Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Najvišji dovoljeni delovni tlak (MAWP)
- Standardi MAWP
- Alternativna oblikovalna tlačna formula
Morda se boste vprašali, kako cevi in cevi lahko prenesejo velik pritisk vode, ki teče skozi njih. Veliko tega se privede do razumevanja fizike, ki stoji za njimi. Inženirji preverjajo te standarde s preizkušanjem, kako močne so cevi, in največji dovoljeni delovni tlak (MAWP) je ključno orodje pri postavljanju varnih omejitev cevi.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Z uporabo izračunajte največji dovoljeni delovni tlak (MAWP) P = 2 Sy Fd Fe Ft t / do, za trdnost (ali natezno trdnost) materiala Sy, faktor oblikovanja Fd, vzdolžni faktor sklepa Fe, faktor znižanja temperature Ft in notranji premer cevi do.
Najvišji dovoljeni delovni tlak (MAWP)
Izračunate lahko Najvišji dovoljeni delovni tlak (MAWP), največji tlak cevi po formuli
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}za vrednost MAWP P v psi, izkoristek (ali natezna trdnost) materiala Sy, faktor oblikovanja Fd, vzdolžni faktor sklepa Fe, faktor znižanja temperature Ft in notranji premer cevi do. Ti dejavniki upoštevajo značilnosti samih materialov in jih boste morali poiskati glede gradiva, ki je vključeno v konkretni primer, o katerem razmišljate.
Če bi na primer vedeli, da je notranji premer valjaste posode 200 centimetrov, bi lahko ugotovili, kako uporabiti kovinsko zlitino, da jo ustvarite. Uporabite material iz ogljikovega jekla s trdnostjo meja 64.000 psi, ki ima debelino 1/2 palca. Projektni faktor znaša 0,72, faktor vzdolžnega sklepa 1,00, faktor temperature pa 1,00. S formulo lahko izračunate MAWP kot:
začnite {poravnano} P & = frac {2 × 64.000 ; {psi} × 0.72 × 1.00 × 1.00 × 0.5 ; {in}} {200 ; {in}} & = 230.4 ; {psi} konec {poravnano}Standardi MAWP
Ker je MAWP opredelila Mednarodna organizacija za standardizacijo, imajo tlačne posode običajno oblikovalske parametre za različne značilnosti, kot so debelina stene ali notranji polmer posod. Inženirji jih natančno pregledajo, da se prepričajo, ali njihovi dizajni vzdržijo ustrezen tlak, temperaturo, korozijo in kar koli drugega, kar lahko ovira njihovo delovanje. Preskusi, ki uporabljajo vodo pod pritiskom, določajo hidrostatični preskusni tlak in tako zagotovijo, da plovila lahko prenesejo ustrezne sile njegove uporabe. Proizvajalci lahko uporabljajo tudi druge teste.
Na primer, podjetje Penflex zniža svoje izračune MAWP za 20 odstotkov, da upošteva vročino, ki vpliva na trdnost žic njihovih pletenic med postopkom varjenja. Upoštevajo celo faktorje prilagajanja, ki vplivajo na MAWP pri visokih temperaturah.
Ameriško društvo strojnih inženirjev je postavilo standarde, da morajo plovila ustrezati 100 funtom na kvadratni palec (100 psi) in morajo imeti zadostno količino, da vsebuje 10.000 litrov tekočine. Zgornji primer MAWP z 230,4 psi ustreza zahtevanemu tlaku 100 psi.
Alternativna oblikovalna tlačna formula
Obstojnost plovila lahko preizkusite tudi z Barlowsovo formulo, P = 2_St_ / D, za pritisk P, dopustni stres S v psi, debelina stene t, in zunanji premer D preizkusiti, kako se notranji tlak cevi drži proti trdnosti materialov. Ko uporabljate to formulo, se prepričajte t in D imajo enake enote, tako da obe strani enačbe ostaneta uravnoteženi.
Formulo Barlows lahko uporabite za izračun notranjega tlaka, končnega porušitvenega tlaka, najvišjega dovoljenega delovnega tlaka (MAOP) in Mlininega hidrostatičnega tlaka. Notranji tlak izračunaš tako, da uporabiš trdnost dovoda za dopustno obremenitev S in izračunavanje nastalega tlaka. Podobno lahko izračunate končni porušitveni tlak tako, da uporabite največjo trdnost donosa za S.
Uporabite določeno jakost minimalnega izkoristka (SMYS) za Sali moč, povezano z določeno specifikacijo, za določitev MAOP. Hidrostatični tlak v mlinu porabi delček določene trdnosti, napetosti, pri kateri nastane določena količina plastične deformacije za S. Ta določena trdnost je na splošno 60% največje trdnosti.