Sadržaj
Cijevi prevoze naftu iz rafinerija do distribucijskih mjesta stotinama kilometara dalje, a odvoze i plin i vodu do pojedinih prebivališta u gradskim uslužnim područjima. Nitko ne želi da ove cijevi puknu, pa distribucijske tvrtke pažljivo paze na vlačnu čvrstoću cijevi koje koriste. Jedan od glavnih pokazatelja vlačne čvrstoće je Specifična minimalna čvrstoća, koja se obično skraćuje na SMYS. Nakon što se utvrdi za određeni materijal, inženjeri mogu odrediti najveći dopušteni tlak ili naprezanje obruča unutar cijevi određenog promjera i debljine stijenke.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Navedena minimalna čvrstoća prinosa (SMYS) povezana je s tlakom unutar cijevi po Barlowsovoj formuli: P = 2St / D, gdje je t debljina cijevi u inčima, a D je vanjski promjer, također u inčima.
Barlows Formula
Inženjeri izračunavaju maksimalni dozvoljeni tlak (P) unutar cijevi pomoću Barlowsove formule koja se odnosi na tlak nominalne debljine stijenke (t), dopuštenog naprezanja (S), koji je SYMS, i na inverzni promjer cijevi (D ). Formula je:
P = 2St / D
SYMS je obično dat u ovoj formuli. Predodređen je za predmetni materijal cijevi, a obično ga nalazite gledajući ga u tablici. Kod dizajniranja sustava za dovod plina ili nafte kodovi obično zahtijevaju da vrijednost za S koja se koristi u jednadžbi bude 72 ili 80 posto SYMS-a za materijal kao sigurnosni tampon. SYMS se izražava u funtama po kvadratnom inču (psi), a količine dužine izražene su u inčima.
Primjer
Određeni materijal cijevi ima SMYS od 35 000 psi, a dizajnerska razmatranja zahtijevaju smanjenje na 72 posto njegove vrijednosti. Ako cijev ima vanjski promjer od 8 5/8 inča i debljina stijenke 0,375 inča, koji je maksimalni dozvoljeni tlak unutar cijevi?
P = 2St / D = 2 (35,500 psi) (0,375 inča) / 8,625 in =
3.087 psig
Jedinica "psig" označava mjerni tlak, "koji je mjerenje tlaka koji odgovara atmosferskom tlaku. U osnovi je isto kao psi.
Određivanje SMYS-a iz Barlows Formule
Budući da je za većinu materijala već utvrđena minimalna čvrstoća napora, uobičajenu vrijednost potražite konzultirajući proizvodnu literaturu. Ako ga trebate odrediti za materijal za koji ne možete pronaći vrijednost, morat ćete provesti vlastiti test tlaka i preurediti Barlows formulu da biste je riješili za S:
S = PD / 2t
Napustili biste cijev tekućinom, obično vodom i povećali pritisak dok se cijev ne počne trajno deformirati. Zabilježite taj tlak u psig-u, a zatim ga priključite u jednadžbu zajedno s debljinom cijevi i vanjskim promjerom kako biste dobili SMYS u funtama po kvadratnom inču.