অ্যালুমিনিয়াম পাইপ ডিজাইন: অ্যালয়, ওয়াল থিকনেস, স্ট্যান্ডার্ড

অ্যালুমিনিয়াম পাইপ ফ্লুইড হ্যান্ডলিং, স্ট্রাকচারাল ফ্রেমিং, এইচভিএসি, সামুদ্রিক এবং ক্রায়োজেনিক সিস্টেম জুড়ে ব্যবহার করা হয় কারণ এটি কম ঘনত্ব, দরকারী জারা প্রতিরোধ এবং ভাল কার্যক্ষমতাকে একত্রিত করে। একটি নির্ভরযোগ্য নকশা পরিষেবার শর্তগুলি থেকে শুরু হয়: চাপ, তাপমাত্রা, বহন করা তরল, পার্শ্ববর্তী পরিবেশ এবং যোগদানের পদ্ধতি। এই নিবন্ধটি প্যারামিটারগুলি নির্ধারণ করে যা একটি সাউন্ড পাইপ ডিজাইন - মাত্রা, সংকর ধাতু, প্রাচীরের বেধ, জারা নিয়ন্ত্রণ, ঢালাই এবং মানদণ্ড নির্ধারণ করে।

মূল গ্রহণ

• পরিষেবা খামটি প্রথমে সংজ্ঞায়িত করুন: চাপ, তাপমাত্রা, তরল এবং পরিবেশের আকার, খাদ এবং প্রাচীরের প্রতিটি ডাউনস্ট্রিম পছন্দ।
• অ্যালয় পরিবেশ অনুসরণ করে: কাঠামোগত এবং সাধারণ চাপ পরিষেবার জন্য 6061-T6, সাধারণ-উদ্দেশ্যের জন্য 3003 এবং 5052, এবং 5xxx অ্যালয় (5083, 5086, 5052) সমুদ্রের জলের যোগাযোগের জন্য প্রথম পছন্দ হিসাবে।
• বার্লোর হুপ স্ট্রেস সমীকরণ σ=P·D/(2t); ডিজাইন কোড তারপর এটিকে একটি সুস্পষ্ট নিরাপত্তা মার্জিন সহ একটি অনুমোদনযোগ্য-স্ট্রেসের ভিত্তিতে রূপান্তরিত করে।
• জারা নকশা প্রধানত গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা: অ্যালুমিনিয়াম ইস্পাত, তামা এবং স্টেইনলেস স্টীল থেকে অ্যানোডিক, তাই অন্তরক ফ্ল্যাঞ্জ, গ্যাসকেট এবং প্রলিপ্ত ফাস্টেনার সংযোগগুলিতে ত্বরিত আক্রমণ প্রতিরোধ করে।
• ঢালাই উপাদানের আচরণ পরিবর্তন করে: 5xxx সংকর ধাতু সহজেই ঝালাই করে, যখন 6061 তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে T6 মেজাজ হারায়, তাই ঢালাই-জোন শক্তি জয়েন্টকে নিয়ন্ত্রণ করে।
• তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অ্যালুমিনিয়াম দুর্বল হয়ে যায় এবং ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় এর শক্ততা বজায় রাখে - উভয় দিকই ডিজাইনের ভিত্তিতে প্রতিফলিত হতে হবে।

1. মূল নকশা পরামিতি

প্রতিটি অ্যালুমিনিয়াম পাইপের স্পেসিফিকেশন পাঁচটি সংখ্যা দিয়ে শুরু হয়: বাইরের ব্যাস, প্রাচীরের বেধ, দৈর্ঘ্য এবং অর্ডারিং স্ট্যান্ডার্ড দ্বারা অনুমোদিত সোজাতা এবং ডিম্বাকৃতি সহনশীলতা। এগুলি ডিউটি ​​থেকে অনুসরণ করে - প্রবাহের হার বোরকে ঠিক করে, চাপ প্রাচীরকে ঠিক করে এবং লেআউট দৈর্ঘ্যকে ঠিক করে।

উত্পাদন রুট খরচ এবং কর্মক্ষমতা জন্য গুরুত্বপূর্ণ:

বিজোড় extruded পাইপ- কোন অনুদৈর্ঘ্য জোড় ছাড়াই একটি বিলেট থেকে গরম বের করা হয়; চাপ পাইপের জন্য সাধারণ রুট, ASTM B241 এ সরবরাহ করা হয়।

ঠান্ডা-টিউব টানা- টাইট টলারেন্স, পাতলা দেয়াল এবং একটি ভাল পৃষ্ঠ ফিনিস জন্য এক্সট্রুশন পরে আঁকা; ASTM B210 বা GB/T 6893 এ সরবরাহ করা হয়েছে।

ঢালাই পাইপ- স্ট্রিপ এবং ঢালাই থেকে গঠিত; বৃহত্তর ব্যাস এবং পাতলা দেয়ালের জন্য অর্থনৈতিক, জোড়ের অখণ্ডতা এবং খাদ উপর নির্ভর করে শক্তি সহ।

স্ট্রাকচারাল ডিউটির জন্য, প্রাচীরের বেধ প্রায়শই চাপের পরিবর্তে বকলিং এবং কঠোরতা দ্বারা সেট করা হয়; তরল শুল্কের জন্য এটি চাপ দ্বারা সেট করা হয়, যা ধারা 3 এ আচ্ছাদিত।

2. খাদ নির্বাচন

খাদ এবং মেজাজ পাইপের শক্তি, জারা কর্মক্ষমতা এবং ওয়েল্ডিবিলিটি ঠিক করে। নীচের সারণীতে অ্যালুমিনিয়াম পাইপের জন্য সাধারণত নির্দিষ্ট করা সংকর ধাতুগুলির তালিকা রয়েছে, ASTM B241 / ASTM B210 প্রতি পাইপ এবং টিউব ফর্মগুলির জন্য সাধারণ ন্যূনতম ফলন শক্তি সহ।

ASTM B241 এবং ASTM B210-এ প্রকাশিত পাইপ এবং টিউব ফর্মগুলির জন্য মানগুলি সাধারণ ন্যূনতম; অর্ডারকৃত মেজাজ এবং আকারের জন্য প্রযোজ্য মান সহ সঠিক চিত্রটি নিশ্চিত করুন। GB/T 4437.1 এবং GB/T 6893 চীনের বাজারে যথাক্রমে এক্সট্রুড এবং ঠান্ডা- টানা টিউব পরিচালনা করে।

একটি ব্যবহারিক নিয়ম: যদি পাইপ সমুদ্রের জলকে স্পর্শ করে, তাহলে একটি 5xxx অ্যালয় (5083, 5086 বা 5052) উল্লেখ করুন. 6061-T6 ভাল শক্তি এবং যন্ত্রাদি প্রদান করে, কিন্তু লবণাক্ত পরিবেশে এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা 5xxx সিরিজের থেকে নিকৃষ্ট, এবং 2xxx / 7xxx অ্যালয়েন্সের জন্য দুর্বল এবং 7xxx অ্যালয়েস নয়। সামুদ্রিক বা সাধারণ রাসায়নিক পরিষেবা।

3. চাপ নকশা এবং প্রাচীর বেধ

পাতলা-ওয়াল পাইপের জন্য - বাইরের ব্যাসকে 10 বা তার বেশি প্রাচীর বেধ দিয়ে ভাগ করা হয় - অভ্যন্তরীণ চাপ দ্বারা সৃষ্ট হুপ স্ট্রেস বারলোর সমীকরণের সাথে গণনা করা হয়:

σ = P × D / (2 × t)

যেখানেσ= হুপ স্ট্রেস (MPa),P= অভ্যন্তরীণ গেজ চাপ (MPa),D= বাইরের ব্যাস (মিমি),t= দেয়ালের বেধ (মিমি)।

একটি নকশা প্রাচীর বেধ জন্য পুনর্বিন্যাস:

t = P × D / (2 × S)

যেখানেSডিজাইন কোড দ্বারা সেট করা অনুমোদিত চাপ। ASME B31.3, উদাহরণস্বরূপ, একটি অনুমোদিত-স্ট্রেস বেসিস - থেকে সাইজ প্রসেস পাইপিং এর সম্পূর্ণ এক্সপ্রেশন হল t=P·D / [2(S·E + P·Y)], যেখানে E হল যৌথ কার্যকারিতা এবং Y একটি তাপমাত্রা-নির্ভর সহগ - খালি নিরাপত্তার পরিবর্তে। লৌহঘটিত পদার্থের জন্য কোডটি প্রসার্য শক্তির প্রায় এক তৃতীয়াংশ (টেনসিল/3.5) বা ফলন শক্তির দুই তৃতীয়াংশ (উৎপাদন/1.5) কম হিসাবে গ্রহণযোগ্য চাপ গ্রহণ করে। ফলনের বিপরীতে মার্জিন তাই নির্দিষ্ট গুণক হিসাবে প্রয়োগ না করে গণনায় সুস্পষ্ট।

কাজের উদাহরণ।10 MPa নকশা চাপের জন্য 50 মিমি বাইরের ব্যাস সহ একটি 6061-T6 পাইপ। ASTM B241-এর প্রতি সাধারণ ন্যূনতম প্রসার্য এবং ফলনের শক্তি হল 290 MPa এবং 240 MPa, তাই B31.3-শৈলীর অনুমোদিত স্ট্রেস হল 290/3.5 ≈ 83 MPa এবং 240/1.5=160 MPa, অর্থাৎ S ≈8 MPa। প্রয়োজনীয় প্রাচীর: t=10 × 50 / (2 × 83) ≈ 3.0 মিমি। 10 MPa তে সংশ্লিষ্ট হুপ স্ট্রেস হল 83 MPa, এবং 240 MPa ফলন শক্তির বিপরীতে মার্জিন হল 240/83 ≈ 2.9৷ এই উদাহরণ পদ্ধতি ব্যাখ্যা করে; একটি উত্পাদন নকশা প্রকৃত অপারেটিং তাপমাত্রার জন্য কোড গ্রহণযোগ্য চাপ ব্যবহার করতে হবে এবং বাহ্যিক চাপ, নমন, ক্লান্তি এবং বকলিং পরীক্ষা করতে হবে।

মোটা-ওয়াল পাইপের জন্য (10 এর নিচে D/t), লেমের সমীকরণ বা সসীম উপাদান বিশ্লেষণ বার্লোর চেয়ে বেশি সঠিক। FEA হল সাইক্লিক লোডের জন্য ব্যবহারিক হাতিয়ার: অ্যালুমিনিয়ামের জন্য ক্লান্তি অনুমোদনযোগ্য জিনিসগুলি ডিজাইন কোডে এবং অ্যালয় ক্লান্তি ডেটাতে প্রকাশিত হয়, তাই ডিজাইনটি চক্রের গণনার পরিবর্তে সেই মানগুলির উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত।

4. জারা নকশা

অ্যালুমিনিয়াম একটি প্রাকৃতিক অক্সাইড ফিল্ম দিয়ে নিজেকে রক্ষা করে যা বেশিরভাগ বায়ুমণ্ডলে ক্ষতিগ্রস্ত হলে দ্রুত সংস্কার করে। দুটি ডিজাইনের কাজ হল সেই ফিল্মটিকে অক্ষত রাখা এবং এটিকে আক্রমণ করে এমন পরিস্থিতি এড়ানো।

4.1 গ্যালভানিক জারা

বাইমেটালিক দম্পতিতে, অ্যালুমিনিয়াম ইস্পাত, তামা, পিতল এবং স্টেইনলেস স্টিলের জন্য অ্যানোডিক। যেখানে দুটি ধাতু একটি ইলেক্ট্রোলাইটের উপস্থিতিতে যোগাযোগ করে, অ্যালুমিনিয়াম দ্রুত ক্ষয় করে। স্ট্যান্ডার্ড পাল্টা ব্যবস্থা:

নিরোধক ফ্ল্যাঞ্জ কিট এবং নন-ধাতব গ্যাসকেট যা বোল্ট করা জয়েন্টগুলিতে বৈদ্যুতিক ধারাবাহিকতা ভঙ্গ করে।

প্রলিপ্ত বা অ{0}}ধাতব ফাস্টেনার, স্টিলের বোল্টের নিচে ওয়াশার সহ।

অ্যালুমিনিয়ামের সাথে সরাসরি যোগাযোগে কোনো তামা ভিত্তিক থ্রেড বা ফিটিং নেই।

জয়েন্টগুলি নিষ্কাশন এবং বায়ুচলাচলের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যাতে আর্দ্রতা সংগ্রহ না হয়।

4.2 সমুদ্রের জল এবং রাসায়নিক এক্সপোজার

সরাসরি সামুদ্রিক জলের যোগাযোগের জন্য, 5xxx সিরিজ (5083, 5086, 5052) হল প্রতিষ্ঠিত পছন্দ. 6xxx অ্যালয়গুলি কখনও কখনও প্রতিরক্ষামূলক ব্যবস্থা সহ সামুদ্রিক কাঠামোতে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু নোনা জলে নিমজ্জনের জন্য তারা প্রথম পছন্দ নয়৷ যেখানে পরিবেশ আক্রমনাত্মক, সেখানে অ্যানোডাইজিং (সাধারণত ISO 7599 প্রতি 10-25 µm আবরণ পুরুত্ব) বা একটি জৈব আবরণ একটি বাধা যোগ করে এবং পরিবাহিত তরলের সাথে পাইপের সামঞ্জস্যতা নির্দিষ্টকরণের আগে সর্বদা নিশ্চিত হওয়া উচিত।

5. সংযোগ এবং ঢালাই

5.1 ঢালাই

5xxx অ্যালয় (5083, 5086, 5052) মিলিত ফিলারগুলির সাথে ভালভাবে ঝালাই করে - যেমন ER5356 বা ER5183 5083 এর জন্য AWS D1.2 - এবং জয়েন্টে তাদের ক্ষয় কার্যক্ষমতা বজায় রাখে।

6061 ER4043 বা ER5356 ফিলার প্রতি AWS D1.2 এর সাথে ঢালাইযোগ্য, কিন্তু তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলটি T6 মেজাজ হারায়: ওয়েল্ড জোনে স্থানীয় শক্তি অ্যানিলড স্তরের দিকে পড়ে, তাই জয়েন্টটি অবশ্যই ওয়েল্ড-জোনের শক্তির উপর ডিজাইন করা উচিত, প্যারেন্টাল{{7} শক্তি নয়।

2xxx অ্যালয়গুলি সাধারণত ঢালাই কাঠামোগত পরিষেবার জন্য সুপারিশ করা হয় না।

5.2 ফ্ল্যাঞ্জ, ফিটিং এবং জয়েন্টগুলি

অ্যালুমিনিয়াম পাইপের জন্য ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত জয়েন্টগুলি সাধারণত অ্যানোডাইজড বা প্রলিপ্ত অ্যালুমিনিয়াম ফ্ল্যাঞ্জগুলি ব্যবহার করে অ{0}} ধাতব গসকেটের সাথে, প্লাস ইনসুলেটিং কিট যেখানে লাইনটি ইস্পাতের সাথে সংযোগ করে। থ্রেডযুক্ত জয়েন্টগুলি মোটা দেয়ালে সম্ভব তবে থ্রেডের আকার এবং গভীরতা অবশ্যই পাইপের মান অনুসরণ করবে; চাপ পরিষেবার জন্য বেশিরভাগ ডিজাইনার থ্রেডের চেয়ে ঢালাই বা ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত জয়েন্টগুলি পছন্দ করেন।

6. তাপমাত্রার প্রভাব

তাপমাত্রা অ্যালুমিনিয়ামকে দুটি বিপরীত দিকে প্রভাবিত করে এবং উভয়ই ব্যাপার।

উচ্চ তাপমাত্রা:তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে শক্তি এবং গ্রহণযোগ্য চাপ পড়ে। বৃষ্টিপাত-কঠিন সংকর ধাতু যেমন 6061-T6 প্রায় 150-200 ডিগ্রির উপরে দীর্ঘ সময় ধরে রাখলে বয়সও বেশি হতে পারে, তাই ক্রমাগত গরম পরিষেবার জন্য ডিজাইন কোডের উপাদান ডেটা থেকে একটি কম অনুমোদিত চাপ প্রয়োজন, এবং পরিষেবার পরে মেজাজ যাচাই করা উচিত যেখানে বার্ধক্য একটি ঝুঁকি।

ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রা:কার্বন ইস্পাতের বিপরীতে, অ্যালুমিনিয়াম কোনো নমনীয়- থেকে-ভঙ্গুর রূপান্তর দেখায় না; কম তাপমাত্রায় প্রভাবের দৃঢ়তা বজায় থাকে, এই কারণেই এলএনজি (−162 ডিগ্রি), তরল অক্সিজেন (−183 ডিগ্রি) এবং তরল নাইট্রোজেন (−196 ডিগ্রি) পরিষেবার জন্য অ্যালুমিনিয়াম নির্দিষ্ট করা হয়। −269 ডিগ্রির মতো চরম তাপমাত্রা সম্পর্কে দাবিগুলিকে অনুমান না করে নির্দিষ্ট খাদের ডেটার বিরুদ্ধে পরীক্ষা করা উচিত, এবং লাইনের এখনও সঠিক নিরোধক - অ্যালুমিনিয়ামের উচ্চ তাপ পরিবাহিতা প্রয়োজন (অনুমানিক 130-220 W/m·K খাদের উপর নির্ভর করে) একটি ঠান্ডা লাইনে তাপ প্রবেশকে বাড়িয়ে দেয়, তাই প্যাকেজ ডিজাইনের অংশ।

7. অর্ডার এবং মান

প্রতিটি অর্ডার লাইনে মান রাখুন। বিজোড় পাইপের জন্য, ASTM B241 (অ্যালুমিনিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম-খাদবিহীন পাইপ) হল সাধারণ রেফারেন্স; টানা টিউবের জন্য, ASTM B210 (অ্যালুমিনিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম-খাদ টানা বিজোড় টিউব) প্রযোজ্য। চীনা বাজারে, GB/T 4437.1 অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় এক্সট্রুড টিউব কভার করে এবং GB/T 6893 অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় কোল্ড- টানা টিউব কভার করে৷ ইউরোপীয় ক্রেতারা সাধারণত এক্সট্রুড রড, বার, টিউব এবং প্রোফাইলের জন্য EN 755 অর্ডার করে। একটি সম্পূর্ণ অর্ডার লাইন বলে: খাদ, মেজাজ, বাইরের ব্যাস, প্রাচীরের বেধ, দৈর্ঘ্য, মান, পৃষ্ঠের ফিনিস এবং পরিমাণ - মান তারপর রসায়ন, মাত্রিক সহনশীলতা, মেজাজ যাচাই এবং পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সংজ্ঞায়িত করে৷

মিল ফিনিশে বৃত্তাকার অ্যালুমিনিয়াম পাইপ, কাঠামোগত এবং চাপ পরিষেবার জন্য এক্সট্রুড স্টকের সাধারণ।

প্লেইন কাট শেষ সঙ্গে অ্যালুমিনিয়াম টিউব নমুনা; প্রাচীর পুরুত্ব এবং বোর ফিনিস বিভাগে দৃশ্যমান হয়.

অ্যালুমিনিয়াম পাইপ স্টক দৈর্ঘ্যে কাটার আগে - খাদ, আকার এবং মেজাজ প্রক্রিয়াকরণের আগে অর্ডারের বিপরীতে নিশ্চিত করা হয়।

FAQ

বার্লো এর সূত্র কি এবং কিভাবে প্রাচীর বেধ জন্য ব্যবহার করা হয়?

বার্লোর হুপ স্ট্রেস সমীকরণ σ=P·D/(2t) পাতলা-ওয়াল পাইপে দেয়ালের চাপের সাথে অভ্যন্তরীণ চাপকে সম্পর্কযুক্ত করে। t=P·D/(2S) হিসাবে পুনর্বিন্যাস করা হয়েছে, এটি ডিজাইন কোড থেকে নেওয়া একটি অনুমোদিত স্ট্রেস এস এর জন্য প্রাচীরের বেধ দেয়। এটি ধরে নেয় D/t 10 এর চেয়ে বড় বা সমান; মোটা দেয়ালের জন্য, লেমের সমীকরণ বা FEA আরও সঠিক।

কোন অ্যালুমিনিয়াম খাদ সমুদ্রের জল পরিষেবার জন্য সেরা?

5xxx সিরিজ - 5083, 5086 এবং 5052 - হল সরাসরি সামুদ্রিক জলের যোগাযোগের জন্য প্রতিষ্ঠিত পছন্দ, শক্তি এবং ওয়েল্ডেবিলিটির সাথে জারা প্রতিরোধের সংমিশ্রণ. 6061 প্রতিরক্ষামূলক ব্যবস্থা সহ সামুদ্রিক কাঠামোতে উপস্থিত হতে পারে, তবে এটি নিমজ্জনের জন্য প্রথম পছন্দ নয়।

অ্যালুমিনিয়াম পাইপ ঢালাই করা যাবে?

হ্যাঁ. 5xxx অ্যালয়গুলি মিলে যাওয়া ফিলারগুলির সাথে সহজেই ঢালাই করে. 6061 ভালভাবে ঢালাই করে কিন্তু তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে T6 মেজাজ হারায়, তাই জয়েন্টটি অবশ্যই ওয়েল্ড-জোন শক্তির উপর ডিজাইন করা উচিত। AWS D1.2 অ্যালুমিনিয়াম কাঠামোর জন্য নকশা এবং ফিলার নির্বাচন কভার করে।

আমি কিভাবে অ্যালুমিনিয়াম এবং ইস্পাত মধ্যে গ্যালভানিক জারা প্রতিরোধ করতে পারি?

দুটি ধাতুকে বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন রাখুন যাতে অ্যালুমিনিয়াম বলিদানকারী অ্যানোড হিসাবে কাজ না করে: ইনসুলেটিং ফ্ল্যাঞ্জ কিট, অ{0}}ধাতব গ্যাসকেট, প্রলিপ্ত ফাস্টেনার এবং জয়েন্ট ড্রেনেজ সবই বৈদ্যুতিক এবং ইলেক্ট্রোলাইট পথকে ভেঙে দেয়।

কি মান অ্যালুমিনিয়াম পাইপ আবরণ?

বিজোড় পাইপের জন্য ASTM B241, টানা টিউবের জন্য ASTM B210, এক্সট্রুড টিউবের জন্য GB/T 4437.1 এবং চীনা বাজারে ঠান্ডা- টানা টিউবের জন্য GB/T 6893 এবং ইউরোপীয় অর্ডারের জন্য EN 755। মান রসায়ন, সহনশীলতা, মেজাজ এবং পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা সংজ্ঞায়িত করে।

তাপমাত্রা কি অ্যালুমিনিয়াম পাইপ পরিষেবাকে সীমাবদ্ধ করে?

উচ্চ তাপমাত্রায় অনুমোদিত স্ট্রেস পড়ে এবং 6xxx অ্যালয় বার্ধক্যের ঝুঁকি-যায়, তাই কাঠামোগত মেজাজের জন্য একটানা পরিষেবা সাধারণত 200 ডিগ্রির নিচে সীমাবদ্ধ থাকে। ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় অ্যালুমিনিয়াম তার দৃঢ়তা বজায় রাখে, যে কারণে এটি এলএনজি এবং তরল অক্সিজেন লাইনের জন্য ব্যবহৃত হয়।