Qual a espessura razoável das paredes de um gasoduto de aço?

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O site do projeto TurkStream alega que o gasoduto usará tubos feitos de 39 milímetros de aço carbono de manganês de alta qualidade com revestimentos plásticos adicionais em ambos os lados. Sim, eles reivindicam 39 milímetros (aproximadamente 1,54 polegadas) de paredes de aço - isso é um monte de aço! Para comparação, o tanque leve M41 Walker Bulldog tinha apenas 38 mm de blindagem.

Essa espessura de parede é realista para um gasoduto industrial? Por que você precisaria de tanto aço para um gasoduto?

— dente afiado
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Eu acho que as respostas cobrem a maior parte. A única coisa que eu queria acrescentar era fazer uma conversão básica informando com que pressão eles estão lidando. 2Km de água = 6.562 pés de água = 2.800+ psi de pressão de esmagamento atuando no tubo. (conversão assume água a 60F, ignorando gradiente de temperatura em profundidade)

— Dopeybob435

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Parece realista para mim. Este é um oleoduto submarino a profundidades superiores a 2 km. A pressão seria considerável nessas profundidades (da ordem de 20 MPa ou 200 atmosferas). O tubo precisaria ser grosso o suficiente para suportar essas pressões (muito altas).

O oleoduto Nord Stream , no mar Báltico, está a profundidades de até 210m e utiliza tubos de 1220 mm de diâmetro, com uma espessura de parede variando de 26,8 a 41 mm. O site TurkStream especifica profundidades mais de 10 vezes isso, mas com um diâmetro de tubo de 813 mm. Sem fazer nenhum cálculo que pareça razoável.

Sabe-se que os dutos submarinos têm espessuras de parede de até 75 mm

— mg4w
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Profundidade e método de instalação (J-Lay, S-Lay, Reel Lay), presença de seções de fadiga, serviço agridoce versus ácido (corrosivo), tipo de isolamento também afetam a espessura da parede.

Possível pergunta boba: eles poderiam usar paredes mais finas pressurizando o gás na tubulação para 20 MPa?

— user253751

@immibis eles tecnicamente podiam, mas não o fazem por causa da segurança. Se, por algum motivo, o pipeline estiver despressurizado (digamos que de repente ocorra algum vazamento), todo o pipeline falhará catastroficamente. Tudo o que foi instalado no subsolo, até grandes tanques para separadores, deve ser construído para suportar facilmente a pressão atmosférica no interior. Fonte: Eu trabalhei no processamento submarino de petróleo / gás.

— semi-extrínseco

Dada essa pressurização, as seções de tubulação de profundidade rasa precisariam da mesma força para contê-la (admitidamente em tensão, não em compressão), de modo que não há muita vitória.

— Brian Drummond

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Essa espessura de parede é realista para um gasoduto industrial?

Olhando através do tubo ASME B36.10M-2004, soldado e sem costura , existem muitos tubos com espessuras nessa faixa. Por exemplo, 16 "de diâmetro, o tubo Schedule 160 tem 1.594" de espessura:

Isso se traduz em cerca de 40,5 mm de espessura. Como outro exemplo extremo, de 24 "de diâmetro, o tubo Schedule 160 tem uma enorme quantidade de 2.344" (59,5 mm) de espessura!

Como o @ mg4w diz, as pressões em jogo para alguns desses dutos podem ser enormes, de modo que a parede do tubo precisa ser proporcionalmente espessa para suportar essas pressões.

Observe que, de acordo com a Seção 1 da ASME B36.10M, "abrange a padronização das dimensões do tubo de aço soldado e sem costura para temperaturas e pressões altas ou baixas". Isso não quer dizer que o tubo não possa ser fabricado com espessuras fora das faixas do padrão, o que provavelmente ocorre em algumas dessas aplicações industriais pesadas.

— grfrazee
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Por que você precisaria de tanto aço para um gasoduto?

Lembre-se de que a força no interior de um tubo é proporcional à pressão * diâmetro. Portanto, um tubo grande precisa ser muito mais espesso do que um tubo pequeno para a mesma pressão.

— Peter Green
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Devido às condições de trabalho do tubo (fluidos ou gás, vida útil, pressão no interior do tubo ...), acho que foi calculado pelos engenheiros de projeto e o resultado de acordo com o código / padrão do aplicativo. Para o tanque, você não deve comparar assim, porque a condição de trabalho e o código / padrão de aplicação não são os mesmos. Ao reparar ou manter o tubo, é muito mais difícil.

— 183 Lilama
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