Boruların ve hortumların, içlerinden geçen büyük su basıncına nasıl dayanabileceğini merak edebilirsiniz. Bunların çoğu, arkalarındaki fiziği anlamakla ilgilidir. Mühendisler, hortumların ne kadar güçlü olduğunu test ederek bu standartları kontrol eder ve İzin Verilen Maksimum Çalışma Basıncı (MAWP), bir hortum için güvenli limitler belirlemede önemli bir araçtır.
İzin Verilen Maksimum Çalışma Basıncı (MAWP)
hesaplayabilirsinizİzin Verilen Maksimum Çalışma Basıncı (MAWP), formülü kullanarak bir hortum için maksimum basınç
P = \frac{2×S_y×F_d×F_e×F_t×t}{d_o}
MAWP değeri içinPpsi cinsinden, malzemenin akma mukavemeti (veya çekme mukavemeti)Sy, tasarım faktörüFd, boyuna eklem faktörüFe, sıcaklık değer kaybı faktörüFtve iç boru çapıdÖ. Bu faktörler, malzemelerin kendi özelliklerini hesaba katar ve düşündüğünüz özel durumda ilgili malzemeler için bunları aramanız gerekir.
Örneğin, silindirik bir kabın iç çapının 200 inç olduğunu bilseydiniz, onu oluşturmak için metal bir alaşımın nasıl kullanılacağını anlayabilirsiniz. 1/2 inç kalınlığa sahip 64.000 psi akma dayanımına sahip bir karbon çeliği malzeme kullanın. Tasarım faktörü 0.72, boyuna eklem faktörü 1.00 ve sıcaklık değer kaybı faktörü 1.00'dır. Formülü kullanarak bir MAWP'yi şu şekilde hesaplayabilirsiniz:
\begin{hizalanmış} P &= \frac{2 × 64.000 \;\text{psi} × 0.72 × 1.00 × 1.00×0.5\;\text{in}}{200 \;\text{içinde}} \\ & = 230.4 \;\text{psi} \end{hizalı}
MAWP Standartları
MAWP, Uluslararası Standardizasyon Örgütü tarafından tanımlandığı gibi, basınçlı kaplar genellikle duvar kalınlığı veya hortumun iç yarıçapı gibi çeşitli özellikleri için tasarım parametreleri gemiler. Mühendisler, tasarımlarının uygun basınç, sıcaklık, korozyon ve performanslarını engelleyebilecek diğer her şeye dayanabileceğinden emin olmak için bunları yakından kontrol eder. Basınçlı su kullanan testler, kapların kullanımının uygun kuvvetlerine dayanabilmesini sağlamak için hidrostatik test basıncını belirler. Üreticiler başka testler de kullanabilirler.
Örneğin, Penflex şirketi, kaynak işlemi sırasında örgü tellerinin akma mukavemetini etkileyen ilgili ısıyı hesaba katmak için MAWP hesaplamalarını yüzde 20 oranında azaltıyor. Yüksek sıcaklıklarda MAWP'yi etkileyen ayarlama faktörlerini bile hesaba katarlar.
Amerikan Makine Mühendisleri Derneği, gemilerin inç kare başına 100 pound (100 psi) karşılaması ve 10.000 galon sıvı içerecek kadar yeterli hacme sahip olması gerektiği gibi standartlar belirlemiştir. Yukarıdaki 230,4 psi MAWP örneği, gerekli 100 psi basınç derecesini karşılamaktadır.
Alternatif Tasarım Basınç Formülü
Barlow'un formülünü kullanarak bir geminin dayanıklılığını da test edebilirsiniz.P = 2Aziz / D, basınç içinP, Hoş görülebilir stresSpsi cinsinden, duvar kalınlığıt, ve dış çapDbir borunun iç basıncının malzemenin mukavemetine karşı nasıl dayandığını test etmek. Bu formülü kullanırken, emin oluntveDeşitliğin her iki tarafının da dengede kalması için aynı birimlere sahiptir.
İç basıncı, nihai patlama basıncını, izin verilen maksimum çalışma basıncını (MAOP) ve Değirmen hidrostatik basıncını hesaplamak için Barlow formülünü kullanabilirsiniz. İzin verilen gerilim için akma dayanımını kullanarak iç basıncı hesaplarsınızSve ortaya çıkan basıncın hesaplanması. Benzer şekilde, maksimum akma mukavemetini kullanarak nihai patlama basıncını hesaplayabilirsiniz.S.
için Belirtilen Minimum Akma Mukavemeti'ni (SMYS) kullanın.Sveya MAOP'yi belirlemek için belirli bir spesifikasyonla ilişkili güç. Değirmen Hidrostatik basıncı, belirli bir miktarda plastik deformasyonun üretildiği stres olan belirtilen akma dayanımının bir kısmını kullanır.S. Bu belirtilen akma mukavemeti, genellikle maksimum akma mukavemetinin %60'ıdır.