A espessura mínima da parede fornece a espessura mínima absoluta de um tubo ou estrutura para conter seu conteúdo. Paredes de tubos mais finas significam estruturas ou tubos mais leves, mais leves e baratos de fabricar. Tubos mais finos também permitem mais fluxo de fluido para o mesmo tamanho de tubo. A espessura mínima da parede no projeto é baseada na pressão do conteúdo do vaso ou tubo, na tensão permitida do material e no diâmetro externo do tubo.
A espessura mínima da parede é usada para calcular a capacidade de uma parede do tubo.Passo 1
Determine a pressão máxima que o tubo suportará. Essa será a pressão da água ou do fluido que deve conter. Isso é conhecido pelos parâmetros de projeto da tubulação ou vaso. Use a pressão máxima em libras por polegada quadrada (psi). Por exemplo, um tubo pode precisar suportar 2.000 psi de pressão da água.
Passo 2
Determine a tensão permitida do material da parede. A tensão permitida pode ser a tensão de tração ou de elasticidade do material. A tensão permitida para um material pode ser encontrada no padrão B31.3 da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos. De acordo com "Chemical Engineering Design" de Gavin P. Towler e R. K. Sinnott, a tensão permitida a 100 graus Fahrenheit para tubos de aço carbono é de 12,9 KSI. KSI é igual a 1.000 libras por polegada quadrada. Isso faz com que o estresse permitido seja de 12.900 psi.
Se você já possui um tubo para trabalhar, use pinças para medi-lo.Selecione um diâmetro externo em polegadas para o tubo. Para este exemplo, um diâmetro externo de 10 polegadas é selecionado.
Passo 4
Multiplique o diâmetro externo em polegadas pela pressão em psi por 1/2. No exemplo, serão 10 polegadas x 2.000 psi x 1/2 ou 10.000.
Etapa 5
Divida o resultado da Etapa 4 pelo estresse permitido. O resultado é a espessura mínima da parede, assumindo condições ideais. Nesse caso, será 10.000 dividido por 12.900 para uma espessura mínima permitida de 0,7752 polegadas.
Etapa 6
Multiplique a espessura mínima da parede, assumindo condições ideais por um fator de segurança, se um fator de segurança for utilizado, ou pela tolerância do fabricante. Por exemplo, a tolerância de um fabricante costuma ser de 12,5% ou 15,0% devido a variações na resistência do tubo. Uma tolerância de 15% se converte em 115% da espessura mínima da parede ou em um multiplicador de 1,15. Uma espessura mínima de 0,7752 polegadas, multiplicada por uma tolerância de 15% ou 115, passa a 0,7752 x 1,15. Isso equivale a 0,89147 polegadas, ou quase 0,9 polegadas de espessura mínima da parede do tubo. Se fosse necessário um fator de segurança de dois, a espessura mínima de 0,7752 x 2 daria uma espessura mínima de parede de 1,5504 polegadas.
