एएसएमई बी31.3 धारा 304.1.2 एक दीवार मोटाई समीकरण देता है:
टी=(पी × डी) / [2(एसईडब्ल्यू + पीवाई)]
समीकरण कार्बन स्टील, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस और डुप्लेक्स स्टेनलेस के लिए समान है। इसमें फीड किया गया भौतिक डेटा क्या बदलता है। के लिएUNS S32205 (डुप्लेक्स 2205), तीन मान उन मानों से भिन्न होते हैं जिन पर अधिकांश इंजीनियर डिफ़ॉल्ट होते हैं (316एल या कार्बन स्टील):
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प्रतीक |
अर्थ |
S32205 मान (B31.3 तालिका A-1M) |
सामान्य गलती |
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S |
डिज़ाइन तापमान पर बुनियादी स्वीकार्य तनाव |
205 एमपीए 38 डिग्री से कम या उसके बराबर, पर गिरता है300 डिग्री पर 182 एमपीए |
इंजीनियर अक्सर 316L मान (138 MPa) या 304L मान (115 MPa) का उपयोग करते हैं, जो दीवार को 316L से अधिक मोटा कर देता है। |
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E |
अनुदैर्ध्य संयुक्त दक्षता |
1.00 (निर्बाध) |
सही ढंग से लागू किया गया |
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W |
वेल्ड ताकत में कमी कारक |
1.00डुप्लेक्स स्टेनलेस प्रति बी31.3 तालिका 302.3.5(ई) के लिए |
इंजीनियर अक्सर दीवार को 0.85 (ऑस्टेनिटिक आरटी) और उससे भी अधिक मोटा करते हैं |
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Y |
तापमान गुणांक |
0.4फेरिटिक और डुप्लेक्स स्टेनलेस के लिए |
इंजीनियर अक्सर 0.7 (ऑस्टेनिटिक 300-श्रृंखला) लगाते हैं और दीवार को अधिक मोटा कर देते हैं |
समान सेवा शर्तों (8″ एनपीएस, 15 बार, 50 डिग्री) के लिए, गलत एस, डब्लू, और वाई को फीड करने से गणना की गई दीवार की मोटाई 15-30% - शुद्ध सामग्री डेटा त्रुटि में बदल सकती है, वास्तविक इंजीनियरिंग अंतर नहीं।
S32205 भौतिक गुण जो गणना को संचालित करते हैं
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संपत्ति |
कीमत |
स्रोत |
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यूएनएस पदनाम |
S32205 (S31803 भी, कम ताकत) |
एएसटीएम ए790 |
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घनत्व |
7,805 किग्रा/वर्ग मीटर |
एएसटीएम ए790 |
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तन्य शक्ति, मि |
655 एमपीए |
एएसटीएम ए790 |
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उपज शक्ति (0.2% ऑफसेट), न्यूनतम |
485 एमपीए |
एएसटीएम ए790 |
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बढ़ाव, मि |
25% |
एएसटीएम ए790 |
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PREN |
35 (S32205), 32 (S31803) |
%Cr + 3.3×%मो + 16×%N |
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अधिकतम सेवा तापमान (बी31.3 डिज़ाइन) |
300 डिग्री (σ-चरण चिंता 250 डिग्री से ऊपर) |
एएसटीएम ए923 |
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न्यूनतम डिजाइन तापमान |
-50 डिग्री (एएसटीएम ए370 के अनुसार प्रभाव परीक्षण) |
एएसएमई बी31.3 |
कार्यान्वित उदाहरण: 8″ एनपीएस समुद्री जल इंजेक्शन लाइन
सेवा शर्तें (सामान्य सऊदी अरामको ऑफशोर):
द्रव: फ़िल्टर किया हुआ समुद्री जल, सीएल⁻ ≈ 19,000 पीपीएम
डिज़ाइन दबाव पी: 15 बार (1.5 एमपीए)
डिज़ाइन तापमान T: 50 डिग्री
पाइप: 8″ एनपीएस, ओडी 219.1 मिमी
सामग्री: UNS S32205, ASTM A790 सीमलेस
चरण 1 - सामग्री डेटा को 50 डिग्री पर खींचें:
एस=205 एमपीए (तालिका ए-1एम, 38 डिग्री से कम या उसके बराबर; 50 डिग्री पर कोई कमी नहीं)
ई=1.00 (निर्बाध)
डब्ल्यू=1.00 (डुप्लेक्स स्टेनलेस, तालिका 302.3.5(ई))
Y=0.4 (फेरिटिक/डुप्लेक्स, तालिका 304.1.1)
चरण 2 - न्यूनतम आवश्यक दीवार मोटाई की गणना करें:
t = (1.5 × 219.1) / [2(205 × 1.00 × 1.00 + 1.5 × 0.4)] t = 328.65 / [2(205 + 0.6)] t = 328.65 / 411.2 t = 0.80 मिमी
यह दबाव-डिज़ाइन न्यूनतम है। संक्षारण भत्ता और मिल सहनशीलता को जोड़ने के बाद अनुसूची का चयन किया जाना चाहिए।
संक्षारण भत्ता: समुद्री जल में दबाव से भी बड़ा चालक
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सेवा वातावरण |
अनुशंसित सीए |
स्रोत |
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फ़िल्टर किया हुआ समुद्री जल, टी <60 डिग्री, कोई कैथोडिक सुरक्षा नहीं |
3.0 मिमी |
नॉरसोक एम-506, सऊदी अरामको 32-एसएएमएसएस-005 |
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गीला फॉस्फोरिक एसिड (30-54% P₂O₅, T <80 डिग्री) |
2.0 मिमी |
फ़ील्ड डेटा, ~0.1 मिमी/वर्ष समान संक्षारण |
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NACE MR0175 खट्टा सेवा, H₂S 0.05 बार से कम या उसके बराबर |
0 मिमी |
2205 के लिए एमआर0175 सीमा के भीतर कोई एसएससी जोखिम नहीं |
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तटस्थ तेल/गैस, गैर-संक्षारक |
1.0 मिमी |
केवल यांत्रिक क्षति भत्ता |
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हाइड्रोक्लोरिक एसिड, कोई भी सांद्रता |
एन/ए - 2205 का उपयोग न करें |
हेस्टेलॉय C276 या C22 का उपयोग करें |
समुद्री जल सेवा के लिए: सीए=3.0 मिमी।
मिल टॉलरेंस के साथ शेड्यूल चयन
ASTM A790 सीमलेस पाइप है±12.5% मिल सहनशीलतादीवार की मोटाई पर. यह सुनिश्चित करने के लिए कि सबसे पतला बिंदु डिज़ाइन से मेल खाता है:
t_nominal (t + ca) से अधिक या उसके बराबर / 0.875 t_nominal (0.80 + 3.00) से अधिक या उसके बराबर / 0.875 t_nominal इससे अधिक या उसके बराबर4.34 मिमी
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अनुसूची (8″ एनपीएस) |
नाममात्र दीवार (मिमी) |
न्यूनतम दीवार -12.5% |
4.34 मिमी से मिलता है? |
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5S |
3.76 |
3.29 |
नहीं |
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10S |
4.19 |
3.67 |
नहीं |
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40S |
8.18 |
7.16 |
हाँ - चयनित |
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80S |
12.70 |
11.11 |
हाँ (अधिक-डिज़ाइन) |
परिणाम: 15 बार/50 डिग्री/3.0 मिमी सीए पर 8″ एस32205 समुद्री जल इंजेक्शन के लिए एसएच 40एस।
यदि डिज़ाइन दबाव 30 बार (गहरे पानी में इंजेक्शन) तक बढ़ जाता है, तो टी=1.59 मिमी, टी_नाममात्र 5.25 मिमी से अधिक या उसके बराबर - एसएच 40एस अभी भी काम करता है।इस दबाव सीमा में, संक्षारण भत्ता शेड्यूल को संचालित करता है, दबाव को नहीं।

2205 से आगे कब जाना है
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सेवा |
2205 ठीक है? |
अनुशंसित सामग्री |
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समुद्री जल, टी <60 डिग्री |
हाँ |
- |
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समुद्री जल, टी > 60 डिग्री, रेत के साथ |
सीमांत |
2507 (एस32750, पीआरईएन 40 से अधिक या उसके बराबर) + कैथोडिक सुरक्षा |
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खट्टा सेवा, H₂S > 0.05 बार, T > 90 डिग्री |
नहीं |
25Cr सुपर डुप्लेक्स या निकल मिश्र धातु |
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एचसीएल, कोई भी सांद्रता |
नहीं |
हास्टेलॉय C276 |
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H₂SO₄ > 15%, T > 50 डिग्री |
नहीं |
हास्टेलॉय C22 |
दीवार की मोटाई की गणना तभी मायने रखती है जब सामग्री का चयन सही हो। गलत मिश्रधातु, कोई शेड्यूल क्षतिपूर्ति नहीं करता।
S31803 बनाम S32205 - आप वास्तव में कौन सा प्राप्त कर रहे हैं?
आधुनिक खरीद डिफ़ॉल्ट रूप से S32205 है, लेकिन लीगेसी P&ID अभी भी S31803 निर्दिष्ट कर सकते हैं। स्वीकार्य तनाव भिन्न है:
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श्रेणी |
उपज शक्ति (न्यूनतम) |
एस 50 डिग्री पर (बी31.3) |
दीवार की मोटाई का प्रभाव |
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S31803 |
450 एमपीए |
189 एमपीए |
+8% दीवार बनाम S32205 |
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S32205 |
485 एमपीए |
205 एमपीए |
आधारभूत |
8″/15 बार/एसएच 40एस सेवा के लिए, दोनों ग्रेड एक ही शेड्यूल पर समाप्त होते हैं। पतली -दीवार ऊंची-दबाव वाली सेवा के लिए (उदाहरण के लिए, 40 बार पर 6″ एसएच 10एस), अंतर शेड्यूल को एक कदम आगे बढ़ा सकता है।गणना चलाने से पहले हमेशा एमटीसी पर यूएनएस की पुष्टि करें।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Q1: 200 डिग्री पर S32205 के लिए मूल स्वीकार्य तनाव क्या है?
ए: 190 एमपीए प्रति एएसएमई बी31.3 टेबल ए-1एम (205 एमपीए से 38 डिग्री से कम या इसके बराबर)। 250 डिग्री पर, एस=186 एमपीए; 300 डिग्री पर, एस=182 एमपीए। 300 डिग्री से ऊपर, σ-चरण वर्षा जोखिम आमतौर पर 2205 को बी31.3 डिज़ाइन से बाहर कर देता है।
Q2: डुप्लेक्स स्टेनलेस के लिए W=1.00 क्यों है?
ए: एएसएमई बी31.3 तालिका 302.3.5(ई) डब्ल्यू के साथ फेरिटिक स्टेनलेस के साथ डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स को सूचीबद्ध करता है=1.00. यह दर्शाता है कि डुप्लेक्स में योग्य वेल्ड में पूर्ण आधार {3}धातु की ताकत होती है जब ठीक से समाधान किया जाता है और अचार डाला जाता है। यह 300-श्रृंखला ऑस्टेनिटिक पर एक लाभ है, जहां रेडियोग्राफ़िक परीक्षा के आधार पर डब्ल्यू 0.85 से 1.00 तक होता है।
Q3: क्या समुद्री जल के लिए 3.0 मिमी संक्षारण भत्ता अत्यधिक है?
ए: यह समुद्री जल इंजेक्शन सेवा में अनलाइन्ड, अनकोटेड 2205 के लिए मानक मूल्य है। नॉरसोक एम-506 और सऊदी अरामको 32-एसएएमएसएस-005 दोनों इस सेवा के लिए 3.0 मिमी का उपयोग करते हैं। कैथोडिक सुरक्षा और ऑनलाइन संक्षारण निगरानी वाले ऑपरेटर कभी-कभी 2.0 मिमी तक कम हो जाते हैं - लेकिन इसके लिए दस्तावेजित सीपी सिस्टम विश्वसनीयता और चल रहे निगरानी बजट की आवश्यकता होती है।
Q4: क्या मैं ऑनलाइन संक्षारण निगरानी के साथ Sch 40S के बजाय Sch 10S का उपयोग कर सकता हूँ?
ए: 4.34 मिमी नाममात्र सीमा एसएच 10एस (4.19 मिमी) को शामिल नहीं करती है। ऑनलाइन निगरानी से मिल सहनशीलता की आवश्यकता में कोई बदलाव नहीं आता है। यदि डिज़ाइन का आधार कम विश्वसनीयता और ऑपरेटर साइड निरीक्षण लागत की अनुमति देता है, तो कुछ ऑपरेटर Sch 10S - स्वीकार करते हैं लेकिन यह प्रमुख मध्य पूर्व ऑपरेटरों के लिए डिफ़ॉल्ट नहीं है।
Q5: B31.3 में 2205 के लिए अधिकतम डिज़ाइन तापमान क्या है?
ए: 300 डिग्री, 250-300 डिग्री रेंज में चरण वर्षा द्वारा सीमित। एएसटीएम ए923 विधि सी हानिकारक इंटरमेटेलिक चरणों का पता लगाता है। 250 डिग्री से ऊपर निरंतर संचालन के लिए, 2507 (एस32750) या निकल मिश्र धातुओं पर विचार करें।
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