Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Pression de service maximale autorisée (PSMA)
- Normes MAWP
- Formule de pression de conception alternative
Vous vous demandez peut-être comment les tuyaux et les tuyaux peuvent résister à la pression élevée de l'eau qui les traverse. Une grande partie de cela consiste à comprendre la physique derrière eux. Les ingénieurs vérifient ces normes en testant la résistance des flexibles. La pression de service maximale admissible (PSMA) est un outil essentiel pour la définition des limites de sécurité pour un flexible.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Calculez la pression de service maximale admissible (PSMA) en utilisant P = 2 sy Fré Fe Ft t / réo, pour la limite d'élasticité (ou résistance à la traction) du matériau Sy, facteur de conception Fré, facteur de joint longitudinal Fe, facteur de déclassement de la température Ft et diamètre intérieur du tuyau réo.
Pression de service maximale autorisée (PSMA)
Vous pouvez calculer le Pression de service maximale autorisée (PSMA), la pression maximale pour un tuyau, en utilisant la formule
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}pour la valeur MAWP P en psi, limite d'élasticité (ou résistance à la traction) du matériau Sy, facteur de conception Fré, facteur de joint longitudinal Fe, facteur de déclassement de la température Ft et diamètre intérieur du tuyau réo. Ces facteurs prennent en compte les caractéristiques des matériaux eux-mêmes et vous devrez les rechercher pour les matériaux impliqués dans le cas spécifique que vous envisagez.
Par exemple, si vous saviez que le diamètre intérieur d'un récipient cylindrique était de 200 pouces, vous pourriez trouver comment utiliser un alliage métallique pour le créer. Utilisez un matériau en acier au carbone ayant une limite d'élasticité de 64 000 psi et une épaisseur de 1/2 pouce. Le facteur de conception est 0,72, le facteur d'assemblage longitudinal est 1,00 et le facteur de déclassement de la température est 1,00. En utilisant la formule, vous pouvez calculer une PMA comme suit:
begin {aligné} P & = frac {2 × 64 000 ; {{psi} × 0,72 × 1,00 × 1,00 × 0,5 ; {{}} {200 ; {{}} & = 230.4 ; {psi} end {aligné}Normes MAWP
Comme la PSMA est définie par l'Organisation internationale de normalisation, les réservoirs sous pression ont généralement des paramètres de conception pour leurs diverses caractéristiques, telles que l'épaisseur de la paroi ou le rayon intérieur des réservoirs à tuyau souple. Les ingénieurs les contrôlent étroitement pour s'assurer que leurs conceptions peuvent résister aux pressions, températures, à la corrosion et à tout autre facteur susceptible de nuire à leurs performances. Les tests utilisant de l'eau sous pression déterminent la pression de l'essai hydrostatique afin de s'assurer que les récipients peuvent résister aux forces appropriées de son utilisation. Les fabricants peuvent également utiliser d'autres tests.
Par exemple, la société Penflex réduit ses calculs MAWP de 20% pour tenir compte de la chaleur impliquée qui affecte la limite d'élasticité de leurs fils de tresse pendant le processus de soudage. Ils prennent même en compte les facteurs d'ajustement qui affectent la PSMA à des températures élevées.
L'American Society of Mechanical Engineers a défini des normes telles que les navires doivent être de 100 livres par pouce carré (100 psi) et avoir un volume suffisant pour contenir 10 000 gallons de liquide. L'exemple ci-dessus de 230,4 psi MAWP répond à la pression nominale requise de 100 psi.
Formule de pression de conception alternative
Vous pouvez également tester la durabilité d'un navire à l'aide de la formule de Barlows, P = 2_St_ / ré, pour la pression P, contrainte admissible S en psi, épaisseur de paroi tet diamètre extérieur ré tester comment la pression interne d'un tuyau résiste à la résistance des matériaux. Lorsque vous utilisez cette formule, assurez-vous t et ré avoir les mêmes unités afin que les deux côtés de l'équation restent équilibrés.
Vous pouvez utiliser la formule de Barlows pour calculer la pression interne, la pression de rupture maximale, la pression de service maximale admissible (MAOP) et la pression hydrostatique du broyeur. Vous calculez la pression interne en utilisant la limite d'élasticité pour la contrainte admissible S et calculer la pression résultante. De même, vous pouvez calculer la pression d’éclatement ultime en utilisant la limite d’élasticité maximale de S.
Utilisez le seuil de rendement minimal spécifié (SMYS) pour S, ou la force associée à une certaine spécification, pour déterminer le MAOP. La pression hydrostatique du broyeur utilise une fraction de la limite d'élasticité spécifiée, soit la contrainte à laquelle une quantité spécifique de déformation plastique est produite, par exemple. S. Cette limite d'élasticité spécifiée est généralement de 60% de la limite d'élasticité maximale.