Ган хоолойн хагарлын даралт нь хоолой сонгох, даралтын туршилт хийх, инженерийн зураг төслийн гол параметр юм. Энэ нь ган хоолойн сүйрлийн эвдрэлээс өмнө тэсвэрлэж чадах хамгийн их дотоод даралтыг илэрхийлнэ.
Усан хангамж, химийн боловсруулалт, газрын тос, байгалийн хий дамжуулах, галын хамгаалалтын хоолой зэрэг салбаруудын хувьд аюулгүй ажлын даралтыг тооцоолох, хоолойн зөв хуваарийг сонгоход хагарлын даралтын өгөгдөл чухал үүрэгтэй.
Энэхүү гарын авлагад Барлоугийн томъёо, ган хоолойн нийтлэг хагарлын даралтын график, нөлөөлөх гол хүчин зүйлс болон зөв хэрэглээний дүрмийг хамарсан болно.
1. Ган хоолойн хагарлын даралт гэж юу вэ?
Тэсрэлтийн даралт гэдэг нь дотоод даралтын нөлөөгөөр хоолойн хана хагарах даралт юм. Энэ нь хоолойн даралтын хязгаарыг илэрхийлнэ.
Инженерүүдийн хувьд тэсрэлтийн даралтыг ойлгох нь дараах зүйлсэд чухал ач холбогдолтой:
- Аюулгүй ажлын даралтын хязгаарыг тодорхойлох
- Хоолойн ханын зузааныг зөв сонгох / Хуваарь
- Дизайн кодын нийцлийг хангах
- Хоолойн эвдрэл, аюулгүй байдлын ослоос урьдчилан сэргийлэх
2. Ган хоолойн тэсрэлтийн даралтын Барлоугийн томъёо
Ган хоолойн хагарлын даралтыг тооцоолох хамгийн өргөн хэрэглэгддэг томъёо бол Барлоугийн томъёо юм. Энэ нь оёдолгүй ган хоолой, шулуун оёдолтой гагнасан хоолой болон бусад стандарт дугуй нүүрстөрөгчийн ган хоолойд тохиромжтой.
Формула:
P = (2 × S × t) / D
Дүрийн тодорхойлолтууд
- P = Онолын тэсрэлтийн даралт (МПа эсвэл PSI)
- S = Суналтын бат бэх (МПа эсвэл PSI)
- t = Ханын зузаан (мм эсвэл инч)
- D = Гадна диаметр (мм эсвэл инч)
Анхаарах зүйл:
Барлоугийн томъёо нь зөвшөөрөгдөх ажлын даралтыг бус, харин онолын тэсрэлтийн даралтыг тооцоолно . Аюулгүй инженерийн ажиллагааны хувьд тэсрэлтийн даралтыг аюулгүй байдлын коэффициентоор хуваах ёстой.
Барлоугийн томъёо нь ерөнхийдөө нимгэн ханатай хоолойд тохиромжтой бөгөөд ханын зузаан нь диаметрийн 1/10-ээс бага байдаг.
3. Ган хоолойн хагарлын даралтын график
3.1 40-р хуваарийн ган хоолойн даралтын хүснэгт
| 1 / 2 " | 10,380 | 1,300 |
| 3 / 4 " | 8,610 | 1,080 |
| 1 " | 8,090 | 1,010 |
| 1 1/4 ″ | 6,745 | 840 |
| 1 1/2 ″ | 6,100 | 760 |
| 2 " | 5,185 | 650 |
| 2 1/2 ″ | 5,650 | 710 |
| 3 " | 4,940 | 620 |
| 3 1/2 ″ | 5,610 | 700 |
| 4 " | 5,270 | 660 |
| 5 " | 4,630 | 580 |
| 6 " | 4,220 | 530 |
| 8 " | 3,720 | 470 |
| 10 " | 3,380 | 420 |
| 12 " | 2,930 | 370 |
Тэмдэглэл: Бүх утга нь зөвхөн лавлагаанд зориулагдсан Барлоугийн томъёогоор тооцоолсон онолын тэсрэлтийн даралт юм.
Энэ хүснэгтэд ашигласан аюулгүй байдлын хүчин зүйл: 8:1
Нэгжийн хөрвүүлэлт:
1 PSI = 0.06895 бар = 0.006895 МПа
3.2 80-р хуваарийн ган хоолойн даралтын хүснэгт
| Хоолойн нэрлэсэн хэмжээ | Ажлын даралт (бар) | Тэсрэх даралт (бар) |
|---|---|---|
| 1 / 8 " | 14 | 105 |
| 1 / 4 " | 14 | 105 |
| 3 / 8 " | 14 | 105 |
| 1 / 2 " | 14 | 105 |
| 3 / 4 " | 14 | 105 |
| 1 " | 14 | 105 |
| 1 1/4 ″ | 14 | 105 |
| 1 1/2 ″ | 14 | 105 |
| 2 " | 14 | 105 |
Тэмдэглэл: Хүснэгтийн өгөгдлийг өгөгдсөн зургаас хуулж авсан болно. Нийтлэхийн өмнө анхны утгыг шалгана уу.
Энэ хүснэгтэд ашигласан аюулгүй байдлын хүчин зүйл: 6:1
3.3 NPS болон хуваарийн дагуу ган хоолойн хагарлын даралт
| NPS | Од (мм) | Sch10 / Тэсрэлт | Sch20 / Тэсрэлт | Sch40 / Тэсрэлт | Sch80 / Тэсрэлт |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 " | 60.3 | 2.77 / 22.1 | 3.05 / 24.3 | 3.91 / 31.2 | 5.54 / 44.3 |
| 3 " | 88.9 | 3.05 / 16.5 | 3.68 / 19.9 | 5.49 / 29.8 | 7.62 / 41.5 |
| 4 " | 114.3 | 3.05 / 12.8 | 3.96 / 16.7 | 6.02 / 25.4 | 8.56 / 36.2 |
| 6 " | 168.3 | 3.40 / 9.7 | 4.78 / 13.6 | 7.11 / 20.3 | 10.97 / 31.2 |
| 8 " | 219.1 | 3.76 / 8.3 | 5.54 / 12.2 | 8.18 / 18.0 | 12.70 / 27.9 |
| 10 " | 273.1 | 4.19 / 7.3 | 6.02 / 10.4 | 9.27 / 16.4 | 15.09 / 26.6 |
Ханын зузаан мм-ээр, тэсрэлтийн даралт МПа-аар.
Тайлбар:
- Sch10 / Sch20: Голчлон усан хангамж, агааржуулалт, нам даралтын шингэн дамжуулахад ашигладаг.
- Ш40 / Sch80: Аж үйлдвэр, химийн бодис, газрын тос, байгалийн хийн хэрэглээнд зориулсан ерөнхий зориулалттай хуваарь.
- Дээрх утгууд нь онолын тэсрэлтийн даралт юм. Ажлын даралтыг холбогдох аюулгүй байдлын коэффициентэд хувааж тооцоолох ёстой.
4. Ган хоолойн хагарлын даралтад нөлөөлдөг хүчин зүйлс
4.1 Материалын зэрэг
Илүү өндөр суналтын бат бэх нь илүү өндөр тэсрэлтийн даралтыг бий болгодог.
| материал | Суналтын хүч (МПа) | Суналтын бат бэх (PSI) |
|---|---|---|
| A53 А зэрэг | 330 | 48,000 |
| A53 анги B | 415 | 60,000 |
| A106 анги B | 415 | 60,000 |
| API 5L X42 | 415 | 60,200 |
| API 5L X52 | 455 | 66,000 |
4.2 Ханын зузаан ба хоолойн хуваарь
Ижил диаметртэй хоолойн хувьд илүү зузаан хана болон илүү өндөр хуваарь нь илүү их тэсрэлтийн даралтыг бий болгодог.
Жишээ нь: 2 инчийн хоолой:
- 40-р хуваарь: 3.91 мм ханын зузаан
- 80-р хуваарь: 5.54 мм ханын зузаан
- 160-р хуваарь: 8.74 мм ханын зузаан
Даралтын эсэргүүцлийн дараалал:
Sch160 > Sch80 > Sch40.
4.3 Ашиглалтын температур
Ашиглалтын температур нэмэгдэхийн хэрээр материалын бат бэх буурч, тэсрэлтийн даралт буурдаг. Өндөр температурт дамжуулах хоолой нь нэмэлт аюулгүй байдлын хязгаар шаарддаг.
4.4 Зэврэлт ба элэгдэл
Цаг хугацаа өнгөрөхөд зэврэлт болон гадны элэгдэл нь хананы зузааныг бууруулж, даралтыг тэсвэрлэх чадварыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
4.5 Гагнуурын чанар
Гагнасан ган хоолойн хувьд гагнуурын холболтын коэффициент (E) нь тооцоолсон тэсрэлтийн даралтыг бууруулдаг.
- Оёдолгүй хоолой: E = 1.0
- Гагнасан хоолой: E = 0.85-аас 1.0 хүртэл
5. Тэсрэлтийн даралт ба ажлын даралт
Тэсрэлтийн даралт гэдэг нь хоолой хагарах онолын даралт юм.
Ажлын даралт буюу зөвшөөрөгдөх хамгийн их ажлын даралт (MAWP) нь аюулгүй ажиллагааны даралт юм.
MAWP = Тэсрэлтийн даралт / Аюулгүй байдлын хүчин зүйл
Тэсрэлтийн даралтыг хэзээ ч ажлын даралт болгон шууд ашиглаж болохгүй.
6. Хэрэглээгээр нь аюулгүй байдлын хүчин зүйлс
Аюулгүй байдлын хүчин зүйлс нь програм болон холбогдох кодоос хамааран өөр өөр байдаг. Нийтлэг утгуудад дараахь зүйлс орно.
| Програмын | Аюулгүй байдлын ердийн хүчин зүйл |
|---|---|
| Үйлдвэрийн ерөнхий шугам хоолой | 4:1 |
| ASME B31.3 процессын хоолой | 3-4: 1 |
| Чухал хэрэглээ | 6:1 буюу түүнээс дээш |
| Усан хангамж | 4:1 эсвэл орон нутгийн кодоор |
Ус хангамжийн шугам хоолойн хувьд инженерүүд хоолойн хагарлын даралтыг системийн хамгийн их даралтаас дор хаяж 3-4 дахин их байлгахыг шаарддаг.
Дамжуулах хоолойн хувьд API 5L гангийн зэрэглэлийг түгээмэл ашигладаг бөгөөд дизайны хүчин зүйлсийг тогтоосон хамгийн бага урсацын бат бэх (SMYS) дээр үндэслэдэг. Дизайны хүчин зүйлс нь хөдөө орон нутагт 0.72-оос эхэлж, хүн ам суурьшсан газарт 0.60 буюу түүнээс доош болж буурч болно.
Тайлбар:
Зарим 40 болон 80-р хуваарийн хүснэгтүүд нь 8:1 эсвэл 6:1 гэх мэт өөр өөр аюулгүй байдлын хүчин зүйлсийг ашиглаж болно. Хэрэглэхийн өмнө хүснэгтийн суурийг үргэлж баталгаажуулна уу.
7. Аюулгүй ажлын даралтыг хэрхэн тооцоолох вэ
- Хоолойн гадна диаметр, ханын зузаан, материалын зэрэглэлийг баталгаажуулна уу.
- Онолын тэсрэлтийн даралтыг тооцоолохын тулд Барлоугийн томъёог ашиглана уу.
- Зөвшөөрөгдөх хамгийн их ажлын даралтыг (MAWP) авахын тулд аюулгүй байдлын коэффициентоор хуваана уу.
- Температур болон зэврэлтийн нөхцөл байдлаас шалтгаалан доошоо тохируулна уу.
8. Түгээмэл асуултууд
А: Тэсрэлтийн даралт ба ажлын даралтын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
А: Тэсрэлтийн даралт гэдэг нь хоолой хагарах онолын даралт юм. Ажлын даралт буюу MAWP нь аюулгүй ажиллагааны даралт юм. Үүнийг тэсрэлтийн даралтыг аюулгүй байдлын коэффициентт хувааж тооцоолно.
А: Барлоугийн томъёо нь бүх төрлийн хоолойд хамаарах уу?
А: Барлоугийн томъёо нь нимгэн ханатай хоолойд хамаарах бөгөөд ерөнхийдөө ханын зузаан нь диаметрийн 1/10-аас бага байдаг.
А: Ямар аюулгүй байдлын хүчин зүйлийг ашиглах ёстой вэ?
А: Тохирох аюулгүй байдлын хүчин зүйл нь програм болон холбогдох кодоос хамаарна. Нийтлэг утгуудад дараахь зүйлс орно.
- Ерөнхий аж үйлдвэрийн: 4:1
- ASME B31.3 процессын хоолой: ихэвчлэн 3–4:1
- Чухал хэрэглээ: 6:1 ба түүнээс дээш
- Усан хангамж: 4:1 эсвэл орон нутгийн дүрэм журмын дагуу
А: Хоолойн хуваарийг хэрхэн зөв сонгох вэ?
- Дизайн даралт ба температурыг тодорхойлох.
- Тооцоолсон температурт материалын зөвшөөрөгдөх стрессийг тодорхойлно уу.
- Холбогдох кодын томъёог ашиглан шаардлагатай хамгийн бага ханын зузааныг тооцоолно уу.
- Ханын зузаан нь хамгийн бага хэмжээтэй тэнцүү эсвэл түүнээс их байх хуваарийг сонгоно уу.
- Сонголтыг ASME B36.10M эсвэл B36.19M хэмжээст хүснэгтүүдтэй харьцуулан шалгана уу.
Зөв ган хоолой сонгоход тусламж хэрэгтэй байна уу?
Хоолойн хэмжээ, ханын зузаан, материалын зэрэг, ажлын даралтыг бидэнд илгээнэ үү. Манай баг танд тэсрэлтийн даралтыг тооцоолох, тохиромжтой хуваарийг санал болгох, үнийн санал өгөхөд туслах болно.
Ган хоолойн захиалгат шийдлийн талаар өнөөдөр бидэнтэй холбогдоно уу.
