Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Maximálny povolený pracovný tlak (MAWP)
- Normy MAWP
- Vzorec alternatívneho konštrukčného tlaku
Možno vás zaujíma, ako môžu rúry a hadice odolať veľkému tlaku vody, ktorá nimi preteká. Veľa z toho prichádza na pochopenie fyziky za nimi. Inžinieri kontrolujú tieto normy testovaním, aké silné hadice sú, a maximálny povolený pracovný tlak (MAWP) je kľúčovým nástrojom pri stanovovaní bezpečných limitov pre hadicu.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Vypočítajte maximálny povolený pracovný tlak (MAWP) pomocou P = 2 Sy Fd Fe FT T / do, pre medzu klzu (alebo pevnosť v ťahu) materiálu Sy, konštrukčný faktor Fd, pozdĺžny spojovací faktor Fe, faktor znižovania teploty FT a vnútorný priemer potrubia do.
Maximálny povolený pracovný tlak (MAWP)
Môžete vypočítať Maximálny povolený pracovný tlak (MAWP), maximálny tlak hadice pomocou vzorca
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}pre hodnotu MAWP P v psi, medza klzu (alebo pevnosť v ťahu) materiálu Sy, konštrukčný faktor Fd, pozdĺžny spojovací faktor Fe, faktor znižovania teploty FT a vnútorný priemer potrubia do, Tieto faktory berú do úvahy vlastnosti samotných materiálov a budete ich musieť vyhľadať podľa materiálov zahrnutých v konkrétnom prípade, ktorý zvažujete.
Napríklad, ak ste vedeli, že vnútorný priemer valcovej nádoby bol 200 palcov, môžete zistiť, ako ju použiť na výrobu kovovej zliatiny. Použite materiál z uhlíkovej ocele s medzou klzu 64 000 psi, ktorá má hrúbku 1/2 palca. Konštrukčný faktor je 0,72, koeficient pozdĺžneho spoja je 1,00 a faktor znižovania teploty je 1,00. Pomocou vzorca môžete vypočítať MAWP ako:
začiatok {zarovnané} P & = frac {2 × 64 000 ; {psi} × 0,72 × 1,00 × 1,00 × 0,5 ; {in}} {200 ; {in}} & = 230,4 ; {psi} end {zarovnaný}Normy MAWP
Pretože MAWP je definovaná Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu, tlakové nádoby majú spravidla konštrukčné parametre pre ich rôzne vlastnosti, ako je hrúbka steny alebo vnútorný polomer hadicových nádob. Inžinieri ich dôkladne kontrolujú, aby sa ubezpečili, že ich konštrukcia vydrží ich primeraný tlak, teplota, korózia a čokoľvek iné môže brániť ich výkonu. Skúšky, ktoré používajú tlakovú vodu, určujú hydrostatický skúšobný tlak, aby sa zabezpečilo, že plavidlá vydržia príslušné sily svojho použitia. Výrobcovia môžu použiť aj iné testy.
Napríklad spoločnosť Penflex znižuje svoje výpočty MAWP o 20 percent, aby zohľadnila zahrievané teplo, ktoré ovplyvňuje medzu klzu ich opletených drôtov počas procesu zvárania. Zohľadňujú dokonca faktory úpravy, ktoré ovplyvňujú MAWP pri vysokých teplotách.
Americká spoločnosť strojných inžinierov stanovila normy tak, že plavidlá musia spĺňať 100 libier na štvorcový palec (100 psi) a musia mať dostatočný objem na to, aby obsahovali 10 000 galónov tekutiny. Vyššie uvedený príklad MAWP s hodnotou 230,4 psi spĺňa požadované hodnotenie tlaku 100 psi.
Vzorec alternatívneho konštrukčného tlaku
Trvanlivosť plavidla môžete vyskúšať aj pomocou Barlowovho vzorca, P = 2_St_ / D, pre tlak P, prípustný stres S v psi, hrúbka steny Ta vonkajší priemer D aby sa otestovalo, ako sa vnútorný tlak v potrubí drží proti pevnosti materiálov. Pri použití tohto vzorca zabezpečte T a D majú rovnaké jednotky, aby obe strany rovnice zostali vyrovnané.
Na výpočet vnútorného tlaku, maximálneho tlaku pri roztrhnutí, maximálneho povoleného prevádzkového tlaku (MAOP) a hydrostatického tlaku mlyna môžete použiť Barlowsov vzorec. Vnútorný tlak vypočítate pomocou medze klzu pre prípustné napätie S a výpočet výsledného tlaku. Podobne môžete vypočítať konečný deštrukčný tlak pomocou maximálnej medzy klzu pre S.
Použite špecifikovanú minimálnu výnosovú silu (SMYS) pre Salebo sila spojená s určitou špecifikáciou na určenie MAOP. Hydrostatický tlak mlyna používa zlomok stanovenej medze klzu, namáhanie, pri ktorom sa vytvára určité množstvo plastickej deformácie, pre S, Táto špecifikovaná medza klzu je všeobecne 60% maximálnej medzy klzu.