد جداره وجود ندارد.

اعداد و اقلام (ASME & ASTM) از سال ۱۹۳۹ تحت تاثیر اعداد Schedule number قرار گرفته‌اند. با این حال، به دلیل نیاز به استفاده از این ضخامت‌ها، برخی از تولیدکنندگان همچنان از اعداد قدیمی استفاده می‌کنند.

هنگام محاسبه ضخامت لوله های مانیسمان، به موارد زیر دقت کنید:

• در لوله‌های تا ۱۰ اینچ، ضخامت محدوده STD برابر با ضخامت رده ۴۰، و در سایزهای ۱۲ تا ۲۴ اینچ بسته به ضخامت محدوده STD ضخامت آنها ۹.۵۳ میلی‌متر است.
• در لوله‌های تا سایز ۸ اینچ ضخامت رده XS به رده ۸۰ و در سایزهای ۱۲ تا ۲۴ اینچ بر حسب رده XS، ضخامت آنها ۱۲.۷ میلی‌متر است.
• لوله‌های رده ‌xxs معادلی ندارند و برای ضخامت لوله‌ها باید به جدول استاندارد تولیدکننده مراجعه کنید.

آرتا استیل تهران متخصص واردات و توزیع انواع ورق های آلیاژی، استنلس استیل و فولاد ضد زنگ، میلگردهای استنلس استیل، لوله و پروفیل و ورقهای فنری، آمادگی خود را جهت همکاری و تأمین کلیه مقاطع فولادی و استنلس استیل به صنعتگران محترم اعلام می دارد. همچنین شما به راحتی می‌ توانید با کارشناسان ما تماس و نسبت به ثبت سفارش خود اقدام نمایید .

دسترسی سریع به محصولات

میلگرد استیل | لوله استیل | استیل ضد زنگ | ورق نسوز | استیل ۳۰۴