कार्बन स्टील पाइप का दबाव प्रतिरोध एक निश्चित मूल्य नहीं है, बल्कि कारकों के संयोजन से निर्धारित होता है:
1. सामग्री ग्रेड
सामग्री ग्रेड दबाव प्रतिरोध का प्राथमिक निर्धारक है। साधारण कार्बन स्टील (उदाहरण के लिए, Q235) की तन्य शक्ति लगभग 375{5}}500 MPa है, जबकि उच्च - शक्ति वाले कार्बन स्टील (उदाहरण के लिए, X60) की तन्यता ताकत 517 MPa (प्रति API 5L मानक) से अधिक हो सकती है। सामग्री की ताकत जितनी अधिक होगी, उसकी दबाव सहने की क्षमता उतनी ही अधिक होगी।
2. दीवार की मोटाई और व्यास
बार्लो फॉर्मूला (पी =2 सेंट/डी, जहां पी दबाव प्रतिरोध है, एस तन्य शक्ति है, टी दीवार की मोटाई है, और डी बाहरी व्यास है) के अनुसार, एक ही सामग्री के तहत, दीवार की मोटाई 1 मिमी बढ़ाने से दबाव प्रतिरोध में लगभग 10-15% सुधार हो सकता है। उदाहरण के लिए, एक DN100 SCH40 कार्बन स्टील पाइप (6 मिमी दीवार मोटाई) का कार्य दबाव लगभग 5.6 MPa है, जबकि SCH80 (8 मिमी दीवार मोटाई) 7.4 MPa (ASTM A106 डेटा) तक पहुंच सकता है।
3. विनिर्माण प्रक्रिया
सीमलेस पाइप (उदाहरण के लिए, एएसटीएम ए106) में आमतौर पर वेल्ड सीम की अनुपस्थिति के कारण वेल्डेड पाइप (उदाहरण के लिए, एएसटीएम ए53) की तुलना में अधिक दबाव प्रतिरोध होता है, जो संभावित कमजोर बिंदु हैं।
मानक विशिष्टताएँ और दबाव वर्गीकरण
विभिन्न अंतरराष्ट्रीय मानकों में कार्बन स्टील पाइप के दबाव प्रतिरोध के लिए स्पष्ट वर्गीकरण हैं:
एएसटीएम ए106 सीमलेस पाइप: कमरे के तापमान पर ग्रेड बी का अधिकतम कार्य दबाव 15.8 एमपीए है (12 मिमी दीवार की मोटाई, डीएन150 स्थिति)।
एपीआई 5एल लाइन पाइप: X42 ग्रेड पाइप में आमतौर पर तेल और गैस ट्रांसमिशन में 10-12 एमपीए का डिज़ाइन दबाव होता है (0.72 के सुरक्षा कारक के साथ)।
चीनी मानक जीबी/टी 8163: 20# कार्बन स्टील पाइप 20 डिग्री (5 मिमी दीवार मोटाई, डीएन80) पर 6.4 एमपीए के दबाव की अनुमति देता है।
व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए चयन अनुशंसाएँ
सुरक्षा कारक: औद्योगिक पाइपिंग आम तौर पर डिज़ाइन दबाव (ज्वलनशील मीडिया के लिए उच्च मान) के 1.5-4 गुना के सुरक्षा कारक का उपयोग करती है। उदाहरण के लिए, स्टीम पाइपिंग के लिए ASME B31.1 के अनुसार अतिरिक्त संक्षारण भत्ता की आवश्यकता होती है।
तापमान सुधार: At high temperatures (>200 डिग्री), कार्बन स्टील पाइप का दबाव प्रतिरोध लगभग 20-30% कम हो जाता है, और सामग्री के तापमान में कमी कारक पर विचार किया जाना चाहिए।
संक्षारक वातावरण: यदि माध्यम में H₂S या CO₂ है, तो खट्टा प्रतिरोधी कार्बन स्टील (जैसे, L245NS) का उपयोग किया जाना चाहिए, या डिज़ाइन दबाव 30% से अधिक कम किया जाना चाहिए।
