API 5L L360 パイプの厚さを計算するには、複数の要素を考慮する必要があります。以下に、いくつかの一般的な計算方法と関連する重要なポイントを示します。
圧力設計に基づく計算
t = (P×D) / (2×[σ]×E×F)
どこ：
t はパイプの計算された厚さ (mm) です。
P は設計圧力 (MPa) です。
Dはパイプの外径(mm)です。
[σ]は設計温度における材料の許容応力(MPa)です。
E は溶接継手の係数です。
Fは強度設計係数です。
設計圧力: パイプラインシステムの使用圧力、圧力変動、安全マージンによって決定されます。例えば、通常の天然ガス輸送パイプラインでは、常用圧力が4MPaの場合、起こり得る圧力変動や安全性を考慮して、設計圧力を5MPa以上に設定する場合があります。
外径：パイプラインの呼び径とシリーズ規格により決定されます。 API 5L 規格では、さまざまな呼び径に対応する外径サイズが規定されています。
許容応力: この値は、API 5L 規格のさまざまな温度における L360 材料の性能要件に基づいて決定されます。一般に、温度が上昇すると、材料の許容応力は徐々に減少します。
溶接継手係数: 継目無鋼管の場合、値は通常 1 です。溶接鋼管の場合、その値は溶接継手の品質と検査要件によって異なり、通常は 0.85 ～ 1 です。
標準仕様値: API 5L 規格では、特定の条件下でのさまざまなグレードのパイプの最小肉厚要件が規定されており、これらの表データに基づいて適切な肉厚を直接選択できます。同時に、選択した壁厚が標準要件を確実に満たすように、パイプラインの呼び径、鋼種、使用環境などの要素も考慮する必要があります。
腐食代を考慮した計算
式の修正: 圧力設計に基づく上記の計算式に基づいて、腐食代を追加する必要があります。つまり、 t total=t + C
どこ：
t total は最終的に必要なパイプの厚さです。
t は圧力設計に基づいて計算されたパイプの厚さです。
Cは腐食代です。
腐食許容量の決定: 腐食許容量のサイズは、土壌の腐食性や媒体の腐食性などの要因を含む、パイプラインが設置されている腐食環境によって異なります。腐食許容値の値は、パイプラインが設置されている環境の腐食性を評価することで決定できます。たとえば、わずかに腐食性の土壌では、腐食代は 2mm になる場合があります。腐食性の高い土壌や腐食性媒体を含む環境では、腐食代は 3mm 以上必要になる場合があります。
製造公差を考慮した計算
実際の厚さの決定: パイプの製造プロセスには特定の製造公差が存在するため、製造されるパイプの実際の厚さが設計要件を確実に満たすように、パイプの厚さを計算する際にはこの要素を考慮する必要があります。一般に、製造公差も規格に明確に指定されています。たとえば、API 5L 規格ではパイプ肉厚の許容偏差範囲が指定されており、実際の許容差要件に応じて計算中に適切な調整を行う必要があります。
