Tloušťka stěny potrubí | Blog ChelMetGroup

Potrubní systémy jsou během provozu vystaveny vnějšímu a vnitřnímu zatížení. Na pevnost potrubí a jeho životnost má kromě materiálu rozhodující vliv tloušťka stěn potrubí. V průmyslu, veřejných službách a energetice jsou poptávány různé velikosti, od velmi tenkých pro výrobu vysoce přesných přístrojů až po silnostěnné schopné odolat tlaku ropy a plynu při těžbě a přepravě. Spolehlivost provozu válcovaných trubek závisí na složení, teplotě pracovního prostředí, tlaku vytvářeném prouděním, destruktivním působení koroze a povětrnostních podmínkách v oblasti uložení. U podzemních instalací má vliv i vliv a vlastnosti zeminy, její vertikální a horizontální tlak. Při výběru výkonových charakteristik se berou v úvahu i vlastnosti aplikovaných ochranných a izolačních nátěrů.

Klasifikace trubek podle tloušťky stěny

Pro kovové výrobky tvářené za studena stanoví GOST 8734 koncept tloušťky stěny, která je vyjádřena jako poměr vnějšího průměru k tloušťce stěny trubky. Podle tohoto kritéria dochází k následujícímu rozdělení do skupin:

• nad čtyřicet – zejména tenkostěnné;
• od 12.5 do 40 ‒ tenkostěnné;
• 6 ‒ 12.5 ‒ silnostěnné;
• do šesti – zejména silnostěnných.

Vodovodní a plynové potrubí podle GOST 8732 se v závislosti na obsahu kovu vyrábí v následujících tloušťkách (mm):

• světlo – od 1.8 do 4.0;
• běžné – od 2.0 do 4.5;
• zesílené – od 2.5 do 5.5.

Požadavky regulačních dokumentů pro tloušťku stěny ocelových trubek

Státní normy obsahují základní rozměry pro válcované kovové trubky a pro ně přípustné odchylky. Tloušťka stěny ocelové trubky v závislosti na průměru v mm pro různé typy je uvedena v podkladech ve formě tabulek.

1. Výrobky válcované za studena podle GOST 8734 se získávají z kovových polotovarů válcovaných za tepla při nízkých teplotách válcováním. Bezešvé výrobky zvýšené výrobní přesnosti s dobře opracovaným hladkým povrchem při Dn od 5 do 250 mají S=0.3 ‒ 24. Výhodou je možnost získat tenkostěnné výrobky se zvýšenou pevností. Tato kombinace vlastností je žádaná v letectví při výrobě automobilů, kosmických lodí a složitých dílů.
2. Výrobky deformované za tepla dle GOST 8732 jsou vyráběny na válcovacích stolicích z rozžhavené tyče a při kalibraci dosahují stanovené tloušťky stěny od 2.5 do 75 o průměru 20 – 550. Válcovaný kov se vyznačuje hustou plastovou strukturou, je schopen rozložit napětí po celé délce, snižuje tepelné ztráty. Dostatečně silné stěny bez spoje na povrchu jsou potřebné pro přepravu agresivních chemikálií, oleje a nosičů tepla za podmínek vysokého tlaku.
3. Vodovodní a plynové potrubí podle GOST 3262 jsou určeny pro vybavení inženýrských sítí; při jejich výrobě svařováním jsou zahrnuty odchylky od rozměrů pro zvýšenou a běžnou přesnost výroby a také schopnost odolávat stanoveným indikátorům tlaku. Kovové výrobky procházejí speciálními testy, aby vydržely specifické zatížení. Dokument obsahuje tloušťky ocelových trub lehkých, obyčejných a zesílených sérií pro jmenovitý vrtání od 6 do 150 a Dn 10 – 2. Zinkování se provádí z důvodu ochrany proti korozi.
4. Elektricky svařované trubky podle GOST 10704 jsou svařovány z plechů nebo pásů o tloušťce 1 až 32 milimetrů. V tomto případě se získají svařované válce s rovným švem o průměru 10 až 1420, u kterých existují omezení zatížení kvůli problémové oblasti ve formě svarového švu. Kovové výrobky tohoto typu jsou instalovány v sítích s průměrnými hodnotami tlaku a tam, kde jsou vyžadovány velké výrobky s nízkou hmotností. Trubkové svařované kovové výrobky se zesíleným rovným švem jsou regulovány GOST 10706.

Souhrnná tabulka velikostí pro různé typy potrubí

Vnější průměr, mm

Tloušťka stěny, mm

Jak zjistit tloušťku stěny trubky

Správné dimenzování součástí je jedním ze základních kritérií při návrhu potrubí. Skutečná tloušťka stěny je naměřená vzdálenost mezi její vnitřní a vnější plochou.

K vyřešení každého technického problému je nutné stanovit vypočítanou hodnotu pomocí specifické metody. Podívejme se na konkrétní příklad: výpočet tloušťky topné trubky. Při stanovení hodnoty se použijí následující ustanovení:

• RD 10-249-98: jsou zadány hodnoty tlaku a teploty, doporučená jakost oceli, korekce pro kolísání tloušťky stěny a opotřebení korozí;
• SNiP 2.04.02-84: potrubí je rozděleno do zón podle úrovně odpovědnosti, tloušťka potrubí je určena dvěma předpoklady: prvním je odolnost vůči vnějšímu zatížení za přítomnosti vakua uvnitř, druhým je zanedbávání vlivu zvenčí s odolností vůči vnitřním vlivům.

U průmyslových ropovodů se při výpočtu tloušťky v souladu s GOST R 55990 berou v úvahu meze kluzu a pevnosti materiálu a zkušební tlak v horním a dolním bodě. Dále se zohledňuje vlastní hmota konstrukce, tíha zeminy, elastické ohybové napětí, vnitřní tlak dopravované kapaliny nebo plynu, teplotní vlivy, klimatické parametry atd. Hodnota se bere jako větší než 1/100 DN, ale ne menší než 3 mm pro DN menší než 200 a větší než 4 mm pro DN nad dvě stě.

GOST 32388 byl vyvinut pro návrh procesních potrubí pro chemický průmysl a průmysl zpracování ropy.

Při výpočtu pro průmyslové systémy se berou v úvahu maximální možná přetížení. Aby se snížily náklady, inženýrské služby snižují spotřebu materiálu pouze v rámci stanovených bezpečnostních norem.

Pro regulovanou životnost systému je navíc zohledněno zjištěné korozní opotřebení pomocí míry destrukce konstrukce za rok.

Výpočet tloušťky stěny potrubí je složitý proces, závisí na mnoha faktorech a vyžaduje speciální inženýrské znalosti a zkušenosti.