Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Suurin sallittu työpaine (MAWP)
- MAWP-standardit
- Vaihtoehtoinen painekaava
Saatat ihmetellä, kuinka putket ja letkut kestävät niiden läpi virtaavan suuren vedenpaineen. Suuri osa selittyy niiden takana olevan fysiikan ymmärtämisessä. Insinöörit tarkistavat nämä standardit testaamalla, kuinka vahvat letkut ovat, ja suurin sallittu työpaine (MAWP) on tärkeä työkalu letkujen turvallisten rajojen asettamisessa.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Laske suurin sallittu käyttöpaine (MAWP) käyttämällä P = 2 Sy Fd Fe FT T / dO, materiaalin myötölujuudelle (tai vetolujuudelle) Sy, suunnittelukerroin Fd, pitkittäinen nivelkerroin Fe, lämpötilan alennuskerroin FT ja sisäputken halkaisija dO.
Suurin sallittu työpaine (MAWP)
Voit laskea Suurin sallittu työpaine (MAWP), letkun enimmäispaine kaavan avulla
P = fra {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}MAWP-arvolle P materiaalin saantolujuus (tai vetolujuus) psi: nä Sy, suunnittelukerroin Fd, pitkittäinen nivelkerroin Fe, lämpötilan alennuskerroin FT ja sisäputken halkaisija dO. Nämä tekijät ottavat huomioon itse materiaalien ominaisuudet, ja sinun on etsittävä niitä materiaalien suhteen, joita kyseisessä erityistapauksessa harkitset.
Jos esimerkiksi tiedät, että sylinterimäisen astian sisähalkaisija oli 200 tuumaa, voit keksiä kuinka käyttää metalliseosta sen luomiseen. Käytä hiiliteräsmateriaalia, jonka myötölujuus on 64 000 psi, jonka paksuus on 1/2 tuumaa. Suunnittelukerroin on 0,72, pitkittäinen liitoskerroin on 1,00 ja lämpötilan alenemiskerroin on 1,00. Kaavaa käyttämällä voit laskea MAWP: n
aloita {kohdistettu} P & = fraktio {2 × 64 000 ; {psi} × 0,72 × 1,00 × 1,00 × 0,5 ; {sisään}} {200 ; {sisään}} & = 230,4 ; {psi} end {kohdistettu}MAWP-standardit
Koska MAWP on määritelty kansainvälisessä standardointijärjestössä, paineastioilla on yleensä suunnitteluparametrit niiden eri ominaisuuksille, kuten seinämän paksuus tai letkusäiliön sisäsäde. Insinöörit tarkistavat ne tarkkaan varmistaakseen, että niiden mallit kestävät asianmukaista painetta, lämpötilaa, korroosiota ja mitä muuta voivat haitata niiden suorituskykyä. Paineistettua vettä käyttävät testit määrittävät hydrostaattisen testipaineen varmistaaksesi, että astiat kestävät sen käytön asianmukaiset voimat. Valmistajat voivat käyttää myös muita testejä.
Esimerkiksi yritys Penflex vähentää niiden MAWP-laskelmia 20 prosentilla ottaen huomioon mukana oleva lämpö, joka vaikuttaa niiden punoslankojen saantovahvuuteen hitsausprosessin aikana. Ne ottavat jopa huomioon säätökertoimet, jotka vaikuttavat MAWP: hen korkeissa lämpötiloissa.
American Mechanical Engineers Society on asettanut standardit siten, että astioiden on täytettävä 100 puntaa neliötuumaa (100 psi) ja niiden tilavuuden on oltava riittävä sisältämään 10 000 gallonaa nestettä. Yllä oleva esimerkki 230,4 psi: n MAWP: stä täyttää vaaditun 100 psi: n paineen.
Vaihtoehtoinen painekaava
Voit myös testata aluksen kestävyyden käyttämällä Barlow-kaavaa, P = 2_St_ / D, paine P, sallittu stressi S psi, seinämän paksuus T, ja ulkohalkaisija D testata, kuinka putken sisäinen paine pysyy materiaalien lujuuden suhteen. Varmista, että käytät tätä kaavaa T ja D on samat yksiköt niin, että yhtälön molemmat puolet pysyvät tasapainossa.
Voit käyttää Barlow-kaavaa laskeaksesi sisäisen paineen, lopullisen murtumispaineen, suurimman sallitun käyttöpaineen (MAOP) ja myllyn hydrostaattisen paineen. Lasket sisäisen paineen käytetyn lujuuden avulla sallitulle rasitukselle S ja lasketaan tuloksena oleva paine. Samoin voit laskea lopullisen murtumispaineen käyttämällä suurimpaa saantovoimaa S.
Käytä määritettyä minimituotosvahvuutta (SMYS) Stai tiettyyn määritelmään liittyvä lujuus MAOP: n määrittämiseksi. Tehtaan hydrostaattinen paine käyttää määritellyn myötölujuuden murto-osaa, jännitystä, jolla tietty määrä plastisia muodonmuutoksia syntyy, S. Tämä määritelty myötölujuus on yleensä 60% suurimmasta saantolujuudesta.