圧力配管の壁厚について質問です
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DN100の液状プロピレン用パイプがあり、運転温度は20度セルシウス、運転圧力は1.6MPaで、設計圧力としては1.92MPaが採用されています。水圧試験圧力は2.88MPaです。使用するのはPN40の20#シームレス鋼管で、壁厚については4mmと記載しましたが、化学工学プロセス設計マニュアルを調べたところ、この圧力条件下では4.5mmであるべきだとのことです。先輩の方々、4mmでは要件を満たせますか？発注者側はすでに材料を購入してしまっています。。。
国内で使用される配管の規格が多種多様であるため、さまざまな配管の肉厚シリーズや計算・選定方法が広く用いられており、実際の設計過程において混同されがちである。実際の工学設計においても、管が厚ければ厚いほど良いという誤った考え方や、無闇に配管の壁厚を厚くする行為が見られることがある。これにより、工事費用が増加するだけでなく、配管に安全上のリスクも生じる。本稿では、実際の計算例および実務上の工事例を組み合わせて、配管の壁厚の計算方法と、配管の壁厚と配管応力との関係について論じる。
1. 腐食余量を決定する。この値は1.5mmまたは3.0mmとすることができる。
2. 各設計院には異なる配管等級表があるが、ここでは国内のある甲種石油化学業界の設計院の等級表を例に挙げる。この媒体、圧力、温度の条件下では2.5A2等級が適用され、この等級におけるDN100配管の肉厚はSCH40で、6.0mmに相当する。
3. したがって、耐圧の観点からは4.5mmでも問題ないが、腐食を考慮すると不十分である。使用寿命が短くなるため、ユーザーに説明する必要があります。
2. 各設計院には異なる配管等級表があるが、ここでは国内のある甲種石油化学業界の設計院の等級表を例に挙げる。この媒体、圧力、温度の条件下では2.5A2等級が適用され、この等級におけるDN100配管の肉厚はSCH40で、6.0mmに相当する。
3. したがって、耐圧の観点からは4.5mmでも問題ないが、腐食を考慮すると不十分である。使用寿命が短くなるため、ユーザーに説明する必要があります。
私が書いた4.0mmは、耐圧の観点から見て問題ないでしょうか？国標50316の式に従って計算しましたが、3mmの腐食余裕を加えても十分だと思われます
Φ114を使うべきで、Φ108では間違いなく小さすぎます。現在の配管の壁厚はどれも薄くなっているからです。
GB50316に記載されている式に従って壁厚を計算すれば、出てきた数値がそのまま壁厚となります。この壁厚なら耐圧に問題は絶対にありません。実際、最終的に選んだ壁厚4mmを使って耐圧力を逆算すると、3～4MPaくらいになるでしょう。工程マニュアルについては、あまり気にする必要はありません。
各配管の壁厚はすべて計算する必要があり、マニュアルを調べても同じ圧力および腐食余裕度の壁厚しか選べない
壁厚の最小値がいくつになるか、自分ではわからないのですか？。。 マニュアルから取った値は、この最小値より大きいはずだよね
投稿者が示した条件に従い、50316に基づいて計算された壁厚は2.86であり、そこに腐食余裕量1.5と負の偏差12を加えます。5％で、4.99となります。5.0mmに四捨五入します。比較的適切です。
どうして計算した結果がこんなに大きいのですか？許容応力を130MPa、継手係数を0.8、Y値を0.4、外径を108とし、圧力を2.88とすると、計算上は1.4ミリメートルしか出ません。どうしてそんなに大きな数値を出したのですか？もしかして、私が数を間違えたのでしょうか？
私の計算が間違っていて、溶接係数とY値を入れ替えてしまった