Το ελάχιστο πάχος τοιχώματος δίνει το απόλυτο ελάχιστο πάχος ενός σωλήνα ή δομής για να περιέχει το περιεχόμενό του. Οι λεπτότεροι τοίχοι σωλήνων σημαίνουν ελαφρύτερους σωλήνες ή δομές, οι οποίοι είναι ελαφρύτεροι και φθηνότεροι στην κατασκευή. Οι λεπτόκοκκοι σωλήνες επιτρέπουν επίσης μεγαλύτερη ροή ρευστού για το ίδιο μέγεθος σωλήνα. Το ελάχιστο πάχος τοιχώματος στο σχεδιασμό βασίζεται στην πίεση του περιεχομένου του δοχείου ή του σωλήνα, στην επιτρεπόμενη τάση του υλικού και στην εξωτερική διάμετρο του σωλήνα.
Το ελάχιστο πάχος τοιχώματος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της χωρητικότητας του τοιχώματος του σωλήνα.Βήμα 1
Προσδιορίστε τη μέγιστη πίεση που θα υπομείνει ο σωλήνας. Αυτή θα είναι η πίεση νερού ή υγρού που πρέπει να περιέχει. Αυτό είναι γνωστό από τις παραμέτρους σχεδιασμού της σωληνώσεως ή του δοχείου. Χρησιμοποιήστε τη μέγιστη πίεση σε λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (psi). Για παράδειγμα, ένας σωλήνας μπορεί να χρειαστεί να είναι σε θέση να αντέχει σε πίεση νερού 2,000 psi.
Βήμα 2
Προσδιορίστε την επιτρεπόμενη τάση του υλικού τοιχώματος. Η επιτρεπόμενη τάση μπορεί να είναι η τάση εφελκυσμού ή απόκλισης του υλικού. Το επιτρεπτό στρες για ένα υλικό μπορεί να βρεθεί στο πρότυπο B31.3 της Αμερικανικής Εταιρείας Μηχανολόγων Μηχανικών. Σύμφωνα με τον "Σχεδιασμό Χημικών Μηχανικών" από τους Gavin Ρ. Towler και R. Κ. Sinnott, η επιτρεπόμενη τάση στους 100 βαθμούς Fahrenheit για σωλήνες από χάλυβα άνθρακα είναι 12,9 KSI. Το KSI ισούται με 1.000 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα. Αυτό κάνει την επιτρεπτή τάση 12.900 psi.
Εάν έχετε ήδη έναν σωλήνα για να εργαστείτε, χρησιμοποιήστε δαγκάνες για να το μετρήσετε.Επιλέξτε μια εξωτερική διάμετρο σε ίντσες για τον σωλήνα. Για αυτό το παράδειγμα, επιλέγεται εξωτερική διάμετρος 10 ιντσών.
Βήμα 4
Πολλαπλασιάστε την εξωτερική διάμετρο σε ίντσες με την πίεση σε psi κατά 1/2. Στο παράδειγμα, αυτό θα είναι 10 ίντσες x 2.000 psi x 1/2 ή 10.000.
Βήμα 5
Διαχωρίστε το αποτέλεσμα του Βήματος 4 από την επιτρεπόμενη τάση. Το αποτέλεσμα είναι το ελάχιστο πάχος τοιχώματος για ιδανικές συνθήκες. Σε αυτή την περίπτωση, θα είναι 10.000 διαιρούμενο με 12.900 για ένα ελάχιστο επιτρεπόμενο πάχος 0.7752 ίντσες.
Βήμα 6
Πολλαπλασιάστε το ελάχιστο πάχος τοιχώματος, υποθέτοντας τις ιδανικές συνθήκες, με έναν συντελεστή ασφαλείας, εάν πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας παράγοντας ασφαλείας ή με την ανοχή του κατασκευαστή. Για παράδειγμα, η ανοχή ενός κατασκευαστή δίνεται συχνά ως 12,5 τοις εκατό ή 15,0 τοις εκατό λόγω των διακυμάνσεων της ισχύος του σωλήνα. Μια ανοχή 15 τοις εκατό μετατρέπεται σε 115 τοις εκατό του ελάχιστου πάχους τοιχώματος, ή ένας πολλαπλασιαστής 1,15. Ένα ελάχιστο πάχος 0.7752 ιντσών πολλαπλασιασμένο επί 15 τοις εκατό ανοχής ή 115 γίνεται 0.7752 χ 1.15. Αυτό ισούται με 0,89147 ίντσες ή ελάχιστο πάχος τοιχώματος περίπου 0,9 ίντσας. Αν απαιτείται συντελεστής ασφαλείας δύο, το ελάχιστο πάχος των 0.7752 x 2 θα έδινε ένα ελάχιστο πάχος τοιχώματος 1.5504 ίντσες.
