Potrubí dopravuje ropu z rafinerií do distribučních míst vzdálených stovky kilometrů a také přepravuje plyn a vodu do jednotlivých rezidencí v komunálních obslužných oblastech. Nikdo nechce, aby tyto trubky praskly, takže distribuční společnosti věnují zvláštní pozornost pevnosti v tahu trubek, které používají. Jedním z hlavních indikátorů pevnosti v tahu je Specified Minimum Yield Strength, obvykle zkrácená na SMYS. Jakmile je pro určitý materiál stanoveno, mohou inženýři určit maximální povolený tlak nebo napětí v obruči uvnitř trubky s daným průměrem a tloušťkou stěny.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Specifikovaná minimální mez kluzu (SMYS) souvisí s tlakem uvnitř potrubí podle Barlowova vzorce: P = 2St / D, kde t je tloušťka trubky v palcích a D je vnější průměr, rovněž v palcích.
Barlowova formule
Inženýři vypočítají maximální povolený tlak (P) uvnitř potrubí pomocí Barlowova vzorce, který souvisí s tlakem na jmenovitou tloušťku stěny (t), přípustné napětí (S), kterým je SYMS, a na inverzní hodnotu k průměru trubky (D). Vzorec je:
P = 2St / D
SYMS je obvykle uveden v tomto vzorci. Bylo předem určeno pro daný trubkový materiál a obecně jej najdete vyhledáním v tabulce. Při navrhování systémů dodávky plynu nebo oleje kódy obvykle vyžadují, aby hodnota S použitá v rovnici byla 72 nebo 80 procent SYMS pro materiál jako bezpečnostní nárazník. SYMS je vyjádřen v librách na čtvereční palec (psi) a délková množství jsou vyjádřena v palcích.
Příklad
Určitý materiál potrubí má SMYS 35 000 psi a konstrukční úvahy vyžadují jeho snížení na 72 procent jeho hodnoty. Pokud má potrubí vnější průměr 8 5/8 palce a tloušťku stěny 0,375 palce, jaký je maximální povolený tlak uvnitř potrubí?
P = 2St / D = 2 (35 500 psi) (0,375 palce) / 8,625 palce =
3087 psig
Jednotka „psig“ znamená „přetlak“, což je měření tlaku, které odpovídá atmosférickému tlaku. Je to v podstatě stejné jako psi.
Určení SMYS z Barlowova vzorce
Protože uvedená minimální mez kluzu již byla stanovena pro většinu materiálů, můžete obvykle najít potřebnou hodnotu nahlédnutím do výrobní dokumentace. Pokud to potřebujete určit pro materiál, pro který nemůžete najít hodnotu, budete muset provést vlastní tlakovou zkoušku a změnit uspořádání Barlowova vzorce pro řešení pro S:
S = PD / 2 t
Naplnili byste potrubí kapalinou, obvykle vodou, a zvyšovali tlak, dokud se potrubí nezačne trvale deformovat. Zaznamenejte tento tlak v psig, poté jej připojte do rovnice spolu s tloušťkou potrubí a vnějším průměrem, abyste dostali SMYS v librách na čtvereční palec.