Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Максимально допустимий робочий тиск (MAWP)
- Стандарти MAWP
- Альтернативна формула тиску конструкції
Вам може бути цікаво, як труби та шланги можуть протистояти великому тиску води, що проходить через них. Значна частина цього зводиться до розуміння фізики, що стоїть за ними. Інженери перевіряють ці стандарти, перевіряючи, наскільки міцні шланги, і максимально допустиме робоче тиск (MAWP) є ключовим інструментом для встановлення безпечних обмежень для шланга.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Розрахуйте максимально допустимий робочий тиск (MAWP), використовуючи П = 2 Sу Жг Же Жт т / го, для текучості (або міцності на розрив) матеріалу Sу, фактор дизайну Жг, поздовжній фактор суглоба Же, коефіцієнт зменшення температури Жт і внутрішній діаметр труби го.
Максимально допустимий робочий тиск (MAWP)
Ви можете розрахувати Максимально допустимий робочий тиск (MAWP), максимальний тиск для шланга за формулою
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}для значення MAWP П в фунт / кв. дюйм, межа плинності (або міцність на розрив) матеріалу Sу, фактор дизайну Жг, поздовжній фактор суглоба Же, коефіцієнт зменшення температури Жт і внутрішній діаметр труби го. Ці фактори враховують особливості самих матеріалів, і вам потрібно ознайомитись з матеріалами, які стосуються конкретного випадку, який ви розглядаєте.
Наприклад, якщо ви знали, що внутрішній діаметр циліндричної посудини становив 200 дюймів, ви могли б зрозуміти, як використовувати металевий сплав для його створення. Використовуйте матеріал з вуглецевої сталі із силою текучості 64 000 фунт / кв. Дюйм, що має товщину 1/2 дюйма Проектний коефіцієнт - 0,72, коефіцієнт поздовжнього з'єднання - 1,00, а коефіцієнт зменшення температури - 1,00. Використовуючи формулу, ви можете обчислити MAWP як:
початок {вирівняно} P & = frac {2 × 64,000 ; {psi} × 0.72 × 1.00 × 1.00 × 0.5 ; {в}} {200 ; {в}} & = 230,4 ; {psi} кінець {вирівняний}Стандарти MAWP
Оскільки MAWP визначена Міжнародною організацією зі стандартизації, посудини під тиском зазвичай мають конструктивні параметри для їх різних характеристик, таких як товщина стінки або внутрішній радіус посудин. Інженери ретельно перевіряють їх, щоб переконатися, що їх конструкція може витримати відповідний тиск, температуру, корозію та все, що ще може заважати їх роботі. Випробування, які використовують воду під тиском, визначають гідростатичний випробувальний тиск, щоб переконатися, що судини можуть протистояти відповідним силам його використання. Виробники можуть використовувати й інші тести.
Наприклад, компанія Penflex зменшує свої розрахунки MAWP на 20 відсотків, щоб врахувати тепло, яке впливає на міцність прутків їх обплетених дротів в процесі зварювання. Вони навіть враховують коефіцієнти коригування, які впливають на MAWP при високих температурах.
Американське товариство інженерів-машиністів встановило такі стандарти, що судна повинні досягати 100 фунтів на квадратний дюйм (100 фунт / кв.дюйм) і повинні мати достатній об'єм, щоб містити 10 000 галонів рідини. Наведений вище приклад MAWP 230,4 фунт / кв.дюйм відповідає необхідній нормі тиску в 100 psi.
Альтернативна формула тиску конструкції
Ви також можете перевірити міцність судна, використовуючи формулу Барлоуса, Р = 2_St_ / D, для тиску П, допустимий стрес S в psi, товщина стінки т, і зовнішній діаметр D перевірити, як внутрішній тиск труби протистоїть міцності матеріалів. Використовуючи цю формулу, переконайтесь т і D мати однакові одиниці, щоб обидві сторони рівняння залишалися врівноваженими.
Ви можете використовувати формулу Барлоуса для обчислення внутрішнього тиску, граничного тиску розриву, максимально допустимого робочого тиску (МАОП) та гідростатичного тиску Млина. Ви обчислюєте внутрішній тиск, використовуючи межу текучості для допустимого напруження S і розрахунок отриманого тиску. Аналогічно, ви можете обчислити граничний тиск розриву, використовуючи максимальну межу текучості для S.
Використовуйте задану мінімальну силу врожаю (SMYS) для Sабо міцність, пов'язана з певною специфікацією, для визначення МАОП. Гідростатичний тиск на млині використовує частку заданої межі текучості, напруження, при якій утворюється певна кількість пластичної деформації, для S. Зазначена межа плинності, як правило, становить 60% від максимальної межі текучості.