Cijevi dovode naftu od rafinerija do distribucijskih mjesta stotinama milja dalje, a plin i vodu dovode do pojedinačnih prebivališta u komunalnim područjima. Nitko ne želi da te cijevi puknu, pa distribucijske tvrtke pozorno prate vlačnu čvrstoću cijevi koju koriste. Jedan od glavnih pokazatelja vlačne čvrstoće je Specificirana minimalna granica izdašnosti, obično skraćena na SMYS. Nakon što se utvrdi za određeni materijal, inženjeri mogu odrediti najveći dopušteni tlak ili naprezanje obruča unutar cijevi zadanog promjera i debljine stjenke.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Navedena minimalna granica tečenja (SMYS) povezana je s tlakom u cijevi prema Barlowovoj formuli: P = 2St / D, gdje je t debljina cijevi u inčima, a D vanjski promjer, također u inčima.
Barlowova formula
Inženjeri izračunavaju najveći dopušteni tlak (P) unutar cijevi pomoću Barlow-ove formule koja odnosi tlak na nominalnu debljinu stijenke (t), dopušteno naprezanje (S), što je SYMS, i na inverzni promjer cijevi (D). Formula je:
P = 2St / D
SYMS je obično dan u ovoj formuli. Predodređen je za predmetni materijal cijevi, a općenito ga pronalazite tražeći ga u tablici. Pri projektiranju sustava za isporuku plina ili nafte, kodovi obično zahtijevaju da vrijednost za S koja se koristi u jednadžbi bude 72 ili 80 posto SYMS-a za materijal kao sigurnosni uložak. SYMS je izražen u funtama po kvadratnom inču (psi), a duljine izražene su u inčima.
Primjer
Određeni materijal cijevi ima SMYS od 35.000 psi, a zbog dizajna treba smanjiti ga na 72 posto vrijednosti. Ako cijev ima vanjski promjer 8 5/8 inča i debljinu stijenke 0,375 inča, koliki je najveći dopušteni tlak unutar cijevi?
P = 2St / D = 2 (35,500 psi) (0,375 in) / 8,625 in =
3087 psig
Jedinica "psig" označava "manometrski tlak", što je mjerenje tlaka koje uzima u obzir atmosferski tlak. U osnovi je isto što i psi.
Određivanje SMYS iz Barlow-ove formule
Budući da je navedena minimalna granica tečenja već utvrđena za većinu materijala, vrijednost koja vam je potrebna obično možete pronaći konzultiranjem proizvodne literature. Ako ga trebate odrediti za materijal za koji ne možete pronaći vrijednost, morat ćete provesti vlastiti test pritiska i preurediti Barlowovu formulu da biste riješili S:
S = PD / 2t
Cijev biste napunili tekućinom, obično vodom, i povećavali tlak sve dok se cijev nije počela trajno deformirati. Zabilježite taj pritisak u psig, a zatim ga uključite u jednadžbu zajedno s debljinom cijevi i vanjskim promjerom kako biste dobili SMYS u funtama po kvadratnom inču.