Es hat sich gezeigt, dass die bisherige Berechnungsgleichung für die Dicke der Pipelinewand sehr konservativ ist. Modifizierungen der Gleichung führten zu einer geringeren Wandstärke, ohne dass die Sicherheit gefährdet ist. In dem Artikel wird die Herleitung der neuen Methode mit den Gleichungen aufgezeigt und erläutert. Zunächst wird die bisherige Methode zur Berechnung der minimalen Wandstärke oder des erlaubten Drucks präsentiert (ASME Code B31.8). Diese basiert auf der erlaubten Umfangsspannung. Es gibt 3 Ansatzpunkte für die Änderungen: minimale Wandstärke, eine genaue Gleichung für die Umfangsspannung und Überlegungen eines Wandstärken- zu Temperaturdifferentials für eine eingespannte Pipeline. Die neue vorgeschlagene Methode verwendet die Basisprinzipien und Methode der B31.8 und das Konzept eines begrenzten Zustandsdesigns. B31.8 beruht auf Barlows Formel für die Umfangsspannung. Diese enthält folgende Annahmen: Die Spannung ist konstant, die Rohrsektion ist ringförmig und der Durchmesser ist gleich dem Außendurchmesser und die Verteilung der radialen Spannung ist vernachlässigbar. Da der Code B31.8 keine Begrenzung des internen Drucks enthält, kann die radiale Spannung durchaus signifikant sein und sollte daher nicht vernachlässigt werden. Bei der neuen Berechnung werden auch die nicht-linearen Eigenschaften des Rohrmaterials, wie etwa das elastisch-plastische Spannungs-Dehnungsdiagramm berücksichtigt. Es wird vorgeschlagen in B31.8 auch Kriterien für longitudinale Spannung mit aufzunehmen. Die im Artikel vorgeschlagene Methode berücksichtigt auch nicht-lineare Eigenschaften des Stahls. Für folgende Aufgaben kann die Methode eingesetzt werden: Wenn die tatsächliche nominale Dicke gleich oder größer als nötig in Bezug auf den angelegten Druck ist und wenn das tatsächliche Temperaturdifferential größer als das erlaubte ist. Für bekannte Werke der Wandstärke und des Temperaturdifferentials kann die tatsächliche longitudinale Spannung mit Hilfe von Iterationsprozessen berechnet werden. Abschließend wird ein Berechnungsbeispiel erläutert. Dabei zeigte sich, dass die vorgeschlagene Methode einen Anstieg des erlaubten Temperaturdifferentials oder eine Reduzierung der benötigten Wandstärke ermöglicht.
Changes proposed for determining line pipe wall thickness
Eine neue Berechnung für die Wandstärke von Pipelines
Oil and Gas Journal ; 103 , 7 ; 58-62
2005
5 Seiten, 1 Bild, 2 Tabellen, 11 Quellen
Article (Journal)
English
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Measuring Thickness of a Pipe Wall by Caliper and Ultrasound
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