تحمل الأنابيب النفط من المصافي إلى نقاط التوزيع على بعد مئات الأميال ، كما أنها تنقل الغاز والمياه إلى المساكن الفردية في مناطق الخدمة البلدية. لا أحد يريد أن تنفجر هذه الأنابيب ، لذلك تولي شركات التوزيع اهتمامًا وثيقًا لقوة الشد للأنابيب التي تستخدمها. أحد المؤشرات الرئيسية لقوة الشد هو الحد الأدنى لقوة العائد المحددة ، وعادة ما يتم تقصيرها إلى SMYS. بمجرد تحديده لمادة معينة ، يمكن للمهندسين تحديد الحد الأقصى المسموح به للضغط ، أو إجهاد الطوق ، داخل أنبوب بقطر وسمك جدار محددين.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة (SMYS) مرتبط بالضغط داخل الأنبوب بصيغة بارلو: P = 2St / D ، حيث t هو سماكة الأنبوب بالبوصة ، و D هو القطر الخارجي ، أيضًا بالبوصة.
صيغة بارلو
يحسب المهندسون الحد الأقصى للضغط المسموح به (P) داخل الأنبوب باستخدام صيغة بارلو ، التي تتعلق بالضغط إلى سمك الجدار الاسمي (t) ، والضغط المسموح به (S) ، وهو SYMS ، وإلى عكس قطر الأنبوب (د). الصيغة هي:
P = 2St / D.
عادة ما يكون SYMS معطى في هذه الصيغة. لقد تم تحديده مسبقًا لمادة الأنابيب المعنية ، ويمكنك العثور عليها بشكل عام من خلال البحث عنها في الجدول. عند تصميم أنظمة توصيل الغاز أو الزيت ، تتطلب الرموز عادةً أن تكون قيمة S المستخدمة في المعادلة 72 أو 80 بالمائة من SYMS للمادة كمخزن أمان. يتم التعبير عن SYMS بالجنيه لكل بوصة مربعة (psi) ، ويتم التعبير عن كميات الطول بالبوصة.
مثال
تحتوي مادة أنابيب معينة على SMYS يبلغ 35000 رطل لكل بوصة مربعة ، وتتطلب اعتبارات التصميم تقليلها إلى 72 بالمائة من قيمتها. إذا كان قطر الأنبوب الخارجي 8 5/8 بوصة وسمك جداره 0.375 بوصة ، فما هو أقصى ضغط مسموح به داخل الأنبوب؟
P = 2St / D = 2 (35500 رطل / بوصة مربعة) (0.375 بوصة) / 8.625 بوصة =
3،087 رطل لكل بوصة مربعة
تشير الوحدة "psig" إلى "مقياس الضغط" ، وهو قياس الضغط الذي يمثل الضغط الجوي. إنها في الأساس نفس psi.
تحديد SMYS من صيغة بارلو
نظرًا لأنه تم تحديد الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة بالفعل لمعظم المواد ، يمكنك عادةً العثور على القيمة التي تحتاجها من خلال الرجوع إلى أدبيات التصنيع. إذا كنت بحاجة إلى تحديده لمواد لا يمكنك العثور على قيمتها ، فسيتعين عليك إجراء اختبار الضغط الخاص بك وإعادة ترتيب صيغة Barlow لحل S:
S = PD / 2t
ستملأ الأنبوب بسائل ، عادة ما يكون ماء ، وتزيد الضغط حتى يبدأ الأنبوب في التشوه بشكل دائم. قم بتسجيل هذا الضغط في psig ، ثم قم بتوصيله بالمعادلة مع سماكة الأنبوب والقطر الخارجي للحصول على SMYS بالجنيه لكل بوصة مربعة.