파이프는 정유소에서 수백 마일 떨어진 유통 지점으로 석유를 운반하고 가스와 물을 시립 서비스 지역의 개별 주택으로 운반합니다. 아무도 이러한 파이프가 파열되는 것을 원하지 않으므로 유통 회사는 사용하는 파이프의 인장 강도에 세심한주의를 기울입니다. 인장 강도의 주요 지표 중 하나는 지정된 최소 항복 강도이며 일반적으로 SMYS로 단축됩니다. 특정 재료에 대해 결정되면 엔지니어는 주어진 직경과 벽 두께를 가진 파이프 내부의 최대 허용 압력 또는 후프 응력을 결정할 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
지정된 최소 항복 강도 (SMYS)는 Barlow의 공식에 의해 파이프 내부 압력과 관련됩니다. P = 2St / D, 여기서 t는 파이프 두께 (인치), D는 외부 지름 (인치)입니다.
Barlow의 공식
엔지니어는 압력과 관련된 Barlow의 공식을 사용하여 파이프 내부의 최대 허용 압력 (P)을 계산합니다. 공칭 벽 두께 (t), 허용 응력 (S) (SYMS) 및 파이프 직경의 역 (디). 공식은 다음과 같습니다.
P = 2 일 / 일
SYMS는 일반적으로이 공식에 주어집니다. 문제의 파이프 재료에 대해 미리 결정되어 있으며 일반적으로 테이블에서 찾아 보면 찾을 수 있습니다. 가스 또는 오일 전달 시스템을 설계 할 때 코드에서는 일반적으로 방정식에 사용 된 S 값이 안전 버퍼로서 재료에 대한 SYMS의 72 또는 80 % 여야합니다. SYMS는 평방 인치당 파운드 (psi)로 표시되며 길이 수량은 인치로 표시됩니다.
예
특정 파이프 재료의 SMYS는 35,000psi이며 설계 고려 사항은 값의 72 %로 줄여야합니다. 파이프의 외경이 8 5/8 인치이고 벽 두께가 0.375 인치 인 경우 파이프 내부의 최대 허용 압력은 얼마입니까?
P = 2St / D = 2 (35,500psi) (0.375 인치) / 8.625 인치 =
3,087psig
단위 "psig"는 대기압을 설명하는 압력 측정 인 '게이지 압력'을 나타냅니다. 기본적으로 psi와 동일합니다.
Barlow의 공식에서 SMYS 결정
대부분의 재료에 대해 지정된 최소 항복 강도가 이미 결정 되었기 때문에 일반적으로 제조 문헌을 참조하여 필요한 값을 찾을 수 있습니다. 값을 찾을 수없는 재료에 대해 결정해야하는 경우 자체 압력 테스트를 수행하고 S를 구하기 위해 Barlow의 공식을 재정렬해야합니다.
S = PD / 2t
파이프를 유체 (보통 물)로 채우고 파이프가 영구적으로 변형되기 시작할 때까지 압력을 높입니다. 압력을 psig로 기록한 다음 파이프 두께 및 외경과 함께 방정식에 연결하여 제곱 인치당 파운드로 SMYS를 구합니다.