Korkean lämpötilan järjestelmät vaativat tarkkoja laskelmia, jotta varmistetaan putken eheys ja turvallisuus. Putkien paksuuden ja seinäjännityksen asianmukainen määritys auttaa estämään viat ja pidentämään laitteiden käyttöikää. Tämä artikkeli tarjoaa esimerkiksi laskelmien näitä kriittisiä parametreja.

Putkien paksuuden laskeminen

Putkien vähimmäispaksuus voidaan laskea kaavalla:

]t = (P × D) / (2 × S × E) + korroosiota koskeva reservi

jossa

  • P = sisäinen paine
  • D = putken ulkohalkaisija
  • S = Putkimateriaalin sallittu stressi
  • ]E[ = laatutekijä (yleensä 1 saumattomien putkien osalta)

Esimerkiksi sisäpaine 10 MPa, putken halkaisija 100 mm, sallittu kuormitus 150 MPa ja E = 1, vähimmäispaksuus on:

]t = (10 × 100) / (2 × 150 × 1) = 3,33 mm

Seinästressin laskeminen

Sisäistä painetta käyttävässä putken korissa olevan jännityksen antaa:

σ = (P × D) / (2 × t)

Edellisen esimerkin, jonka putken paksuus on 3,33 mm, avulla korin jännitys 10 MPa paineessa ja 100 mm halkaisijassa on:

σ = (10 × 100) / (2 × 3,33) .

Lisähuomioita

Korkean lämpötilan olosuhteet voivat vaikuttaa materiaaliominaisuuksiin, mikä edellyttää muutoksia sallittuihin stressiarvoihin. Myös korroosiota koskevat päästöoikeudet olisi lisättävä, jotta voidaan ottaa huomioon materiaalin hajoaminen ajan mittaan. Säännölliset tarkastukset ja turvamarginaalit ovat välttämättömiä luotettavan toiminnan kannalta.