Come calcolare Mawp

Potresti chiederti come tubi e tubi possono resistere alla grande pressione dell'acqua che li attraversa. Molto di questo si riduce alla comprensione della fisica dietro di loro. Gli ingegneri controllano questi standard testando la resistenza dei tubi e la pressione di esercizio massima consentita (MAWP) è uno strumento chiave per stabilire limiti di sicurezza per un tubo.

Puoi calcolare ilPressione di esercizio massima consentita (MAWP), la pressione massima per un tubo, utilizzando la formula

per il valore MAWPPin psi, carico di snervamento (o carico di rottura) del materialeS_sì, fattore di progettazioneF_d, fattore di articolazione longitudinaleF_e, fattore di declassamento della temperaturaF_te diametro interno del tubod_o. Questi fattori tengono conto delle caratteristiche dei materiali stessi e dovrai cercarli per i materiali coinvolti nel caso specifico che stai considerando.

Ad esempio, se sapessi che il diametro interno di un vaso cilindrico è di 200 pollici, potresti capire come utilizzare una lega metallica per crearlo. Utilizzare un materiale in acciaio al carbonio con una resistenza allo snervamento di 64.000 psi con uno spessore di 1/2 pollice. Il fattore di progetto è 0,72, il fattore di giunzione longitudinale è 1,00 e il fattore di declassamento della temperatura è 1,00. Utilizzando la formula, puoi calcolare un MAWP come:

Poiché MAWP è definito dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione, i recipienti a pressione generalmente hanno parametri di progettazione per le loro varie caratteristiche come lo spessore della parete o il raggio interno del tubo navi. Gli ingegneri li controllano attentamente per assicurarsi che i loro progetti possano resistere alla pressione, alla temperatura, alla corrosione e a qualsiasi altra cosa possa ostacolare le loro prestazioni. I test che utilizzano acqua pressurizzata determinano la pressione di prova idrostatica per assicurarsi che le navi possano resistere alle forze appropriate del suo utilizzo. I produttori possono utilizzare anche altri test.

Ad esempio, l'azienda Penflex riduce i calcoli MAWP del 20 percento per tenere conto del calore coinvolto che influisce sulla resistenza allo snervamento dei fili intrecciati durante il processo di saldatura. Tengono anche conto dei fattori di regolazione che influenzano il MAWP alle alte temperature.

L'American Society of Mechanical Engineers ha stabilito standard tali che le navi devono soddisfare 100 libbre per pollice quadrato (100 psi) e devono avere un volume sufficiente per contenere 10.000 galloni di liquido. L'esempio sopra di 230,4 psi MAWP soddisfa la pressione nominale richiesta di 100 psi.

Puoi anche testare la durata di una nave usando la formula di Barlow,P =​ 2​st​ / ​D, per pressioneP, stress ammissibileSin psi, spessore della paretete diametro esternoDper testare come la pressione interna di un tubo resiste alla resistenza del materiale. Quando si utilizza questa formula, assicurarsiteDhanno le stesse unità in modo che entrambi i membri dell'equazione rimangano bilanciati.

È possibile utilizzare la formula di Barlow per calcolare la pressione interna, la pressione di scoppio massima, la pressione di esercizio massima consentita (MAOP) e la pressione idrostatica del mulino. Si calcola la pressione interna utilizzando la resistenza allo snervamento per lo stress ammissibileSe calcolare la pressione risultante. Allo stesso modo, è possibile calcolare la pressione di scoppio massima utilizzando il carico di snervamento massimo perS​.

Utilizzare il carico di snervamento minimo specificato (SMYS) perS, o la forza associata a una determinata specifica, per determinare MAOP. La pressione idrostatica del mulino utilizza una frazione del limite di snervamento specificato, la sollecitazione alla quale viene prodotta una determinata quantità di deformazione plastica, perS. Questo limite di snervamento specificato è generalmente il 60% del limite di snervamento massimo.