Externe impactfactoren op API 5L klasse B-leidingdrukwaarde is een van de routinematige technische cijfers die de buismaat, het gewicht en de drukwaarde bepalen voordat de bestelling wordt geplaatst. In dit artikel worden de berekening, de formule en de praktische waarden uitgelegd die in de pijptechniek worden gebruikt.
Buisgewicht per meter=0.02466 x (D - t) xt voor koolstofstaal.
De dichtheid van koolstofstaal bedraagt 7,85 g/cm3.
Barlow: P=2 x S xt / D met S=SMYS x ontwerpfactor.
Ontwerpfactoren zijn doorgaans 0,72 onshore, lager offshore en in bevolkte gebieden.
Wandschema's standaardiseren de diktes van A53/A106; leidingleidingbestellingen gebruiken een nominale wand.
De gewichtsberekening
Het theoretische gewicht van stalen buizen wordt berekend op basis van de buitendiameter (D), wanddikte (t) en de dichtheid van staal, met behulp van de formule: gewicht per meter=0.02466 x (D - t) xt, voor koolstofstaal met een dichtheid van 7,85 g/cm3. Het resultaat is in kilogrammen per meter en vormt de basis voor transportkosten, constructief ontwerp en bestelhoeveelheden. Voor roestvrij staal bedraagt de factor ongeveer 0,02491 vanwege de hogere dichtheid.
Dichtheid en zijn variatie
Koolstofstalen buis is berekend met een dichtheid van 7,85 g/cm3 (7850 kg/m3). De dichtheid van API 5L-soorten varieert slechts in geringe mate afhankelijk van het legeringsgehalte, dus de standaardfactor wordt gebruikt voor gewichts- en drukberekeningen. X52 en andere lijnleidingkwaliteiten worden berekend met dezelfde factor 7,85, waardoor de cijfers consistent blijven voor alle kwaliteiten.
Drukwaarde: de Barlow-formule
De interne drukcapaciteit van dun{0}}wandige buizen wordt geschat met de Barlow-formule: P=2 x S xt / D, waarbij S de toelaatbare spanning is, t de wanddikte en D de buitendiameter. De toegestane spanning is de SMYS van de kwaliteit vermenigvuldigd met een ontwerpfactor die is ingesteld door de code, doorgaans 0,72 voor gasleidingen op land en lager voor bevolkte gebieden en offshore. De berekende druk wordt vervolgens vergeleken met de hydrostatische testvereiste van de norm.
Selectie van wanddikte
De wanddikte wordt zo gekozen dat de ontwerpdruk onder de toegestane spanning blijft, met extra corrosietoeslag, schroefdraadtoeslag en freestolerantie ingebouwd. Standaard wandschema's zoals SCH 40, SCH 80 en SCH 160 dekken de gebruikelijke diktes voor A53- en A106-buizen, terwijl API 5L-leidingbuizen worden gerangschikt op nominale wanddikte met tolerantieklassen.
Praktische waarden en tabellen
Ingenieurs gebruiken gepubliceerde gewichtstabellen en diktegrafieken om herhaling van de berekening te voorkomen. In de tabellen staan voor elk schema de nominale maat, buitendiameter, wanddikte, gewicht per meter en binnendiameter vermeld. Voor leidingbuizen wordt in het ontwerp gebruik gemaakt van de werkelijke wanddikte minus de tolerantie en corrosietoeslag.
Veelgestelde vragen
Gebruik 0,02466 x (buitendiameter - wanddikte) x wanddikte voor koolstofstaal, wat kilogram per meter oplevert; voor RVS 0.02491 gebruiken.
7,85 g/cm3 (7850 kg/m3). Lijnleidingkwaliteiten zoals X52 worden met dezelfde factor berekend.
Met de Barlow-formule P=2 x S xt / D, waarbij S de toelaatbare spanning is (SMYS maal ontwerpfactor), t de wanddikte en D de buitendiameter.
Typisch 0,72 voor landelijke lijnen aan land, verlaagd voor bevolkte gebieden, kruispunten en offshore-locaties volgens de ontwerpcode.
Een gestandaardiseerde wanddikteserie zoals SCH 40 of SCH 80 gebruikt voor A53/A106-buis; leidingpijpen worden in plaats daarvan besteld op nominale wand met tolerantieklassen.
Doordat de dichtheid van RVS hoger is (circa 7,9-8,0 g/cm3), stijgt de gewichtsfactor naar circa 0,02491.
