Du undrer dig måske over, hvordan rør og slanger kan modstå det store vandtryk, der løber igennem dem. Meget af dette kommer til at forstå fysikken bag dem. Ingeniører kontrollerer disse standarder ved at teste, hvor stærke slanger der er, og det maksimalt tilladte arbejdstryk (MAWP) er et nøgleværktøj til at indstille sikre grænser for en slange.
Maksimalt tilladte arbejdstryk (MAWP)
Du kan beregneMaksimalt tilladte arbejdstryk (MAWP), det maksimale tryk for en slange ved hjælp af formlen
P = \ frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}
for MAWP-værdiPi psi, materialestyrke (eller trækstyrke)Sy, designfaktorFd, langsgående ledfaktorFe, temperaturreducerende faktorFtog indvendig rørdiameterdo. Disse faktorer tager højde for funktionerne i selve materialerne, og du bliver nødt til at slå dem op for de materialer, der er involveret i den specifikke sag, du overvejer.
For eksempel, hvis du vidste, at den indvendige diameter af en cylindrisk beholder var 200 tommer, kunne du finde ud af, hvordan du bruger en metallegering til at skabe den. Brug et kulstofstålmateriale med en flydespænding på 64.000 psi, der har en tykkelse på 1/2 tomme. Designfaktoren er 0,72, den langsgående fugefaktor er 1,00 og temperaturderatationsfaktoren er 1,00. Ved hjælp af formlen kan du beregne et MAWP som:
\ begin {justeret} P & = \ frac {2 × 64.000 \; \ tekst {psi} × 0,72 × 1,00 × 1,00 × 0,5 \; \ tekst {i}} {200 \; \ tekst {i}} \\ & = 230,4 \; \ text {psi} \ end {justeret}
MAWP-standarder
Som MAWP er defineret af Den Internationale Organisation for Standardisering, har trykbeholdere generelt designe parametre for deres forskellige egenskaber såsom vægtykkelse eller slangens indvendige radius skibe. Ingeniører kontrollerer dem nøje for at sikre, at deres design kan modstå deres passende tryk, temperatur, korrosion og hvad der ellers kan forhindre deres ydeevne. Test, der bruger vand under tryk, bestemmer det hydrostatiske testtryk for at sikre, at beholderne kan modstå de passende kræfter ved dets anvendelse. Producenter kan også bruge andre tests.
F.eks. Reducerer virksomheden Penflex deres MAWP-beregninger med 20 procent for at tage højde for den involverede varme, der påvirker flydestyrernes flydevirke under svejseprocessen. De tager endda højde for justeringsfaktorer, der påvirker MAWP ved høje temperaturer.
American Society of Mechanical Engineers har indstillet standarder, således at skibe skal opfylde 100 pund per kvadrattomme (100 psi) og skal have et tilstrækkeligt volumen til at indeholde 10.000 liter væske. Ovenstående eksempel på 230,4 psi MAWP opfylder den krævede 100 psi trykvurdering.
Alternativt trykformel
Du kan også teste et skibs holdbarhed ved hjælp af Barlows formel,P = 2St. / D, for presP, tilladt stressSi psi, vægtykkelsetog udvendig diameterDfor at teste, hvordan rørets indre tryk holder op med materialets styrke. Når du bruger denne formel, skal du sikre digtogDhar de samme enheder, så begge sider af ligningen forbliver afbalanceret.
Du kan bruge Barlows formel til at beregne det indre tryk, det ultimative sprængtryk, det maksimalt tilladte driftstryk (MAOP) og det hydrostatiske tryk i møllen. Du beregner det indre tryk ved at bruge flydespænding til tilladt belastningSog beregning af det resulterende tryk. På samme måde kan du beregne det ultimative bursttryk ved hjælp af den maksimale flydespænding forS.
Brug den specificerede minimale afkaststyrke (SMYS) tilSeller styrken forbundet med en bestemt specifikation til bestemmelse af MAOP. Møllehydrostatisk tryk bruger en brøkdel af den specificerede flydespænding, den spænding, ved hvilken der produceres en bestemt mængde plastisk deformation, forS. Denne specificerede flydespænding er generelt 60% af den maksimale flydespænding.