Minimální tloušťka stěny udává absolutní minimální tloušťku trubky nebo struktury, která obsahuje její obsah. Tenčí stěny potrubí znamenají lehčí potrubí nebo struktury, které jsou lehčí a levnější na výrobu. Ředění trubek také umožňuje větší průtok tekutiny pro stejnou velikost potrubí. Minimální tloušťka stěny v designu je založena na tlaku v obsahu nádoby nebo potrubí, přípustném napětí materiálu a vnějším průměru trubky.
Minimální tloušťka stěny se používá pro výpočet kapacity stěny potrubí.Krok 1
Určete maximální tlak, který trubka vydrží. To bude tlak vody nebo kapaliny, který musí obsahovat. To je známo z konstrukčních parametrů potrubí nebo nádoby. Použijte maximální tlak v librách na čtvereční palec (psi). Například potrubí může být schopné odolat tlaku vody 2 000 psi.
Krok 2
Určete přípustné napětí materiálu stěny. Přípustným napětím může být tahové nebo mezní napětí materiálu. Přípustný tlak na materiál lze nalézt v normě americké společnosti strojních inženýrů B31.3. Podle „Návrh chemického inženýrství“ Gavina P. Towlera a R. K. Sinnotta je přípustné napětí při 100 stupních Fahrenheita pro uhlíkové ocelové trubky 12,9 KSI. Hodnota KSI se rovná 1 000 liber na čtvereční palec. To činí přípustný tlak 12 900 psi.
Pokud již máte potrubí, se kterým chcete pracovat, změřte pomocí posuvného měřítka.Vyberte pro trubku vnější průměr v palcích. V tomto příkladu je vybrán vnější průměr 10 palců.
Krok 4
Vynásobte vnější průměr v palcích tlakem v psi 1/2. V příkladu to bude 10 palců x 2 000 psi x 1/2 nebo 10 000.
Krok 5
Výsledek kroku 4 vydělte přípustným stresem. Výsledkem je minimální tloušťka stěny za předpokladu ideálních podmínek. V tomto případě bude 10 000 děleno 12 900 pro minimální povolenou tloušťku 0,7752 palce.
Krok 6
Vynásobte minimální tloušťku stěny za předpokladu ideálních podmínek koeficientem bezpečnosti, pokud se má použít faktor bezpečnosti, nebo tolerancí výrobce. Například tolerance výrobce je často udávána jako 12,5 procenta nebo 15,0 procenta kvůli změnám síly potrubí. Tolerance 15 procent převede na 115 procent minimální tloušťky stěny nebo multiplikátoru 1,15. Minimální tloušťka 0,7752 palce násobená tolerancí 15 procent nebo 115 se stává 0,7752 x 1,15. To se rovná 0,89147 palcům nebo minimální tloušťce stěny trubky téměř 0,9 palce. Pokud by byl vyžadován bezpečnostní faktor dva, minimální tloušťka 0,7752 x 2 by poskytla minimální tloušťku stěny 1,5504 palce.
