Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Maksimaalne lubatud töörõhk (MAWP)
- MAWP standardid
- Alternatiivne disainirõhu valem
Võite küsida, kuidas torud ja voolikud taluvad neid läbiva vee suurt rõhku. Suur osa sellest taandub nende taga oleva füüsika mõistmisele. Insenerid kontrollivad neid norme, katsetades, kui tugevad on voolikud, ning vooliku ohutute piiride seadmisel on peamine vahend maksimaalne lubatud töörõhk (MAWP).
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Maksimaalse lubatud töörõhu (MAWP) arvutamiseks kasutage: Lk = 2 Sy Fd Fe Ft t / do, materjali voolavusjõu (või tõmbetugevuse) jaoks Sy, kujutegur Fd, pikisuunaline liigenditegur Fe, temperatuuri alandav tegur Ft ja sisemise toru läbimõõt do.
Maksimaalne lubatud töörõhk (MAWP)
Võite arvutada Maksimaalne lubatud töörõhk (MAWP), vooliku maksimaalne rõhk, kasutades valemit
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}jaoks MAWP väärtus Lk psi, materjali voolavusjõud (või tõmbetugevus) Sy, kujutegur Fd, pikisuunaline liigenditegur Fe, temperatuuri alandav tegur Ft ja sisemise toru läbimõõt do. Need tegurid võtavad arvesse materjalide endi omadusi ja peate neid otsima konkreetse materjali jaoks, mida kaalute.
Näiteks kui te teaksite, et silindrilise anuma siseläbimõõt on 200 tolli, võiksite välja mõelda, kuidas selle loomiseks kasutada metallisulamit. Kasutage süsinikterasest materjali voolavusjõuga 64 000 psi, paksusega 1/2 tolli. Projekteerimistegur on 0,72, pikisuunaline vuugitegur on 1,00 ja temperatuuri langev tegur on 1,00. Valemi abil saate arvutada MAWP järgmiselt:
alustage {joondatud} P & = frac {2 × 64 000 ; {psi} × 0,72 × 1,00 × 1,00 × 0,5 ; {sisse}} {200 ; {sisse}} & = 230,4 ; {psi} lõpp {joondatud}MAWP standardid
Kuna MAWP on kindlaks määranud Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon, on surveanumate üldised parameetrid nende erinevate omaduste jaoks, näiteks seinapaksus või voolikupaagi sisemine raadius. Insenerid kontrollivad neid tähelepanelikult, veendumaks, et nende konstruktsioonid taluvad nende sobivat rõhku, temperatuuri, korrosiooni ja mis tahes muud, mis nende töötulemusi võib takistada. Survega vett kasutavad testid määravad hüdrostaatilise katserõhu veendumaks, et anumad taluvad selle kasutamisel sobivaid jõude. Tootjad võivad kasutada ka muid katseid.
Näiteks vähendab ettevõte Penflex nende MAWP arvutusi 20 protsendi võrra, et arvestada tekkiva soojusega, mis mõjutab nende punutiste juhtmete tugevust keevitusprotsessi ajal. Nad võtavad arvesse isegi kohandamistegureid, mis mõjutavad kõrgel temperatuuril MAWP-d.
Ameerika mehaanikainseneride ühing on kehtestanud sellised standardid, et anumad peavad vastama 100 naela ruuttollile (100 psi) ja neil peab olema piisav maht 10 000 gallonit vedelikku. Ülaltoodud näide 230,4 psi MAWP vastab nõutavale rõhule 100 psi.
Alternatiivne disainirõhu valem
Laeva vastupidavust saate testida ka Barlowsi valemi abil, P = 2_St_ / D, rõhu jaoks Lk, lubatav stress S psi, seina paksus tja välisläbimõõt D testida, kuidas toru siserõhk peab vastu materjali tugevust. Selle valemi kasutamisel veenduge t ja D omavad samu ühikuid, nii et võrrandi mõlemad pooled püsiksid tasakaalus.
Sisemise rõhu, maksimaalse lõhkemisrõhu, maksimaalse lubatud töörõhu (MAOP) ja veski hüdrostaatilise rõhu arvutamiseks võite kasutada Barlowsi valemit. Siserõhu arvutamiseks kasutate lubatud pinge voolavusjõudu S ja saadud rõhu arvutamine. Samamoodi saate lõpliku purunemisrõhu arvutada, kasutades maksimaalset voolavusjõudu S.
Kasutage selleks täpsustatud minimaalset saagikustugevust (SMYS) Svõi kindla kirjeldusega seotud tugevust MAOP määramiseks. Veski hüdrostaatiline rõhk kasutab kindlaksmääratud voolavusjõu murdosa, st pinget, mille juures tekib konkreetne plastiline deformatsioon. S. See täpsustatud voolavuspiir on tavaliselt 60% maksimaalsest voolavuspiirist.