Содержание
Трубы доставляют нефть с нефтеперерабатывающих заводов к распределительным точкам за сотни миль, а также по газу и воде в отдельные жилые дома в муниципальных районах обслуживания. Никто не хочет, чтобы эти трубы лопнули, поэтому распределительные компании обращают пристальное внимание на прочность на разрыв труб, которые они используют. Одним из основных показателей прочности на разрыв является заданная минимальная предел текучести, обычно сокращаемый до SMYS. Как только оно определено для определенного материала, инженеры могут определить максимально допустимое давление или кольцевое напряжение внутри трубы с заданным диаметром и толщиной стенки.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Указанный минимальный предел текучести (SMYS) связан с давлением внутри трубы по формуле Барлоу: P = 2St / D, где t - толщина трубы в дюймах, а D - внешний диаметр, также в дюймах.
Формула Барлоу
Инженеры рассчитывают максимально допустимое давление (P) внутри трубы, используя формулу Барлоу, которая связывает давление с номинальной толщиной стенки (t), допустимым напряжением (S), которое представляет собой SYMS, и с обратным диаметром трубы (D ). Формула:
P = 2St / D
SYMS обычно дается в этой формуле. Это было предопределено для рассматриваемого материала трубы, и вы обычно находите это, просматривая это в таблице. При проектировании систем подачи газа или нефти коды обычно требуют, чтобы значение S, используемое в уравнении, составляло 72 или 80 процентов от SYMS для материала в качестве безопасного буфера. SYMS выражается в фунтах на квадратный дюйм (psi), а величины длины выражаются в дюймах.
пример
Определенный материал трубы имеет SMYS 35000 фунтов на квадратный дюйм, и конструктивные соображения требуют снижения его до 72 процентов от его стоимости. Если наружный диаметр трубы составляет 8 5/8 дюймов, а толщина стенки - 0,375 дюйма, каково максимально допустимое давление внутри трубы?
P = 2St / D = 2 (35 500 фунтов на квадратный дюйм) (0,375 дюйма) / 8,625 дюйма =
3,087 фунтов на квадратный дюйм
Единица «фунт / кв.дюйм» обозначает манометрическое давление, «которое представляет собой измерение давления, учитывающее атмосферное давление. По сути, оно такое же, как и фунт / кв.дюйм».
Определение SMYS по формуле Барлоу
Поскольку указанный минимальный предел текучести уже был определен для большинства материалов, обычно вы можете найти нужное значение, консультируясь с производственной литературой. Если вам нужно определить его для материала, для которого вы не можете найти значение, вам придется провести собственное испытание под давлением и переставить формулу Барлоу для решения для S:
S = PD / 2t
Вы должны заполнить трубу жидкостью, обычно водой, и увеличивать давление, пока труба не начнет постоянно деформироваться. Запишите это давление в фунт / кв.дюйм, затем включите его в уравнение вместе с толщиной трубы и внешним диаметром, чтобы получить SMYS в фунтах на квадратный дюйм.