Inhoud
Buizen transporteren olie van raffinaderijen naar verdeelpunten op honderden kilometers afstand en ze voeren ook gas en water naar individuele woningen in gemeentelijke servicegebieden. Niemand wil dat deze pijpen barsten, dus distributiebedrijven letten goed op de treksterkte van de pijpen die ze gebruiken. Een van de belangrijkste indicatoren voor treksterkte is de gespecificeerde minimale opbrengststerkte, meestal afgekort tot SMYS. Als het eenmaal is bepaald voor een bepaald materiaal, kunnen ingenieurs de maximaal toelaatbare druk of hoepelspanning bepalen in een buis met een bepaalde diameter en wanddikte.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De gespecificeerde minimale vloeigrens (SMYS) is gerelateerd aan de druk in een buis volgens de Barlows-formule: P = 2St / D, waarbij t de buisdikte is in inches, en D de buitendiameter is, ook in inches.
Barlows-formule
Ingenieurs berekenen de maximaal toelaatbare druk (P) in een buis met behulp van de Barlows-formule, die druk relateert aan de nominale wanddikte (t), de toelaatbare spanning (S), het SYMS, en aan de inverse van de buisdiameter (D ). De formule is:
P = 2St / D
Het SYMS is meestal een gegeven in deze formule. Het is vooraf bepaald voor het betreffende buismateriaal en u vindt het meestal door het op te zoeken in een tabel. Bij het ontwerpen van gas- of olietoevoersystemen, vereisen codes meestal dat de waarde voor S die in de vergelijking wordt gebruikt 72 of 80 procent van het SYMS voor het materiaal als veiligheidsbuffer is. SYMS wordt uitgedrukt in pond per vierkante inch (psi) en de lengtehoeveelheden worden uitgedrukt in inches.
Voorbeeld
Een bepaald buismateriaal heeft een SMYS van 35.000 psi en vanwege ontwerpoverwegingen moet dit worden teruggebracht tot 72 procent van de waarde. Als de buis een buitendiameter van 8 5/8 inch en een wanddikte van 0,375 inch heeft, wat is dan de maximaal toelaatbare druk in de pijp?
P = 2St / D = 2 (35.500 psi) (0.375 in) / 8.625 in =
3.087 psig
De eenheid "psig" staat voor manometerdruk ", wat een drukmeting is die overeenkomt met de atmosferische druk. Het is in principe hetzelfde als psi.
SMYS bepalen uit de Barlows-formule
Omdat de opgegeven minimale vloeigrens voor de meeste materialen al is bepaald, kunt u meestal de waarde vinden die u nodig hebt door de productieliteratuur te raadplegen. Als u het moet bepalen voor een materiaal waarvoor u de waarde niet kunt vinden, moet u uw eigen druktest uitvoeren en de Barlows-formule opnieuw rangschikken om op te lossen voor S:
S = PD / 2t
U vult de buis met een vloeistof, meestal water, en verhoogt de druk totdat de buis permanent begon te vervormen. Noteer die druk in psig en sluit deze vervolgens aan op de vergelijking samen met de pijpdikte en buitendiameter om de SMYS in pond per vierkante inch te krijgen.