Što je dopušteni stres?
Dopušteno naprezanje je maksimalno naprezanje koje materijal može podnijeti tijekom dugotrajne-službe uz zadržavanje sigurnosne margine protiv popuštanja i pucanja. Postavlja ga projektni kod, a ne dobavljač materijala, i čini osnovu za-izračune debljine stijenke i-tlaka za cjevovode i tlačne posude. Za cijevi od ugljičnog čelika niske-temperature kao što je ASTM A333 stupanj 6, dopušteno naprezanje mora se očitati iz tablice kodova za projektnu temperaturu.
Materijalne osnove A333 6. razreda
ASTM A333 Grade 6 je-bešavna ili zavarena cijev od ugljičnog čelika s minimalnom granicom razvlačenja od 240 MPa i minimalnom vlačnom čvrstoćom od 415 MPa. To je Charpyjevo ispitivanje na udar na -45 stupnjeva Celzijusa, što ga kvalificira za hladnu upotrebu do te temperature. Vrsta se naširoko koristi za niske{9}}temperaturne procesne cjevovode, spojne vodove spremnika za skladištenje, izmjenjivače topline i rashladne sustave.
| Vlasništvo | A333 Zahtjev za stupanj 6 |
|---|---|
| Granica razvlačenja, minimalna | 240 MPa (35 000 psi) |
| Vlačna čvrstoća, minimalna | 415 MPa (60 000 psi) |
| Charpyjevo ispitivanje udarom | Na -45 stupnjeva Celzija (-50 stupnjeva Fahrenheita) |
| Sadržaj ugljika | 0,30% najviše |
| Sadržaj mangana | 0.29-1.06% |
Dopuštene vrijednosti naprezanja
U ASME sustavu osnovno dopušteno naprezanje je manje od jedne trećine minimalne vlačne čvrstoće i dvije trećine minimalne granice razvlačenja na sobnoj temperaturi. Za A333 Grade 6, jedna trećina od 415 MPa je oko 138 MPa, a dvije trećine od 240 MPa je 160 MPa, tako da vrijedi kriterij rastezanja i tablična vrijednost u ASME B31.3 tablici A-1 i ASME Odjeljku II dijelu D je 20 000 psi, približno 138 MPa. Kineski kodovi za tlačne cijevi i posude, kao što su GB/T 20801 i GB 150, objavljuju usporedivo dopušteno naprezanje na sobnoj temperaturi od oko 135 MPa za isti materijal.
| Sustav kodova | Dopušteni ambijentalni stres | Osnova |
|---|---|---|
| ASME B31.3 / ASME BPVC odjeljak II dio D | 20,0 ksi, oko 138 MPa | Minimalna vlačna čvrstoća podijeljena s 3 |
| GB/T 20801 / GB 150 serija | Oko 135 MPa | Kineski kodeks faktora sigurnosti i temperaturne tablice |
Učinci temperature i pravila niske-temperature
Dopušteno naprezanje je funkcija temperature. Na povišenim temperaturama vrijednost se smanjuje kako čvrstoća opada, a kodne tablice moraju se čitati na stvarnoj projektnoj temperaturi. Za hladni rad, važna granica nije dopušteno naprezanje, već minimalna projektirana temperatura metala. A333 Grade 6 je testiran na udar na -45 stupnjeva Celzijusa; ispod te temperature kodeks zahtijeva-ocjenjivanje-slučaja po slučaj, dodatno ispitivanje na udar ili drugačiji materijal kao što je A333 stupanj 3. U praktičnom dizajnu za niske temperature, vrijednost dopuštenog naprezanja okoline obično je mjerodavna za ugljični čelik.
Kako primijeniti vrijednost u dizajnu
U ASME B31.3 minimalna potrebna debljina stijenke za unutarnji tlak izračunava se s osnovnim dopuštenim naprezanjem S iz tablice A-1, zajedno s proračunskim tlakom, vanjskim promjerom i faktorima kvalitete spoja i lijevanja. Dizajner odabire projektnu temperaturu i očitava odgovarajuću S vrijednost, zatim primjenjuje formulu koda. Za dizajn kineskog koda, odgovarajuća tablica dopuštenog naprezanja u GB/T 20801 koristi se na isti način. U oba sustava standard cijevi A333 ili SA-333 mora biti naveden u specifikaciji materijala tako da se potvrda tvornice podudara s materijalom navedenim kodovima.
Uobičajene zablude
Dopušteno naprezanje nije svojstvo materijala otisnuto na certifikatu tvornice; to je vrijednost dizajna-izvedena iz koda. Faktor sigurnosti se ne primjenjuje kao jedan množitelj od 0,4 kao što se ponekad vidi u pojednostavljenoj literaturi; ASME vrijednost je izvedena iz vlačne čvrstoće podijeljene s 3 na sobnoj temperaturi. Dopušteno naprezanje ne pada progresivno ispod -45 stupnjeva Celzijusa; mjerodavna granica pri vrlo niskim temperaturama je minimalna projektirana temperatura metala i zahtjev-ispitivanja udarca, a ne padajuće dopušteno naprezanje. Naposljetku, vrijednost sobne temperature ne smije se koristiti slijepo na 300 stupnjeva Celzija, gdje je u tablici kodova već navedena niža brojka.
FAQ
Koje je dopušteno naprezanje za cijev A333 razreda 6?
U tablici A-1 ASME B31.3 dopušteno naprezanje na sobnoj temperaturi za SA-333 stupanj 6 je 20 000 psi, oko 138 MPa. Kineski kodovi navode oko 135 MPa.
Kako je izvedena vrijednost od 138 MPa?
To je jedna trećina minimalne vlačne čvrstoće od 415 MPa. Kriterij čvrstoće-tečenja od dvije trećine od 240 MPa daje 160 MPa, tako da kriterij vlačne čvrstoće prevladava.
Mijenja li se dopušteno naprezanje s temperaturom?
Da. Očitajte vrijednost iz kodne tablice na projektiranoj temperaturi. Za ugljični čelik, povišene temperature smanjuju dopušteno naprezanje; za rad u hladnom stanju obično vlada ambijentalna vrijednost.
Može li se A333 Grade 6 koristiti ispod -45 stupnjeva Celzijusa?
Ne kao standardna kataloška stavka. Charpy kvalifikacija je na -45 stupnjeva Celzijusa, tako da je za hladniju upotrebu potrebna procjena kućišta ili stupanj više legure kao što je A333 stupanj 3.
Koji je faktor sigurnosti iza ASME vrijednosti?
Na sobnoj temperaturi osnovno dopušteno naprezanje koristi minimalnu vlačnu čvrstoću podijeljenu s 3, uz usporednu provjeru dvije-trećine--kriterija tečenja.
Zašto se ASME i GB vrijednosti razlikuju?
Kineski kodovi tlaka primjenjuju vlastite faktore sigurnosti i temperaturne tablice, koje daju oko 135 MPa za isti materijal na temperaturi okoline.