لوله استیل و تفاوت پایپ و تیوب
پیش از پرداختن به بحث تحمل فشار لوله‌های استیل، بهتر است ابتدا اطلاعاتی درباره آنچه که ما تحت عنوان لوله استیل می‌شناسیم کسب کنیم. در انگلیسی از دو واژه Pipe و Tube برای معرفی لوله‌ها استفاده میشود. پایپ‌ها لوله‌هایی هستند که از آن‌ها برای انتقال سیالات استفاده میشود. اما تیوب‌ها خود به دو دسته تقسیم می‌شوند. برخی از لوله‌هایی که در دسته تیوب‌ها هستند، تنها برای استفاده‌های سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند و جریان سیال درون آن‌ها مطرح نیست. برای مثال از این لوله‌ها برای ساخت نرده‌های در و پنجره و انواع سازه‌های ساختمانی و صنعتی استفاده میشود. این گروه از تیوب‌ها علاوه بر مقاطع دایره‌ای، با مقاطع مربع، مستطیل و بیضی نیز تولید می‌شوند. اما برخی دیگر از تیوب‌ها برای انتقال سیالات در سیستم‌های فشار قوی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها اغلب برای سیستم‌های هیدرولیکی، پنوماتیکی، ابزار دقیق و ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
بیشتر بخوانید : تفاوت لوله درزدار و بدون درز چیست؟
میزان فشار لوله های فولادی ضد زنگ
محاسبه فشار کاری لوله استیل
پس تا اینجای کار نیاز است تا تحمل فشار لوله‌های استیل را برای دو دسته از لوله‌ها که در آن‌ها سیال در جریان است، مورد بررسی قرار دهیم. دسته اول پایپ‌ها و دسته دوم تیوب‌هایی که در سیستم‌های فشار قوی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما تحمل فشار لوله‌های استیل چیست و به چه عواملی بستگی دارد؟
فشار کاری، فشار اسمی و فشار طراحی لوله چیست؟
فشار قابل تحمل لوله به حداکثر میزان فشار داخلی لوله‌های استیل اشاره دارد؛ ولی این تعریف کافی نیست! در شرایط ایده‌آل و استاندارد و همچنین در شرایط عملیاتی و کاری موضوع متفاوت است. در صنعت سه تعریف از میزان تحمل فشار لوله مطرح است و به این ترتیب، فشار طراحی، فشار اسمی و فشار کاری لوله تعریف میشود. فشار اسمی لوله‌ها در شرایطی که در استانداردها ذکر شده است تعریف میشود. این مقادیر همانطور که از نامشان مشخص است مقدار تعریفی استاندارد و بدون در نظر گرفتن ضرایب تصحیح برای انطباق با شرایط واقعی است. مقادیر اسمی بنا به شرایط کاری، تلرانس‌های تولیدی و فاکتورهای عملیاتی نیاز به تصحیح دارند.
اما فشار کاری، به میزان فشاری گفته میشود که در شرایط عملیاتی و کاربری مورد استفاده قرار می‌گیرد. فشار کاری همیشه تحت تاثیر پارامترهای پیش‌بینی نشده‌ای است و باید میزانی کمتر از فشار اسمی داشته باشد. چرا که در صنعت همه شرایط ایده‌آل نیست و تلرانس‌های تولیدی و پارامترهای ناخواسته بسیار زیادی بر روی میزان تحمل فشار لوله‌های استیل اثر گذار هستند.
فشار طراحی نیز برای محاسبات و در شرایط طراحی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فشار طراحی براساس محاسبات جریان سیالات و میزان فشار اعمالی به جداره لوله بدست می‌آید و شرایط محیطی و تلرانس‌های تولید در آن منظور نشده است. به همین دلیل طراحان در محاسبات خود انواع ضریب تصحیح را بکار می‌برند تا محاسبات را به واقعیت نزدیک کنند.
بیشتر بخوانید : استنلس استیل 410 ، ویژگی‌های کلیدی و گریدهای آن
افت تحمل فشار کاری با افزایش دما
پارامترهای موثر بر تحمل فشار لوله‌های استیل
پارامترهای زیادی هستند که بر میزان فشار داخلی که می‌توان بر لوله اعمال کرد تاثیر گذار هستند. برخی از این پارامترها مربوط به شرایط کاری است. برای مثال دمای کاری، نوع سیال و میزان خورندگی و …. . اما برخی از این موارد ناشی از ویژگی‌های فنی و تولیدی لوله‌ها هستند. همانطور که می‌دانید لوله‌های استیل را می‌توان به دو دسته درزدار و بدون درز (تفاوت لوله درزدار و بدون درز چیست؟) تقسیم بندی کرد. یکی از عوامل موثر بر میزان تحمل فشار لوله‌های استیل، درزدار یا بدون درز بودن آن‌هاست. لوله‌های بدون درز را می‌توان در شرایطی که فشار کاری بالاتر است استفاده کرد. ضخامت جداره نیز یکی دیگر از عوامل موثر بر میزان تحمل فشار است. هرچه رده لوله یا ضخامت دیواره لوله بیشتر باشد، تحمل فشار آن نیز بالاتر است. هرچند باید در نظر داشت که نمی‌توان به صورت دلخواه ضخامت جداره را تعریف کرد و سایز بندی لوله‌ها طبق استانداردهایی تعریف شده است.
میزان مقاومت در برابر خوردگی نیز در تحمل فشار لوله‌های استیل اثرگذار است. از آنجا که بسیاری از سیالات خاصیت خورندگی دارند، همزمان شدن اعمال فشار و خوردگی، می‌تواند سبب رخداد شکست و ترک در جداره لوله باشد. گریدهایی از استیل که دارای مقاومت خوبی در برابر ترک خوردگی تنشی هستند، می‌توانند گزینه‌ای مناسب برای ساخت لوله‌هایی تحت فشار بالا باشند. برای مثال گرید استیل 316 در برابر ترک خوردگی تنشی مقاومت بسیار خوبی دارد.
استانداردهای سیستم لوله کشی صنعتی
