最小の壁の厚さは、その内容物を含むパイプまたは構造の絶対的な最小厚さを提供します。パイプの壁が薄くなると、パイプまたは構造が軽くなり、より軽量で製造コストが安くなります。細いパイプは、同じパイプサイズでもより多くの流体の流れを可能にします。設計上の最小壁厚は、容器またはパイプの内容物の圧力、材料の許容応力、およびパイプの外径に基づいています。
最小壁厚は、パイプ壁の容量を計算するために使用されます。ステップ1
パイプが耐える最大圧力を決定します。これは、水または流体の圧力になります。これは、配管または容器の設計パラメーターからわかります。最大圧力をポンド/平方インチ（psi）で使用します。たとえば、パイプは2,000 psiの水圧に耐える必要がある場合があります。
ステップ2
壁材料の許容応力を決定します。許容応力は、材料の引張応力または降伏応力です。材料の許容応力は、アメリカ機械学会の標準B31.3に記載されています。 Gavin P. TowlerとR. K. Sinnottによる「化学工学設計」によると、炭素鋼パイプの華氏100度での許容応力は12.9 KSIです。 KSIは1平方インチあたり1,000ポンドに相当します。これにより、許容応力は12,900 psiになります。
既に使用するパイプがある場合は、キャリパーを使用して測定します。パイプの外径をインチ単位で選択します。この例では、10インチの外径が選択されています。
ステップ4
インチ単位の外径にpsi単位の圧力を1/2で乗算します。例では、これは10インチx 2,000 psi x 1/2または10,000です。
ステップ5
ステップ4の結果を許容応力で除算します。結果は、理想的な条件を想定した最小壁厚です。この場合、最小許容厚さ0.7752インチの場合、10,000を12,900で除算します。
ステップ6
理想的な条件を想定した最小壁厚に、安全係数、安全係数を使用する場合、またはメーカーの公差を掛けます。たとえば、製造業者の公差は、パイプの強度のばらつきにより、多くの場合12.5パーセントまたは15.0パーセントとして与えられます。 15パーセントの公差は、最小壁厚の115パーセント、つまり1.15の乗数に変換されます。 0.7752インチの最小厚さに15パーセントの許容値または115を掛けると、0.7752 x 1.15になります。これは0.89147インチに相当し、最小パイプ壁厚は約0.9インチです。 2の安全係数が必要な場合、0.7752 x 2の最小厚により、1.5504インチの最小壁厚が得られます。
