Мінімальна товщина стінки дає абсолютну мінімальну товщину труби або конструкції для її вмісту. Більш тонкі стінки труб означають більш легкі труби або конструкції, які легші і дешевші у виробництві. Більш тонкі труби також дозволяють подавати більше рідини для однакових розмірів труб. Мінімальна товщина стінки в конструкції ґрунтується на тиску вмісту посудини або труби, допустимому напруженні матеріалу та зовнішньому діаметрі труби.
Мінімальна товщина стінки використовується для розрахунку потужності стінки труби.Крок 1
Визначте максимальний тиск, який витримає труба. Це буде тиск води або рідини, який він повинен містити. Це відомо з проектних параметрів трубопроводів або посудини. Використовуйте максимальний тиск у фунтах на квадратний дюйм (фунт / дюйм). Наприклад, у трубі може знадобитися витримувати тиск води 2000 фунтів на квадратний дюйм.
Крок 2
Визначте допустиме напруження матеріалу стіни. Допустимим напруженням може бути напруга на розрив або плинність матеріалу. Допустиме напруження для матеріалу можна знайти в стандарті B31.3 Американського товариства інженерів-машиністів. Згідно "Хімічної інженерної конструкції" Гавіна П. Тоулера та Р. К. Сіннотта, допустима напруга при 100 градусах за Фаренгейтом для труб із вуглецевої сталі становить 12,9 к.с. KSI дорівнює 1000 фунтів на квадратний дюйм. Це робить допустимим напругу 12 900 фунтів на кв. Дюйм.
Якщо у вас вже є труба для роботи, використовуйте штангенциркулі, щоб виміряти її.Виберіть зовнішній діаметр в дюймах для труби. Для цього прикладу вибрано 10-дюймовий зовнішній діаметр.
Крок 4
Помножте зовнішній діаметр у дюймах на тиск в фунт на фут на 1/2. У прикладі це буде 10 дюймів х 2000 фунт / кв. Дюйм x 1/2 або 10 000.
Крок 5
Розподіліть результат кроку 4 на допустиме напруження. Результат - мінімальна товщина стінки, якщо за умови ідеальних умов. У цьому випадку це буде 10000, поділене на 12 900 при мінімально допустимій товщині 0,7752 дюйма.
Крок 6
Помножте мінімальну товщину стінок, враховуючи ідеальні умови, на коефіцієнт безпеки, якщо використовується коефіцієнт безпеки, або на допуск виробника. Наприклад, толерантність виробника часто дається як 12,5 відсотка або 15,0 відсотка через зміни міцності труби. Толерантність 15 відсотків перетворюється на 115 відсотків мінімальної товщини стінки або множника 1,15. Мінімальна товщина 0,7752 дюйма, помножена на 15-відсотковий допуск або 115, стає 0,7752 x 1,15. Це дорівнює 0,89147 дюйма, або майже 0,9 дюйма мінімальної товщини стінки труби. Якщо необхідний коефіцієнт безпеки два, мінімальна товщина 0,7752 х 2 дала б мінімальну товщину стінки 1,5504 дюйма.
