Vsebina
Cevi prenašajo nafto iz rafinerij do distribucijskih mest na stotine kilometrov, poleg tega pa prenašajo plin in vodo do posameznih bivališč v občinskih servisnih območjih. Nihče ne želi, da se te cevi porušijo, zato distribucijska podjetja pozorno spremljajo natezno trdnost cevi, ki jih uporabljajo. Eden glavnih kazalcev natezne trdnosti je določena minimalna trdnostna trdnost, običajno skrajšana na SMYS. Ko je določeno za določen material, inženirji lahko določijo največji dovoljeni tlak ali napetost v obročku znotraj cevi z določenim premerom in debelino stene.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Določena minimalna trdnost (SMYS) je povezana s tlakom znotraj cevi po Barlowsovi formuli: P = 2St / D, kjer je t debelina cevi v palcih, D pa zunanji premer, tudi v palcih.
Barlows Formula
Inženirji izračunajo največji dovoljeni tlak (P) znotraj cevi z uporabo Barlowsove formule, ki se nanaša na tlak na nazivno debelino stene (t), dopustno napetost (S), ki je SYMS, in na obratni premer cevi (D ). Formula je:
P = 2St / D
SYMS je običajno v tej formuli dan. Za zadevni material cevi je bil vnaprej določen, na splošno pa ga najdete tako, da ga pogledate v tabelo. Pri načrtovanju sistemov za dovod plina ali nafte kode običajno zahtevajo, da vrednost za S, uporabljena v enačbi, znaša 72 ali 80 odstotkov SYMS za material kot varnostni blažilnik. SYMS je izražen v kilogramih na kvadratni palec (psi), dolžinske količine pa v palcih.
Primer
Določen material cevi ima SMYS 35.000 psi, zaradi načrtovanja pa ga je treba zmanjšati na 72 odstotkov njegove vrednosti. Če ima zunanji premer 8 5/8 palcev in debelina stene 0,375 palca, kakšen je največji dovoljeni tlak v cevi?
P = 2St / D = 2 (35,500 psi) (0,375 inča) / 8,625 v =
3.087 psig
Enota "psig" pomeni merilni tlak, "ki je merjenje tlaka, ki ustreza atmosferskemu tlaku. V osnovi je enako psi.
Določitev SMYS iz Barlows formule
Ker je bila za večino materialov že določena minimalna trdnost, lahko običajno najdete potrebno vrednost s pomočjo izdelovalne literature. Če ga morate določiti za material, za katerega ne najdete vrednosti, boste morali izvesti svoj lastni preizkus tlaka in preurediti Barlows formulo za rešitev S:
S = PD / 2t
Cev bi napolnili s tekočino, običajno z vodo, in povečali tlak, dokler se cev ne začne trajno deformirati. Zapišite ta tlak v psig in ga nato priključite v enačbo skupaj z debelino cevi in zunanjim premerom, da dobite SMYS v kilogramih na kvadratni palec.