Зміст
Труби транспортують нафту з нафтопереробних заводів до пунктів розподілу за сотні кілометрів, а також транспортують газ та воду до окремих резиденцій міських служб. Ніхто не хоче, щоб ці труби лопалися, тому розподільчі компанії приділяють пильну увагу міцності на розрив труб, які вони використовують. Одним з головних показників міцності на розрив є зазначена мінімальна міцність на врожай, зазвичай скорочена до SMYS. Після того, як буде визначено певний матеріал, інженери можуть визначити максимально допустимий тиск або напругу обруча всередині труби із заданим діаметром і товщиною стінки.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Зазначена мінімальна межа текучості (SMYS) пов'язана з тиском всередині труби за формулою Барлоуса: P = 2St / D, де t - товщина труби в дюймах, а D - зовнішній діаметр, також у дюймах.
Формула Барлоуса
Інженери розраховують максимально допустимий тиск (P) всередині труби, використовуючи формулу Барлоуса, яка стосується тиску до номінальної товщини стінки (t), допустимого напруження (S), що є SYMS, і до оберненого діаметра труби (D ). Формула така:
P = 2St / D
SYMS зазвичай дається у цій формулі. Він був заздалегідь визначений для відповідного матеріалу труби, і ви зазвичай знаходите його, шукаючи його в таблиці. При проектуванні систем подачі газу або нафти коди зазвичай вимагають, щоб значення для S, використовуваного в рівнянні, становило 72 або 80 відсотків SYMS для матеріалу як буфера безпеки. SYMS виражається у фунтах на квадратний дюйм (psi), а величини довжини виражаються в дюймах.
Приклад
Певний матеріал труб має SMYS в 35000 фунтів на квадратний дюйм, а проектні міркування вимагають зменшити його до 72 відсотків його вартості. Якщо зовнішній діаметр труби становить 8 5/8 дюймів і товщина стінки 0,375 дюйма, який максимально допустимий тиск усередині труби?
P = 2St / D = 2 (35,500 фунт / кв.дюйм) (0,375 дюйма) / 8,625 дюйма =
3087 фунтів / кв
Одиниця "psig" означає тиск манометра, "це вимірювання тиску, яке відповідає атмосферному тиску. В основному це те саме, що psi.
Визначення SMYS за формулою Барлоуса
Оскільки зазначена мінімальна міцність виходу вже визначена для більшості матеріалів, зазвичай ви можете знайти необхідне значення, ознайомившись з виробничою літературою. Якщо вам потрібно визначити це для матеріалу, для якого ви не можете знайти значення, вам доведеться провести власний тест на тиск і переставити формулу Барлоуса, щоб вирішити для S:
S = PD / 2t
Ви б наповнювали трубу рідиною, зазвичай водою, і збільшували тиск, поки труба не почала постійно деформуватися. Запишіть цей тиск у фунт / дюйм, а потім підключіть його до рівняння разом із товщиною труби та зовнішнім діаметром, щоб отримати SMYS у фунтах на квадратний дюйм.