Jums gali kilti klausimas, kaip vamzdžiai ir žarnos gali atlaikyti per juos tekantį didelį vandens slėgį. Didžioji to dalis yra suprantama už jų esanti fizika. Inžinieriai patikrina šiuos standartus, išbandydami žarnų stiprumą, o didžiausias leistinas darbinis slėgis (MAWP) yra pagrindinis įrankis nustatant saugias žarnos ribas.
Didžiausias leistinas darbinis slėgis (MAWP)
Galite apskaičiuotiDidžiausias leistinas darbinis slėgis (MAWP), maksimalus žarnos slėgis pagal formulę
P = \ frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}
už MAWP vertęPmedžiagos takumo stipris (arba tempiamasis stiprumas), išreikštas psiSy, projektavimo faktoriusFd, išilginis sąnario faktoriusFe, temperatūros mažinimo koeficientasFtir vidinis vamzdžio skersmuodo. Šie veiksniai atsižvelgia į pačių medžiagų ypatybes, todėl jūs turėsite ieškoti medžiagų, susijusių su konkrečiu svarstomu atveju.
Pavyzdžiui, jei žinotumėte, kad cilindrinio indo vidinis skersmuo yra 200 colių, galite suprasti, kaip jį naudoti naudojant metalinį lydinį. Naudokite anglinio plieno medžiagą, kurios takumo jėga yra 64 000 psi, kurios storis yra 1/2 colio. Projektinis koeficientas yra 0,72, išilginis jungties koeficientas yra 1,00, o temperatūros mažinimo koeficientas yra 1,00. Naudodami formulę, galite apskaičiuoti DLKP:
\ 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 standartai
Kadangi MAWP apibrėžia Tarptautinė standartizacijos organizacija, slėginiai indai paprastai turi projektiniai parametrai, atsižvelgiant į jų įvairias charakteristikas, tokias kaip sienos storis ar vidinis žarnos spindulys laivai. Inžinieriai atidžiai juos tikrina, kad įsitikintų, jog jų konstrukcija gali atlaikyti tinkamą slėgį, temperatūrą, koroziją ir visa kita, kas gali trukdyti jų darbui. Bandymai, kuriuose naudojamas suslėgtas vanduo, nustato hidrostatinį bandymo slėgį, kad įsitikintų, jog indai gali atlaikyti atitinkamas jo naudojimo jėgas. Gamintojai gali naudoti ir kitus bandymus.
Pvz., Bendrovė „Penflex“ sumažina MAWP skaičiavimus 20 procentų, kad būtų atsižvelgta į šilumą, kuri daro įtaką jų pynimo laidų stiprumui suvirinimo metu. Jie netgi atsižvelgia į koregavimo veiksnius, turinčius įtakos MAWP esant aukštai temperatūrai.
Amerikos mechanikos inžinierių draugija nustatė tokius standartus, kad indai turi atitikti 100 svarų kvadratiniam coliui (100 psi) ir jų tūris turi būti pakankamas, kad būtų 10 000 galonų skysčio. Aukščiau pateiktas 230,4 psi MAWP pavyzdys atitinka reikalaujamą 100 psi slėgio normą.
Alternatyvi projektavimo slėgio formulė
Taip pat galite išbandyti indo ilgaamžiškumą naudodami Barlow formulę,P = 2Šv / D, spaudimuiP, leistinas stresasSpsi, sienos storistir išorinis skersmuoDišbandyti, kaip vidinis vamzdžio slėgis atlaiko medžiagos stiprumą. Naudodami šią formulę, įsitikinkitetirDturi tuos pačius vienetus, kad abi lygties pusės liktų subalansuotos.
Norėdami apskaičiuoti vidinį slėgį, galutinį plyšimo slėgį, maksimalų leistiną darbinį slėgį (MAOP) ir malūno hidrostatinį slėgį, galite naudoti Barlow formulę. Vidinį slėgį apskaičiuojate naudodami leistiną įtempį leistinam įtempiuiSir apskaičiuojant gautą slėgį. Panašiai galite apskaičiuoti galutinį sprogimo slėgį naudodami didžiausią leistiną stiprumąS.
Naudokite nurodytą minimalų derlingumo stiprumą (SMYS)Sarba stiprumas, susijęs su tam tikra specifikacija, norint nustatyti MAOP. Malūno hidrostatiniame slėgyje naudojama nurodyto takumo stiprio, įtempio, kuriam esant susidaro tam tikras plastinės deformacijos kiekis, dalis.S. Šis nurodytas takumo stipris paprastai yra 60% didžiausio takumo stiprumo.