Какво е допустим стрес?
Допустимото напрежение е максималното напрежение, което даден материал може да понесе при дългосрочна-експлоатация, като същевременно се запази граница на безопасност срещу провлачване и разкъсване. Задава се от кода за проектиране, а не от доставчика на материала, и формира основата за изчисленията на-дебелината на стените и-налягането за тръбопроводи и съдове под налягане. За ниско{5}}температурна тръба от въглеродна стомана, като ASTM A333 степен 6, допустимото напрежение трябва да се прочете от кодовата таблица за проектната температура.
Материални основи на A333 клас 6
ASTM A333 клас 6 е безшевна или заварена тръба от въглеродна стомана с минимална граница на провлачване от 240 MPa и минимална якост на опън от 415 MPa. Той е тестван за удар на Шарпи при -45 градуса по Целзий, което го квалифицира за студено обслужване до тази температура. Класът се използва широко за ниско{9}}температурни тръбопроводи, свързващи линии за резервоари за съхранение, топлообменници и хладилни системи.
| Собственост | A333 Изискване за клас 6 |
|---|---|
| Граница на провлачване, минимална | 240 MPa (35 000 psi) |
| Якост на опън, минимум | 415 MPa (60 000 psi) |
| Тест за удар на Шарпи | При -45 градуса по Целзий (-50 градуса по Фаренхайт) |
| Съдържание на въглерод | 0,30% максимум |
| Съдържание на манган | 0.29-1.06% |
Допустими стойности на напрежение
В системата ASME основното допустимо напрежение е по-малкото от една трета от минималната якост на опън и две трети от минималната граница на провлачване при стайна температура. За A333 клас 6, една трета от 415 MPa е около 138 MPa и две трети от 240 MPa е 160 MPa, така че критерият за опън управлява и табличната стойност в ASME B31.3 Таблица A-1 и ASME Раздел II Част D е 20 000 psi, приблизително 138 MPa. Китайските кодове за тръбопроводи под налягане и съдове, като GB/T 20801 и GB 150, публикуват сравнимо допустимо напрежение при стайна температура от около 135 MPa за същия материал.
| Кодова система | Допустимо напрежение на околната среда | Основа |
|---|---|---|
| ASME B31.3 / ASME BPVC Раздел II Част D | 20,0 ksi, около 138 MPa | Минимална якост на опън, разделена на 3 |
| GB/T 20801 / GB 150 серия | Около 135 MPa | Коефициенти на сигурност на китайския код и температурни таблици |
Температурни ефекти и правила за-ниска температура
Допустимото напрежение е функция на температурата. При повишени температури стойността намалява с намаляване на якостта и кодовите таблици трябва да се четат при действителната проектна температура. За студено обслужване важната граница не е допустимото напрежение, а минималната проектна температура на метала. A333 Клас 6 е тестван за удар при -45 градуса по Целзий; под тази температура кодът изисква оценка-за-случай, допълнително изпитване на удар или различен материал, като A333 клас 3. При практически нискотемпературен дизайн допустимата стойност на напрежението на околната среда обикновено е определящата за въглеродната стомана.
Как да приложим стойността в дизайна
В ASME B31.3 минималната необходима дебелина на стената за вътрешно налягане се изчислява с основното допустимо напрежение S от таблица A-1, заедно с проектното налягане, външния диаметър и факторите за качество на съединението и отливката. Проектантът избира проектната температура и отчита съответната S стойност, след което прилага кодовата формула. За проектирането на китайски код, съответната таблица за допустимо напрежение в GB/T 20801 се използва по същия начин. И в двете системи стандартът за тръба A333 или SA-333 трябва да бъде посочен в спецификацията на материала, така че сертификатът на мелницата да съответства на посочения в кода материал.
Често срещани погрешни схващания
Допустимото напрежение не е свойство на материала, отпечатано върху сертификата на завода; това е код{0}}извлечена проектна стойност. Коефициентът на безопасност не се прилага като единичен множител от 0,4, както понякога се вижда в опростената литература; стойността ASME се получава от якостта на опън, разделена на 3 при стайна температура. Допустимото напрежение не намалява постепенно под -45 градуса по Целзий; управляващата граница при много ниски температури е минималната проектна температура на метала и изискването за-тест за удар, а не падащо допустимо напрежение. И накрая, стойността на стайната температура не трябва да се използва сляпо при 300 градуса по Целзий, където кодовата таблица вече съдържа по-ниско число.
ЧЗВ
Какво е допустимото напрежение за тръба клас 6 A333?
В таблица A-1 на ASME B31.3 допустимото напрежение при стайна температура за SA-333 клас 6 е 20 000 psi, около 138 MPa. Китайските кодове изброяват около 135 MPa.
Как се получава стойността от 138 MPa?
Това е една трета от минималната якост на опън от 415 MPa. Критерият-за якост на провлачване от две трети от 240 MPa дава 160 MPa, така че критерият за опън е водещ.
Променя ли се допустимото напрежение с температурата?
да Прочетете стойността от кодовата таблица при проектната температура. За въглеродната стомана повишените температури намаляват допустимото напрежение; за студено обслужване обикновено се определя стойността на околната среда.
Може ли A333 степен 6 да се използва под -45 градуса по Целзий?
Не като стандартен елемент от каталога. Квалификацията на Шарпи е при -45 градуса по Целзий, така че по-студеното обслужване се нуждае от оценка на корпуса или клас на по-висока сплав, като A333 клас 3.
Какъв е факторът на безопасност зад стойността на ASME?
При стайна температура основното допустимо напрежение използва минималната якост на опън, разделена на 3, като две-трети-от-критерия за провлачване се проверяват успоредно.
Защо стойностите на ASME и GB се различават?
Китайските кодове за налягане прилагат свои собствени коефициенти на безопасност и температурни таблици, които дават около 135 MPa за същия материал при температура на околната среда.