Lo spessore minimo della parete fornisce lo spessore minimo assoluto di un tubo o di una struttura per contenerne il contenuto. Le pareti di tubi più sottili significano tubi o strutture più leggeri, che sono più leggeri ed economici da produrre. I tubi più sottili consentono anche un flusso di fluido maggiore per le stesse dimensioni del tubo. Lo spessore minimo delle pareti nel progetto si basa sulla pressione del contenuto del recipiente o del tubo, sulla sollecitazione ammissibile del materiale e sul diametro esterno del tubo.
Lo spessore minimo della parete viene utilizzato per calcolare la capacità di una parete del tubo.Passo 1
Determinare la pressione massima che il tubo durerà. Questa sarà la pressione dell'acqua o del fluido che deve contenere. Questo è noto dai parametri di progettazione della tubazione o della nave. Utilizzare la pressione massima in libbre per pollice quadrato (psi). Ad esempio, potrebbe essere necessario che un tubo sia in grado di resistere a 2000 psi di pressione dell'acqua.
Passo 2
Determinare lo stress ammissibile del materiale della parete. Lo stress ammissibile può essere lo sforzo di trazione o di snervamento del materiale. Lo stress ammissibile per un materiale può essere trovato nello standard B31.3 dell'American Society of Mechanical Engineers. Secondo "Chemical Engineering Design" di Gavin P. Towler e R. K. Sinnott, lo stress ammissibile a 100 gradi Fahrenheit per tubi in acciaio al carbonio è di 12,9 KSI. KSI è pari a 1.000 sterline per pollice quadrato. Ciò rende lo stress ammissibile 12.900 psi.
Se hai già un tubo con cui lavorare, usa i calibri per misurarlo.Selezionare un diametro esterno in pollici per il tubo. Per questo esempio, viene selezionato un diametro esterno di 10 pollici.
Passaggio 4
Moltiplicare il diametro esterno in pollici per la pressione in psi per 1/2. Nell'esempio, questo sarà 10 pollici x 2.000 psi x 1/2 o 10.000.
Passaggio 5
Dividi il risultato del passaggio 4 per lo stress ammissibile. Il risultato è lo spessore minimo della parete presupponendo condizioni ideali. In questo caso, sarà 10.000 diviso per 12.900 per uno spessore minimo consentito di 0,7752 pollici.
Passaggio 6
Moltiplicare lo spessore minimo della parete assumendo le condizioni ideali per un fattore di sicurezza, se si deve utilizzare un fattore di sicurezza o per la tolleranza del produttore. Ad esempio, la tolleranza di un produttore viene spesso indicata come 12,5 percento o 15,0 percento a causa di variazioni nella resistenza del tubo. Una tolleranza del 15 percento viene convertita nel 115 percento dello spessore minimo della parete o in un moltiplicatore di 1,15. Uno spessore minimo di 0,7752 pollici moltiplicato per una tolleranza del 15 percento o 115 diventa 0,7752 x 1,15. Questo equivale a 0,89147 pollici, o quasi 0,9 pollici di spessore minimo della parete del tubo. Se fosse richiesto un fattore di sicurezza di due, lo spessore minimo di 0,7752 x 2 darebbe uno spessore minimo della parete di 1.5504 pollici.
