Las tuberías transportan petróleo desde las refinerías hasta los puntos de distribución a cientos de millas de distancia, y también transportan gas y agua a las residencias individuales en las áreas de servicio municipal. Nadie quiere que estas tuberías revienten, por lo que las empresas de distribución prestan mucha atención a la resistencia a la tracción de las tuberías que utilizan. Uno de los principales indicadores de la resistencia a la tracción es el límite elástico mínimo especificado, generalmente abreviado a SMYS. Una vez que se ha determinado para un determinado material, los ingenieros pueden determinar la presión máxima permitida, o tensión circular, dentro de una tubería con un diámetro y un espesor de pared determinados.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
El límite elástico mínimo especificado (SMYS) está relacionado con la presión dentro de una tubería mediante la fórmula de Barlow: P = 2St / D, donde t es el espesor de la tubería en pulgadas y D es el diámetro exterior, también en pulgadas.
Fórmula de Barlow
Los ingenieros calculan la presión máxima permitida (P) dentro de una tubería utilizando la fórmula de Barlow, que relaciona la presión al espesor nominal de la pared (t), la tensión permisible (S), que es el SYMS, y al inverso del diámetro de la tubería (D). La formula es:
P = 2St / D
El SYMS suele ser un hecho en esta fórmula. Se ha predeterminado para el material de la tubería en cuestión y, por lo general, lo encuentra buscándolo en una tabla. Al diseñar sistemas de suministro de gas o petróleo, los códigos generalmente requieren que el valor de S utilizado en la ecuación sea 72 u 80 por ciento del SYMS para el material como amortiguador de seguridad. SYMS se expresa en libras por pulgada cuadrada (psi) y las cantidades de longitud se expresan en pulgadas.
Ejemplo
Cierto material de tubería tiene un SMYS de 35,000 psi y las consideraciones de diseño requieren reducirlo al 72 por ciento de su valor. Si la tubería tiene un diámetro exterior de 8 5/8 pulgadas y un espesor de pared de 0.375 pulgadas, ¿cuál es la presión máxima permitida dentro de la tubería?
P = 2St / D = 2 (35,500 psi) (0,375 pulgadas) / 8,625 pulgadas =
3,087 psig
La unidad "psig" significa "presión manométrica", que es una medida de presión que representa la presión atmosférica. Básicamente es lo mismo que psi.
Determinación de SMYS a partir de la fórmula de Barlow
Debido a que el límite elástico mínimo especificado ya se ha determinado para la mayoría de los materiales, generalmente puede encontrar el valor que necesita consultando la literatura de fabricación. Si necesita determinarlo para un material para el que no puede encontrar el valor, tendrá que realizar su propia prueba de presión y reorganizar la fórmula de Barlow para resolver S:
S = PD / 2t
Llenaría la tubería con un fluido, generalmente agua, y aumentaría la presión hasta que la tubería comenzara a deformarse permanentemente. Registre esa presión en psig, luego conéctela a la ecuación junto con el grosor de la tubería y el diámetro exterior para obtener el SMYS en libras por pulgada cuadrada.