Materialfaktoren, die die Druckfestigkeit von X52 beeinflussen, sind eine der routinemäßigen technischen Zahlen, die vor der Bestellung über Rohrgröße, Gewicht und Druckstufe entscheiden. In diesem Artikel werden die Berechnung, die Formel und die Praxiswerte im Rohrbau erläutert.
Rohrgewicht pro Meter=0.02466 x (D - t) xt für Kohlenstoffstahl.
Die Dichte von Kohlenstoffstahl wird mit 7,85 g/cm3 angenommen.
Barlow: P=2 x S xt / D mit S=SMYS x Designfaktor.
Die Auslegungsfaktoren betragen typischerweise 0,72 an Land, niedriger auf See und in besiedelten Gebieten.
Wandpläne standardisieren die Dicken A53/A106; Bei Leitungsrohrbestellungen wird die Nennwand verwendet.
Die Gewichtsberechnung
Das theoretische Gewicht eines Stahlrohrs wird aus dem Außendurchmesser (D), der Wandstärke (t) und der Dichte des Stahls berechnet, wobei die Formel verwendet wird: Gewicht pro Meter=0.02466 x (D - t) xt, für Kohlenstoffstahl mit einer Dichte von 7,85 g/cm3. Das Ergebnis wird in Kilogramm pro Meter angegeben und ist die Grundlage für Transportkosten, konstruktive Gestaltung und Bestellmengen. Bei Edelstahl beträgt der Faktor aufgrund der höheren Dichte etwa 0,02491.
Dichte und ihre Variation
Kohlenstoffstahlrohre werden mit einer Dichte von 7,85 g/cm3 (7850 kg/m3) berechnet. Die Dichte der API 5L-Typen variiert nur geringfügig mit dem Legierungsgehalt, daher wird der Standardfaktor für Gewichts- und Druckberechnungen verwendet. X52 und andere Leitungsrohrqualitäten werden mit dem gleichen Faktor 7,85 berechnet, wodurch die Zahlen über alle Qualitäten hinweg konsistent bleiben.
Druckbewertung: Die Barlow-Formel
Die Innendruckkapazität eines dünnwandigen Rohrs wird mit der Barlow-Formel geschätzt: P=2 x S xt / D, wobei S die zulässige Spannung, t die Wandstärke und D der Außendurchmesser ist. Die zulässige Spannung ist der SMYS der Güteklasse multipliziert mit einem durch die Norm festgelegten Konstruktionsfaktor, typischerweise 0,72 für Onshore-Gasleitungen und niedriger für besiedelte Gebiete und Offshore. Der berechnete Druck wird dann mit den hydrostatischen Testanforderungen der Norm verglichen.
Auswahl der Wandstärke
Die Wandstärke wird so ausgewählt, dass der Auslegungsdruck unter der zulässigen Spannung bleibt, wobei zusätzliche Korrosionszugabe, Gewindezugabe und Frästoleranz integriert sind. Standardwandpläne wie SCH 40, SCH 80 und SCH 160 decken die üblichen Dicken für A53- und A106-Rohre ab, während API 5L-Leitungsrohre nach Nennwandstärke mit Toleranzklassen geordnet werden.
Praxiswerte und Tabellen
Ingenieure verwenden veröffentlichte Gewichtstabellen und Dickentabellen, um eine Wiederholung der Berechnung zu vermeiden. In den Tabellen sind Nenngröße, Außendurchmesser, Wandstärke, Gewicht pro Meter und Innendurchmesser für jeden Zeitplan aufgeführt. Für Leitungsrohre verwendet die Konstruktion die tatsächliche Wandstärke abzüglich der Toleranz und des Korrosionszuschlags.
Häufig gestellte Fragen
Verwenden Sie 0,02466 x (Außendurchmesser - Wandstärke) x Wandstärke für Kohlenstoffstahl, was Kilogramm pro Meter ergibt; Für Edelstahl verwenden Sie 0,02491.
7,85 g/cm3 (7850 kg/m3). Leitungsrohrgüten wie X52 werden mit dem gleichen Faktor berechnet.
Mit der Barlow-Formel P=2 x S xt / D, wobei S die zulässige Spannung (SMYS mal Designfaktor), t die Wandstärke und D der Außendurchmesser ist.
Typischerweise 0,72 für Onshore-Landstrecken, reduziert für besiedelte Gebiete, Kreuzungen und Offshore-Standorte gemäß den Entwurfsvorschriften.
Eine standardisierte Wandstärkenserie wie SCH 40 oder SCH 80 für A53/A106-Rohre; Leitungsrohre werden stattdessen nach Nennwand mit Toleranzklassen geordnet.
Da die Dichte von Edelstahl höher ist (ca. 7,9–8,0 g/cm3), steigt der Gewichtsfaktor auf ca. 0,02491.
