Tubería de acero al carbono negro DN800

Presión de diseño: el principal impulsor de la selección de grados programados

La presión de diseño se refiere a la presión máxima que un sistema de tuberías debe soportar durante su funcionamiento (incluidas presiones transitorias como las de arranque y parada). Determina directamente el espesor de pared requerido de la tubería: cuanto mayor sea la presión de diseño, más gruesa será la pared y, por lo tanto, mayor será la calidad programada.

La relación entre la presión de diseño y el espesor de la pared sigue laFórmula de Barlow, una herramienta de cálculo fundamental en la ingeniería de tuberías:

T = (P × D) / (2 × S × E)

Dónde:

T= Espesor de pared mínimo requerido (mm)

P= Presión de diseño (MPa)

D= Diámetro exterior de la tubería (mm)

S= Esfuerzo permitido del material de la tubería (MPa, determinado por el tipo de material y la temperatura de funcionamiento)

E= Eficiencia de soldadura (relacionada con el proceso de soldadura, por ejemplo, 0,85 para ERW, 0,9 para HFW)

Por ejemplo, una tubería de acero al carbono (S=110 MPa) con NPS 4 (diámetro exterior 114,3 mm) y una presión de diseño de 1,6 MPa requiere un espesor de pared de ~4,5 mm-correspondiente a SCH 40. Si la presión de diseño aumenta a 3,0 MPa, el espesor de pared requerido aumenta a ~8,5 mm, igualando a SCH 80.

Huayang Steel Pipe aplica estrictamente la fórmula de Barlow en la producción de grado programado. Para las tuberías de acero soldadas por resistencia eléctrica (ERW) utilizadas en el suministro de agua municipal (presión de diseño de 0,8 a 1,2 MPa), la empresa produce principalmente los grados SCH 20 y SCH 40; Para las tuberías de acero HFW utilizadas en la transmisión de petróleo y gas (presión de diseño de 8 a 12 MPa), se centra en los grados SCH 120 y SCH 160, lo que garantiza que cada producto cumpla con los requisitos de presión.

Diámetro nominal (NPS): equilibrio entre espesor y practicidad

El diámetro nominal (NPS, por ejemplo, NPS 2, NPS 8) es un tamaño nominal que representa el diámetro interior aproximado de la tubería, no su diámetro exterior o interior real. Influye en la división de grados del programa al afectar la estabilidad estructural de la tubería y la utilización del material:

Tuberías de pequeño-diámetro (NPS 1–4): Debido a su pequeño diámetro exterior, incluso los grados bajos (SCH 20, SCH 40) tienen suficiente espesor de pared para resistir la presión. Por ejemplo, la tubería NPS 2 SCH 40 tiene un espesor de pared de 3,91 mm, que puede soportar una presión de 1,6 MPa para acero al carbono.

Tuberías de diámetro-medio (NPS 6–12): A medida que aumenta el diámetro, la misma presión requiere una pared más gruesa para evitar deformaciones. Por lo tanto, las tuberías de diámetro medio-a menudo utilizan grados SCH 40–SCH 80.

Tuberías de gran-diámetro (NPS 14–24): Las tuberías-de gran diámetro son propensas a doblarse y a expandirse-por presión. Los grados de alta clasificación (SCH 80, SCH 120) se utilizan comúnmente para mejorar la resistencia estructural. Por ejemplo, la tubería NPS 16 SCH 120 tiene un espesor de pared de 15,88 mm, adecuada para la transmisión de gas a alta-presión.

Huayang Steel Pipe optimiza la producción en función del NPS y la coincidencia de grados programados. Para tuberías de acero soldadas por resistencia eléctrica de diámetro pequeño-(NPS 1–4), utiliza tecnología ERW (tubería erw que significa: soldadura por resistencia eléctrica, formación de tiras de acero en cilindros y soldadura mediante calor de resistencia) para producir grados SCH 20–SCH 40; para tuberías de acero hfw de gran-diámetro (NPS 14–20), adopta la tecnología HFW (hfw significa: soldadura de alta-frecuencia, que utiliza corriente de 300 a 500 kHz para soldadura HAZ estrecha) para fabricar grados SCH 80–SCH 160, equilibrando la eficiencia de producción y el rendimiento del producto.