Il calcolo dello spessore del tubo API 5L L360 deve considerare molteplici fattori. Di seguito sono riportati alcuni metodi di calcolo comuni e i relativi punti chiave:
Calcolo basato sul progetto della pressione
t = (P×D) / (2×[σ]×E×F)
Dove:
t è lo spessore calcolato del tubo (mm);
P è la pressione di progetto (MPa);
D è il diametro esterno del tubo (mm);
[σ] è la tensione ammissibile del materiale alla temperatura di progetto (MPa);
E è il coefficiente del giunto di saldatura;
F è il coefficiente di resistenza di progetto.
Pressione di progetto: determinata dalla pressione di esercizio, dalla fluttuazione della pressione e dal margine di sicurezza del sistema di tubazioni. Ad esempio, in una normale tubazione di trasporto del gas naturale, se la pressione di esercizio normale è 4 MPa, considerando le possibili fluttuazioni di pressione e i requisiti di sicurezza, la pressione di progetto può essere impostata su 5 MPa o superiore.
Diametro esterno: determinato in base al diametro nominale e allo standard di serie della tubazione. Lo standard API 5L specifica la dimensione del diametro esterno corrispondente a diversi diametri nominali.
Sollecitazione ammissibile: il valore è determinato in base ai requisiti prestazionali del materiale L360 a diverse temperature nello standard API 5L. In generale, all’aumentare della temperatura, lo stress ammissibile del materiale diminuirà gradualmente.
Coefficiente del giunto di saldatura: per tubi in acciaio senza saldatura, il valore è solitamente 1; per i tubi d'acciaio saldati, il suo valore dipende dai requisiti di qualità e di ispezione dei giunti di saldatura, generalmente compreso tra 0,85 e 1.
Valore delle specifiche standard: lo standard API 5L fornisce i requisiti minimi di spessore della parete per diversi gradi di tubi in condizioni specifiche e lo spessore della parete appropriato può essere selezionato direttamente in base ai dati di questa tabella. Allo stesso tempo, è necessario considerare anche fattori quali il diametro nominale, il tipo di acciaio e l'ambiente di utilizzo della tubazione per garantire che lo spessore della parete selezionato soddisfi i requisiti standard.
Calcolo considerando la tolleranza alla corrosione
Correzione della formula: in base alla formula di calcolo di cui sopra basata sulla progettazione della pressione, è necessario aggiungere la tolleranza alla corrosione, ovvero: t totale=t + C
Dove:
t totale è lo spessore finale del tubo richiesto;
t è lo spessore del tubo calcolato in base al progetto di pressione;
C è la tolleranza di corrosione.
Determinazione dell'indennità di corrosione: l'entità dell'indennità di corrosione dipende dall'ambiente corrosivo in cui si trova la tubazione, compresi fattori quali la corrosività del terreno e la corrosività del mezzo. Il valore del permesso di corrosione può essere determinato valutando la corrosività dell'ambiente in cui si trova la tubazione. Ad esempio, in un terreno leggermente corrosivo, la tolleranza di corrosione può essere di 2 mm; in terreni altamente corrosivi o in un ambiente contenente mezzi corrosivi, la tolleranza alla corrosione potrebbe dover essere di 3 mm o anche maggiore.
Calcolo considerando le tolleranze di produzione
Determinazione dello spessore effettivo: ci saranno alcune tolleranze di fabbricazione nel processo di produzione dei tubi, quindi questo fattore deve essere considerato quando si calcola lo spessore dei tubi per garantire che lo spessore effettivo dei tubi prodotti possa soddisfare i requisiti di progettazione. In generale, anche le tolleranze di produzione sono chiaramente specificate nelle norme. Ad esempio, lo standard API 5L specifica l'intervallo di deviazione consentito dello spessore della parete del tubo e durante il calcolo dovrebbero essere apportate le opportune modifiche in base ai requisiti di tolleranza effettivi.
