Номінальний тиск ASTM A213

Інженерам і фахівцям із закупівель, які закуповують теплообмінні труби з нержавіючої сталі, необхідно знати номінальний тиск ASTM A213. Номінальний тиск визначає, який внутрішній тиск може безпечно витримати трубка за певних температурних умов. Вибір правильної специфікації труб безпосередньо впливає на безпеку теплообмінника, термін служби та ефективність роботи.

У цьому посібнику пояснюється номінальний тиск ASTM A213, методи розрахунку, загальні марки нержавіючої сталі та основні аспекти потоку, які покупці повинні оцінити, купуючи трубки теплообмінника.

 

1. Що таке матеріал ASTM A213?

ASTM A213є широко використовуваним покриттям міжнародної специфікаціїбезшовні труби котлів, пароперегрівачів і теплообмінників-з феритних і аустенітних сплавів.

Для теплообмінників з нержавіючої сталі найпоширеніші марки включають:

Клас ASTM	Еквівалентний клас	Ключові характеристики	Типові програми
TP304	1,4301 / SUS304	Хороша стійкість до корозії, економічна	Загальні теплообмінники
TP304L	1.4306	Низький вміст вуглецю, краща зварюваність	Теплообмінники харчової промисловості
TP316	1.4401	Покращена стійкість до корозії	Хімічне обладнання
TP316L	1.4404	Низький вміст вуглецю + чудова стійкість до корозії	Суднові та хімічні теплообмінники
TP321	1.4541	Стабілізований Ti для високої температури	Високо{0}}теплообмінники

Серед нихТеплообмінні труби TP316Lшироко використовуються вхімічні заводи, системи опріснення морської води та конденсаторичерез їх високу стійкість доточкової та щілинної корозії.

 

 

2. Таблиця номінального тиску ASTM A213 316L (довідка)

Нижче наведено довідкову таблицю дляASTM A213 TP316Lбезшовні труби при кімнатній температурі (приблизно . 20 градусів /70 градусів F).
Значення базуються на допустимій напрузі 16 700 PSI (відповідно до ASME BPVC).

Зовнішній діаметр (OD)	Товщина стінки (BWG/мм)	Робочий тиск (PSI)	Тиск розриву (теоретичний PSI)
1/2" (12,7 мм)	18 (1,24 мм)	3,250	13,000
1/2" (12,7 мм)	16 (1,65 мм)	4,300	17,200
3/4" (19,05 мм)	16 (1,65 мм)	2,850	11,400
3/4" (19,05 мм)	14 (2,11 мм)	3,700	14,800
1" (25,4 мм)	16 (1,65 мм)	2,150	8,600
1" (25,4 мм)	12 (2,77 мм)	3,650	14,600

Відмова від відповідальності: ці значення наведені лише для довідки. Для фактичної конструкції необхідно застосувати коефіцієнт безпеки (зазвичай 4:1) і коефіцієнти зниження температури.

 

кожухотрубний теплообмінник з трубами з нержавіючої сталі

3. Як розраховується номінальний тиск ASTM A213?

Номінальний внутрішній тиск для труб з нержавіючої сталі зазвичай розраховується за допомогоюФормула Барлоу. Ця формула пов’язує внутрішній тиск із допустимим напруженням матеріалу, його товщиною та діаметром.

Формула:

P= Внутрішній розрахунковий тиск (PSI або МПа)

S= допустиме значення напруги (від ASME B31.3 або BPVC, розділ II)

t= Номінальна товщина стінки (дюйми або мм)

D= Зовнішній діаметр (OD) (дюйми або мм)

Примітка для покупців:ASTM A213 визначаєМінімальна товщина стінки. Під час розрахунку безпеки завжди враховуйте виробничий допуск (зазвичай +20% / -0%).

 

4. Вплив температури на номінальний тиск

З підвищенням робочої температури котла або теплообмінника міцність нержавіючої сталі знижується. Це життєво важливо для додатків ASTM A213.

При 200 градусах (392 градуса F):Допустима напруга 316L падає приблизно до 85% від значення кімнатної-температури.

При 400 градусах (752 градусах F):Міцність падає приблизно до 70%.

Порада щодо закупівель:Завжди надавайте своєму постачальникумаксимальна робоча температуращоб вони могли перевірити знижений тиск.

 

5. Розміри теплообмінних труб ASTM A213

Безшовні теплообмінні труби ASTM A213 зазвичай мають зовнішній діаметр (OD) від 1/8 дюйма (3,2 мм) до 5 дюймів (127 мм) із товщиною стінки від 0,015 до 0,500 дюйма (0,4–12,7 мм). Найбільш поширені розміри OD для теплообмінників - 19,05 мм (3/4 дюйма) і 25,4 мм (1 дюйм).

Зовнішній діаметр	Діапазон товщини стінки	Довжина
12,7 мм (1/2 дюйма)	0,7 – 2,0 мм	До 24 м
19,05 мм (3/4 дюйма)	1,0 – 3,0 мм	До 24 м
25,4 мм (1 дюйм)	1,2 – 3,5 мм	До 24 м
38,1 мм (1,5 дюйма)	1,5 – 4,0 мм	До 24 м

 

 

6. Розглядання швидкості потоку для трубки теплообмінника

Крім того, щоб труби витримували тиск, вони також повинні бути здатними приймати потік рідини. Для покупців теплообмінників критично важливі два питання, тісно пов’язані з потоком рідини: A. Оптимальна швидкість потоку та B. Падіння тиску (ΔP).

A. Оптимальна швидкість потоку

Якщо швидкість потоку занадто висока, це викликаєерозія-корозія, особливо в U-колінах теплообмінників.

Тип рідини	Рекомендована швидкість
Охолоджуюча вода	1.0 – 2.5 m/s
Морська вода	1.0 – 2.0 m/s
олія	0.5 – 1.5 m/s
Паровий конденсат	20 – 40 m/s

Якщо швидкість потоку надто висока, це спричиняє ерозію-корозію, особливо в U-вигинах теплообмінників.
Ризик: перевищення 3,5 м/с у рідинному режимі може позбавити захисний шар оксиду хрому з труб 316L.

 

B. Падіння тиску

Падіння тиску - це втрата тиску під час руху рідини по трубі внаслідок тертя.

Вужчі труби (менший внутрішній діаметр): підвищують ефективність теплопередачі, але значно збільшують перепад тиску, що вимагає більшої потужності насоса.

Шорсткість поверхні: безшовні труби ASTM A213 мають більш гладку внутрішню поверхню, ніж зварні труби (A249), що призводить до меншого падіння тиску та кращої стійкості до забруднення.

 

7. Приклад пропускної спроможності трубок теплообмінника

Розмір трубки	Внутрішній діаметр	Швидкість потоку	Приблизна швидкість потоку
19,05 × 1,65 мм	15,75 мм	2 m/s	0.39 m³/h
25,4 × 2,11 мм	21,18 мм	2 m/s	0.72 m³/h
38,1 × 2,77 мм	32,56 мм	2 m/s	1.66 m³/h

Ці значення допомагають інженерамоцінити вимоги до насосів і потужність теплообмінника.

 

ASTM A213 Перелік закупівель труб

Надсилаючи запит, будь ласка, чітко вкажіть наступні параметри, щоб гарантувати, що номінальний тиск відповідає вашим конкретним вимогам:
Клас матеріалу: (наприклад, TP316L, TP304, TP321).
Умови постачання: безшовні (стандартна труба ASTM A213 виключно безшовна).
Розміри: зовнішній діаметр × мінімальна товщина стінки (наприклад, 19,05 мм × 2,11 мм мінімальна товщина стінки).
Вимоги до тестування:
Гідростатичне випробування: обов'язкове; використовується для перевірки цілісності тиску труб.
Випробування вихровими струмами: Використовується для виявлення потоншення стінки або дефектів тріщин.
Термічна обробка: Забезпечте стан «Відпалений розчин» для досягнення оптимальної стійкості до корозії та пластичності.

Натисніть, щоб отримати звіт про перевірку якості труб теплообмінника ASTM A213.