Potrubie vedie ropu z rafinérií do distribučných miest vzdialených stovky kilometrov a ďalej vedie plyn a vodu do jednotlivých rezidencií v komunálnych obslužných oblastiach. Nikto nechce, aby tieto rúry praskli, preto distribučné spoločnosti venujú osobitnú pozornosť pevnosti v ťahu rúrok, ktoré používajú. Jedným z hlavných ukazovateľov pevnosti v ťahu je špecifikovaná minimálna pevnosť v ťahu, zvyčajne skrátená na SMYS. Len čo je stanovené pre určitý materiál, môžu inžinieri určiť maximálny prípustný tlak alebo obručové napätie vo vnútri potrubia s daným priemerom a hrúbkou steny.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Zadaná minimálna medza klzu (SMYS) súvisí s tlakom vo vnútri potrubia podľa Barlowovho vzorca: P = 2St / D, kde t je hrúbka potrubia v palcoch a D je vonkajší priemer, tiež v palcoch.
Barlowova formula
Inžinieri vypočítajú maximálny povolený tlak (P) vo vnútri potrubia pomocou Barlowovho vzorca, ktorý súvisí s tlakom k nominálnej hrúbke steny (t), povolenému namáhaniu (S), ktorým je SYMS, a obrátenej hodnote priemeru potrubia (D). Vzorec je:
P = 2St / D
SYMS je zvyčajne uvedený v tomto vzorci. Bol vopred určený pre predmetný rúrkový materiál a všeobecne ho nájdete vyhľadaním v tabuľke. Pri navrhovaní systémov na dodávku plynu alebo oleja kódy zvyčajne vyžadujú, aby hodnota pre S použitá v rovnici bola 72 alebo 80 percent SYMS pre materiál ako bezpečnostná nárazník. SYMS je vyjadrený v librách na štvorcový palec (psi) a dĺžkové množstvá sú vyjadrené v palcoch.
Príklad
Určitý materiál potrubia má SMYS 35 000 psi a konštrukčné úvahy si vyžadujú zníženie na 72 percent jeho hodnoty. Ak má potrubie vonkajší priemer 8 5/8 palca a hrúbku steny 0,375 palca, aký je maximálny povolený tlak vo vnútri potrubia?
P = 2St / D = 2 (35 500 psi) (0,375 palca) / 8,625 palca =
3 087 psig
Jednotka „psig“ znamená „pretlak“, čo je meranie tlaku zodpovedajúce atmosférickému tlaku. Je to v podstate to isté ako psi.
Stanovenie SMYS z Barlowovho vzorca
Pretože uvedená minimálna medza klzu už bola stanovená pre väčšinu materiálov, požadovanú hodnotu obvykle nájdete v technickej dokumentácii. Ak ho potrebujete určiť pre materiál, pre ktorý nenájdete hodnotu, budete musieť vykonať vlastnú tlakovú skúšku a zmeniť usporiadanie Barlowovho vzorca na riešenie pre S:
S = PD / 2 t
Naplnili by ste potrubie kvapalinou, zvyčajne vodou, a zvyšovali by ste tlak, kým sa potrubie nezačne trvalo deformovať. Zaznamenajte tento tlak v psig, potom ho zapojte do rovnice spolu s hrúbkou potrubia a vonkajším priemerom, aby ste dostali SMYS v librách na štvorcový palec.