API 5L L360 -putken paksuuden laskennassa on otettava huomioon useita tekijöitä. Seuraavassa on joitain yleisiä laskentamenetelmiä ja niihin liittyviä avainkohtia:
Laskelma painesuunnittelun perusteella
t = (P×D) / (2×[σ]×E×F)
Jossa:
t on putken laskettu paksuus (mm);
P on suunnittelupaine (MPa);
D on putken ulkohalkaisija (mm);
[σ] on materiaalin sallittu jännitys mitoituslämpötilassa (MPa);
E on hitsausliitoksen kerroin;
F on lujuuden suunnittelukerroin.
Suunnittelupaine: Määritetään putkiston käyttöpaineen, paineenvaihtelun ja turvamarginaalin perusteella. Esimerkiksi tavallisessa maakaasun siirtoputkessa, jos normaali käyttöpaine on 4 MPa, mahdolliset paineenvaihtelut ja turvallisuusvaatimukset huomioon ottaen suunnittelupaine voidaan asettaa arvoon 5 MPa tai korkeampi.
Ulkohalkaisija: Määritetään putkilinjan nimellishalkaisijan ja sarjastandardin mukaan. API 5L -standardi määrittelee eri nimellishalkaisijoita vastaavan ulkohalkaisijakoon.
Sallittu jännitys: Arvo määräytyy API 5L -standardin L360-materiaalin suorituskykyvaatimusten perusteella eri lämpötiloissa. Yleisesti ottaen lämpötilan noustessa materiaalin sallittu jännitys vähenee vähitellen.
Hitsausliitoksen kerroin: Saumattomille teräsputkille arvo on yleensä 1; hitsatuille teräsputkille sen arvo riippuu hitsausliitosten laatu- ja tarkastusvaatimuksista, yleensä välillä 0,85 ja 1.
Standardiarvo: API 5L -standardi tarjoaa vähimmäisseinäpaksuuden vaatimukset eri laatuisille putkille tietyissä olosuhteissa, ja sopiva seinämänpaksuus voidaan valita suoraan näiden taulukkotietojen perusteella. Samalla on otettava huomioon myös putkilinjan nimellishalkaisija, teräslaatu ja käyttöympäristö, jotta varmistetaan, että valittu seinämänpaksuus täyttää standardivaatimukset.
Laskelma ottaen huomioon korroosiovara
Kaavan korjaus: Yllä olevan painesuunnitteluun perustuvan laskentakaavan perusteella on lisättävä korroosiovara eli: t yhteensä=t + C
Jossa:
t yhteensä on lopullinen vaadittu putken paksuus;
t on painesuunnittelun perusteella laskettu putken paksuus;
C on korroosiovara.
Korroosiovaran määrittäminen: Korroosiovaran suuruus riippuu korroosiota aiheuttavasta ympäristöstä, jossa putkilinja sijaitsee, mukaan lukien tekijät, kuten maaperän syövyttävyys ja väliaineen syövyttävyys. Korroosiovaran arvo voidaan määrittää arvioimalla sen ympäristön syövyttävyyttä, jossa putkilinja sijaitsee. Esimerkiksi lievästi syövyttävässä maaperässä korroosionvara voi olla 2 mm; erittäin syövyttävässä maaperässä tai ympäristössä, joka sisältää syövyttäviä aineita, korroosionvaran on ehkä oltava 3 mm tai jopa suurempi.
Laskenta ottaen huomioon valmistustoleranssit
Todellisen paksuuden määritys: Putkien tuotantoprosessissa on tiettyjä valmistustoleransseja, joten tämä tekijä on otettava huomioon laskettaessa putkien paksuutta, jotta varmistetaan, että valmistettujen putkien todellinen paksuus täyttää suunnitteluvaatimukset. Yleisesti ottaen myös valmistustoleranssit on selkeästi määritelty standardeissa. Esimerkiksi API 5L -standardi määrittelee putken seinämän paksuuden sallitun poikkeamaalueen, ja laskennan aikana tulee tehdä tarvittavat säädöt todellisten toleranssivaatimusten mukaan.
