파이프와 호스를 통해 흐르는 큰 물의 압력을 어떻게 견딜 수 있는지 궁금 할 것입니다. 이것의 대부분은 그들 뒤에있는 물리학을 이해하는 것으로 귀결됩니다. 엔지니어는 호스의 강도를 테스트하여 이러한 표준을 확인하며, 최대 허용 작동 압력 (MAWP)은 호스에 대한 안전 한계를 설정하는 핵심 도구입니다.
최대 허용 작동 압력 (MAWP)
당신은 계산할 수 있습니다최대 허용 작동 압력 (MAWP), 공식을 사용하는 호스의 최대 압력
P = \ frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}
MAWP 값피psi 단위, 재료의 항복 강도 (또는 인장 강도)에스와이, 설계 요소에프디, 세로 접합 계수에프이자형, 온도 경감 계수에프티및 내부 파이프 직경디영형. 이러한 요소는 재료 자체의 기능을 고려하므로 고려중인 특정 사례와 관련된 재료를 찾아보아야합니다.
예를 들어 원통형 용기의 내경이 200 인치라는 것을 알고 있다면 금속 합금을 사용하여 만드는 방법을 알아낼 수 있습니다. 항복 강도가 64,000 psi이고 두께가 1/2 인치 인 탄소강 재료를 사용하십시오. 설계 계수는 0.72, 세로 접합 계수는 1.00, 온도 경감 계수는 1.00입니다. 공식을 사용하여 MAWP를 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
\ begin {aligned} P & = \ frac {2 × 64,000 \; \ text {psi} × 0.72 × 1.00 × 1.00 × 0.5 \; \ text {in}} {200 \; \ text {in}} \\ & = 230.4 \; \ text {psi} \ end {aligned}
MAWP 표준
MAWP는 국제 표준화기구에서 정의한대로 압력 용기는 일반적으로 벽 두께 또는 호스 내부 반경과 같은 다양한 특성에 대한 설계 매개 변수 선박. 엔지니어는 설계가 적절한 압력, 온도, 부식 및 성능을 저해 할 수있는 모든 것을 견딜 수 있는지 면밀히 확인합니다. 가압 된 물을 사용하는 테스트는 용기가 적절한 사용 힘을 견딜 수 있는지 확인하기 위해 수압 테스트 압력을 결정합니다. 제조업체는 다른 테스트도 사용할 수 있습니다.
예를 들어, Penflex 회사는 용접 공정 중에 브레이드 와이어의 항복 강도에 영향을 미치는 관련 열을 설명하기 위해 MAWP 계산을 20 % 줄였습니다. 그들은 심지어 고온에서 MAWP에 영향을 미치는 조정 요소를 고려합니다.
미국 기계 공학회 (American Society of Mechanical Engineers)는 용기가 100psi (평방 인치당 100 파운드)를 충족하고 10,000 갤런의 액체를 담을 수있을만큼 충분한 부피를 갖도록 표준을 설정했습니다. 230.4 psi MAWP의 위의 예는 필요한 100 psi 압력 등급을 충족합니다.
대체 설계 압력 공식
Barlow의 공식을 사용하여 용기의 내구성을 테스트 할 수도 있습니다.P = 2성 / 디, 압력피, 허용 스트레스에스psi 단위, 벽 두께티, 외경디파이프의 내부 압력이 재료의 강도에 어떻게 영향을 미치는지 테스트합니다. 이 공식을 사용할 때티과디방정식의 양변이 균형을 유지하도록 동일한 단위를 갖습니다.
Barlow의 공식을 사용하여 내부 압력, 최종 파열 압력, 최대 허용 작동 압력 (MAOP) 및 Mill 정수압을 계산할 수 있습니다. 허용 응력에 대한 항복 강도를 사용하여 내부 압력을 계산합니다.에스및 결과 압력을 계산하는 단계를 포함한다. 마찬가지로 최대 항복 강도를 사용하여 최종 파열 압력을 계산할 수 있습니다.에스.
지정된 최소 항복 강도 (SMYS)를 사용하여에스, 또는 특정 사양과 관련된 강도, MAOP를 결정합니다. Mill Hydrostatic 압력은 특정 양의 소성 변형이 생성되는 응력 인 지정된 항복 강도의 일부를 사용합니다.에스. 이 지정된 항복 강도는 일반적으로 최대 항복 강도의 60 %입니다.
