Oglekļa tērauda cauruļu spiediena pretestība nav fiksēta vērtība, bet to nosaka vairāku faktoru kombinācija:
1. Materiāla pakāpe
Materiāla kvalitāte ir galvenais spiediena izturības noteicošais faktors. Parasta oglekļa tērauda (piem., Q235) stiepes izturība ir aptuveni 375-500 MPa, savukārt augstas -stiprības oglekļa tērauda (piemēram, X60) stiepes izturība var pārsniegt 517 MPa (atbilstoši API 5L standartam). Jo lielāka ir materiāla izturība, jo lielāka ir tā spiediena nestspēja.
2. Sienas biezums un diametrs
Saskaņā ar Bārlova formulu (P=2St/D, kur P ir spiediena pretestība, S ir stiepes izturība, t ir sienas biezums un D ir ārējais diametrs), izmantojot to pašu materiālu, palielinot sienas biezumu par 1 mm, spiediena pretestība var uzlaboties par aptuveni 10–15%. Piemēram, oglekļa tērauda caurules DN100 SCH40 (sienas biezums 6 mm) darba spiediens ir aptuveni 5,6 MPa, savukārt SCH80 (sienas biezums 8 mm) var sasniegt 7,4 MPa (ASTM A106 dati).
3. Ražošanas process
Bezšuvju caurulēm (piemēram, ASTM A106) parasti ir lielāka spiediena pretestība nekā metinātām caurulēm (piemēram, ASTM A53), jo nav metināšanas šuvju, kas ir potenciāli vājie punkti.
Standarta specifikācijas un spiediena klasifikācijas
Dažādiem starptautiskajiem standartiem ir skaidra oglekļa tērauda cauruļu spiediena izturības klasifikācija:
ASTM A106 bezšuvju caurule: B klases maksimālais darba spiediens istabas temperatūrā ir 15,8 MPa (sienas biezums 12 mm, stāvoklis DN150).
API 5L līnijas caurule: X42 klases caurulēm parasti ir paredzētais spiediens 10–12 MPa naftas un gāzes pārvadē (ar drošības koeficientu 0,72).
Ķīniešu standarts GB/T 8163: 20 # oglekļa tērauda caurule nodrošina 6,4 MPa spiedienu 20 grādos (5 mm sienas biezums, DN80).
Atlases ieteikumi praktiskiem lietojumiem
Drošības faktors: rūpnieciskajos cauruļvados parasti tiek izmantots drošības koeficients, kas ir 1,5–4 reizes lielāks par paredzēto spiedienu (augstākas vērtības uzliesmojošiem materiāliem). Piemēram, tvaika cauruļvadiem ir nepieciešama papildu korozijas pielaide atbilstoši ASME B31.1.
Temperatūras korekcija: At high temperatures (>200 grādi), oglekļa tērauda cauruļu spiediena pretestība samazinās par aptuveni 20-30%, un jāņem vērā materiāla temperatūras samazināšanas koeficients.
Kodīga vide: ja barotne satur H₂S vai CO₂, jāizmanto skābs -izturīgs oglekļa tērauds (piemēram, L245NS) vai projektētais spiediens jāsamazina par vairāk nekā 30%.
