Minimale wanddikte geeft de absoluut minimale dikte van een pijp of structuur om zijn inhoud te bevatten. Dunnere buiswanden betekenen lichtere buis of structuren, die lichter en goedkoper te produceren zijn. Dunnere buizen zorgen ook voor meer vloeistofstroom voor dezelfde buismaat. De minimale wanddikte bij het ontwerp is gebaseerd op de druk van de inhoud van het vat of de pijp, de toelaatbare spanning van het materiaal en de buitendiameter van de pijp.
De minimale wanddikte wordt gebruikt om de capaciteit van een buiswand te berekenen.Stap 1
Bepaal de maximale druk die de pijp zal verdragen. Dit is de water- of vloeistofdruk die het moet bevatten. Dit is bekend uit de ontwerpparameters van de leidingen of het vat. Gebruik de maximale druk in pond per vierkante inch (psi). Het kan bijvoorbeeld nodig zijn dat een buis bestand is tegen 2.000 psi waterdruk.
Stap 2
Bepaal de toelaatbare spanning van het wandmateriaal. De toelaatbare spanning kan de trek- of vloeispanning van het materiaal zijn. De toelaatbare spanning voor een materiaal is te vinden in de standaard B31.3 van de American Society of Mechanical Engineers. Volgens "Chemical Engineering Design" door Gavin P. Towler en R. K. Sinnott, is de toelaatbare spanning bij 100 graden Fahrenheit voor koolstofstalen buis 12,9 KSI. KSI is gelijk aan 1.000 pond per vierkante inch. Dit maakt de toelaatbare spanning 12.900 psi.
Als u al een leiding hebt om mee te werken, gebruik dan schuifmaten om deze te meten.Selecteer een buitendiameter in inches voor de buis. Voor dit voorbeeld is een buitendiameter van 10 inch geselecteerd.
Stap 4
Vermenigvuldig de buitendiameter in inches met de druk in psi met 1/2. In het voorbeeld is dit 10 inch x 2.000 psi x 1/2 of 10.000.
Stap 5
Deel het resultaat van stap 4 door de toelaatbare stress. Het resultaat is de minimale wanddikte uitgaande van ideale omstandigheden. In dit geval is dit 10.000 gedeeld door 12.900 voor een minimaal toegestane dikte van 0,7752 inch.
Stap 6
Vermenigvuldig de minimale wanddikte uitgaande van ideale omstandigheden met een veiligheidsfactor, als een veiligheidsfactor moet worden gebruikt, of met de tolerantie van de fabrikant. De tolerantie van een fabrikant wordt bijvoorbeeld vaak gegeven als 12,5 procent of 15,0 procent vanwege variaties in de sterkte van de buis. Een tolerantie van 15 procent wordt omgezet in 115 procent van de minimale wanddikte, of een vermenigvuldiger van 1,15. Een minimale dikte van 0,7752 inch vermenigvuldigd met een tolerantie van 15 procent of 115 wordt 0,7752 x 1,15. Dit is gelijk aan 0,89147 inch, of bijna 0,9 inch minimale buiswanddikte. Als een veiligheidsfactor van twee vereist was, zou de minimale dikte van 0,7752 x 2 een minimale wanddikte van 1,5504 inch opleveren.
