Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Maximális megengedett üzemi nyomás (MAWP)
- MAWP szabványok
- Alternatív tervezési nyomásképlet
Kíváncsi lehet, hogy a csövek és tömlők hogyan képesek ellenállni a rajtuk átfolyó víz nagy nyomásának. Ennek nagy része a mögöttük álló fizika megértésével jár. A mérnökök ellenőrzik ezeket a szabványokat a tömlők erősségének tesztelésével, és a maximálisan megengedett üzemi nyomás (MAWP) kulcsfontosságú eszköz a tömlő biztonságos határértékeinek meghatározásában.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Számítsa ki a maximális megengedett üzemi nyomást (MAWP) a P = 2 Sy Fd Fe Ft t / do, az anyag hozamszilárdságához (vagy szakítószilárdságához) Sy, tervezési tényező Fd, hosszanti illesztési tényező Fe, hőmérsékleti tényező Ft és belső csőátmérő do.
Maximális megengedett üzemi nyomás (MAWP)
Kiszámolhatja a Maximális megengedett üzemi nyomás (MAWP), egy tömlő maximális nyomása a képlet alapján
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}a MAWP értékhez P psi-ben kifejezve, az anyag hozamszilárdsága (vagy szakítószilárdsága) Sy, tervezési tényező Fd, hosszanti illesztési tényező Fe, hőmérsékleti tényező Ft és belső csőátmérő do. Ezek a tényezők figyelembe veszik maguknak az anyagoknak a tulajdonságait, és meg kell vizsgálniuk azokat az anyagokat, amelyek az adott esetre vonatkoznak.
Például, ha tudnád, hogy egy hengeres edény belső átmérője 200 hüvelyk, akkor kitalálhatja, hogyan lehet fémötvözet felhasználásával létrehozni. Használjon szénacél anyagot 64 000 psi folyási szilárdsággal, vastagsága 1/2 hüvelyk. A tervezési tényező 0,72, a hosszanti illesztési tényező 1,00 és a hőmérséklet-csökkenési tényező 1,00. A képlet segítségével kiszámolhatja a MAWP-t a következőképpen:
kezdődik {igazítva} P & = frac {2 × 64 000 ; {psi} × 0,72 × 1,00 × 1,00 × 0,5 ; {in}} {200 ; {in}} & = 230,4 ; {psi} vége {igazítva}MAWP szabványok
Mivel az MAWP-t a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet határozta meg, a nyomástartó edények általában különféle jellemzőikre vonatkoznak, például falvastagságra vagy a tömlőtartályok belső sugárára. A mérnökök szorosan ellenőrzik őket, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a tervek ellenállnak-e megfelelő nyomásnak, hőmérsékletnek, korróziónak és minden másnak, amely akadályozhatja a teljesítményüket. A nyomás alatt álló vizet használó tesztek meghatározzák a hidrosztatikus tesztnyomást, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy az edények képesek-e ellenállni a felhasználás megfelelő erőinek. A gyártók más teszteket is alkalmazhatnak.
Például, a Penflex cég 20% -kal csökkenti az MAWP-számításokat annak figyelembevételével, hogy mekkora hő fordul elő, amely befolyásolja fonott vezetékeik hozamszilárdságát a hegesztési folyamat során. Még figyelembe veszik azokat a beállítási tényezőket, amelyek magas hőmérsékleten befolyásolják az MAWP-t.
Az Amerikai Gépészmérnökök Társasága olyan szabványokat állapított meg, hogy az edényeknek 100 font / négyzet hüvelyk (100 psi) méretűeknek kell lenniük, és megfelelő térfogatúaknak kell lenniük ahhoz, hogy 10 000 gallon folyadékot tartalmazzanak. A fenti, 230,4 psi nyomású MAWP példa megfelel a szükséges 100 psi nyomásértéknek.
Alternatív tervezési nyomásképlet
A hajó tartósságát a Barlow-képlettel is kipróbálhatja, P = 2_St_ / D, nyomás miatt P, megengedett stressz S psi-ben, falvastagság tés külső átmérője D annak tesztelése, hogy egy cső belső nyomása hogyan viselkedik az anyagszilárdsággal szemben. A képlet használatakor gondoskodjon róla t és D azonos egységekkel rendelkezzen úgy, hogy az egyenlet mindkét oldala kiegyensúlyozott maradjon.
A Barlows képlettel kiszámíthatja a belső nyomást, a végső rekesznyomást, a maximálisan megengedett üzemi nyomást (MAOP) és a mill hidrosztatikus nyomását. A belső nyomást úgy számítja ki, hogy a megengedett feszültséghez a hozamszintet felhasználják S és kiszámoljuk a kapott nyomást. Hasonlóképpen kiszámíthatja a végső rekesznyomást a. Maximális hozamszilárdságának felhasználásával S.
Használja a megadott minimális hozamot (SMYS) a S, vagy egy adott specifikációhoz társított erőssége a MAOP meghatározásához. A malom hidrosztatikus nyomása a megadott hozamszilárdságnak azt a hányadát használja, amelynél egy bizonyos mennyiségű plasztikus deformáció keletkezik. S. Ez a meghatározott termékenység általában a maximális termékenység 60% -a.