パイプは、製油所から数百マイル離れた流通ポイントに石油を運び、ガスと水を地方自治体のサービスエリアの個々の住居に運びます。 これらのパイプが破裂することを誰も望んでいないため、配電会社は使用するパイプの引張強度に細心の注意を払っています。 引張強度の主な指標の1つは、指定された最小降伏強度であり、通常はSMYSに短縮されます。 特定の材料について決定されると、エンジニアは、指定された直径と壁の厚さのパイプ内の最大許容圧力またはフープ応力を決定できます。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
指定された最小降伏強度(SMYS)は、Barlowの式によってパイプ内の圧力に関連しています。P= 2St / D、ここでtはインチ単位のパイプの厚さ、Dはインチ単位の外径です。
バーロウの公式
エンジニアは、圧力に関連するBarlowの式を使用して、パイプ内の最大許容圧力(P)を計算します。 公称肉厚(t)、SYMSである許容応力(S)、およびパイプ直径の逆数に (D)。 式は次のとおりです。
P = 2St / D
SYMSは通常、この式で与えられます。 問題のパイプ材料については事前に決定されており、通常はテーブルで調べて見つけることができます。 ガスまたはオイルの供給システムを設計する場合、コードでは通常、式で使用されるSの値が安全バッファーとしての材料のSYMSの72または80パーセントである必要があります。 SYMSはポンド/平方インチ(psi)で表され、長さの量はインチで表されます。
例
特定のパイプ材料のSMYSは35,000psiであり、設計上の考慮事項により、その値の72%に減らす必要があります。 パイプの外径が85/8インチ、壁の厚さが0.375インチの場合、パイプ内の最大許容圧力はどれくらいですか?
P = 2St / D = 2(35,500 psi)(0.375インチ)/8.625インチ=
3,087 psig
単位「psig」は「ゲージ圧」の略で、大気圧を考慮した圧力測定値です。 基本的にはpsiと同じです。
Barlowの式からSMYSを決定する
指定された最小降伏強度はほとんどの材料ですでに決定されているため、通常、製造文献を参照することで必要な値を見つけることができます。 値が見つからない材料についてそれを決定する必要がある場合は、独自の圧力テストを実行し、Sを解くためにBarlowの式を再配置する必要があります。
S = PD / 2t
パイプを液体(通常は水)で満たし、パイプが恒久的に変形し始めるまで圧力を上げます。 その圧力をpsigで記録し、それをパイプの厚さと外径とともに方程式に代入して、SMYSをポンド/平方インチで取得します。