Os tubos transportam óleo das refinarias para pontos de distribuição a centenas de quilômetros de distância e também transportam gás e água para residências individuais em áreas de serviço municipais. Ninguém quer que esses tubos estourem, então as empresas de distribuição prestam muita atenção à resistência à tração dos tubos que usam. Um dos principais indicadores de resistência à tração é a resistência ao escoamento mínima especificada, geralmente abreviada para SMYS. Uma vez determinado para um determinado material, os engenheiros podem determinar a pressão máxima permitida, ou tensão circular, dentro de um tubo com um determinado diâmetro e espessura de parede.
TL; DR (muito longo; Não li)
A tensão de escoamento mínima especificada (SMYS) está relacionada à pressão dentro de um tubo pela fórmula de Barlow: P = 2St / D, onde t é a espessura do tubo em polegadas e D é o diâmetro externo, também em polegadas.
Fórmula de Barlow
Os engenheiros calculam a pressão máxima permitida (P) dentro de um tubo usando a fórmula de Barlow, que relaciona a pressão à espessura nominal da parede (t), a tensão admissível (S), que é o SYMS, e ao inverso do diâmetro do tubo (D). A fórmula é:
P = 2St / D
O SYMS é geralmente dado nesta fórmula. Ele foi predeterminado para o material do tubo em questão e geralmente você o encontra procurando em uma tabela. Ao projetar sistemas de entrega de gás ou óleo, os códigos geralmente exigem que o valor de S usado na equação seja 72 ou 80 por cento do SYMS para o material como um buffer de segurança. SYMS é expresso em libras por polegada quadrada (psi) e as quantidades de comprimento são expressas em polegadas.
Exemplo
Um determinado material de tubo tem um SMYS de 35.000 psi e as considerações de projeto exigem sua redução para 72 por cento de seu valor. Se o tubo tiver um diâmetro externo de 8 5/8 polegadas e uma espessura de parede de 0,375 polegadas, qual é a pressão máxima permitida dentro do tubo?
P = 2St / D = 2 (35.500 psi) (0,375 pol.) / 8,625 pol. =
3.087 psig
A unidade "psig" significa "pressão manométrica", que é uma medida de pressão que representa a pressão atmosférica. É basicamente o mesmo que psi.
Determinando SMYS da Fórmula de Barlow
Como a tensão de escoamento mínima especificada já foi determinada para a maioria dos materiais, normalmente você pode encontrar o valor de que precisa consultando a literatura de fabricação. Se você precisar determiná-lo para um material para o qual você não consegue encontrar o valor, você teria que conduzir seu próprio teste de pressão e reorganizar a fórmula de Barlow para resolver para S:
S = PD / 2t
Você encheria o cano com um fluido, geralmente água, e aumentaria a pressão até que o cano começasse a se deformar permanentemente. Registre essa pressão em psig e, em seguida, conecte-a à equação junto com a espessura do tubo e o diâmetro externo para obter o SMYS em libras por polegada quadrada.