NộI Dung
- TL; DR (Quá dài; Không đọc)
- Áp suất làm việc tối đa cho phép (MAWP)
- Tiêu chuẩn MAWP
- Công thức áp suất thay thế thiết kế
Bạn có thể tự hỏi làm thế nào đường ống và ống có thể chịu được áp lực lớn của nước chảy qua chúng. Phần lớn điều này dẫn đến sự hiểu biết về vật lý đằng sau chúng. Các kỹ sư kiểm tra các tiêu chuẩn này bằng cách kiểm tra các ống mạnh như thế nào và Áp suất làm việc tối đa cho phép (MAWP) là một công cụ chính trong việc thiết lập các giới hạn an toàn cho một ống.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Tính áp suất làm việc tối đa cho phép (MAWP) bằng cách sử dụng P = 2 Sy ĐỤCười mở miệng ĐỤe ĐỤt t / Cười mở miệngo, đối với cường độ năng suất (hoặc độ bền kéo) của vật liệu Sy, yếu tố thiết kế ĐỤCười mở miệng, yếu tố khớp dọc ĐỤe, hệ số giảm nhiệt độ ĐỤt và đường kính ống nội thất Cười mở miệngo.
Áp suất làm việc tối đa cho phép (MAWP)
Bạn có thể tính toán Áp suất làm việc tối đa cho phép (MAWP), áp suất tối đa cho một vòi, sử dụng công thức
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}cho giá trị MAWP P tính bằng psi, cường độ năng suất (hoặc độ bền kéo) của vật liệu Sy, yếu tố thiết kế ĐỤCười mở miệng, yếu tố khớp dọc ĐỤe, hệ số giảm nhiệt độ ĐỤt và đường kính ống nội thất Cười mở miệngo. Các yếu tố này có tính đến các tính năng của chính các tài liệu và bạn sẽ cần tìm kiếm chúng cho các tài liệu liên quan đến trường hợp cụ thể mà bạn đang xem xét.
Ví dụ, nếu bạn biết đường kính bên trong của một bình hình trụ là 200 inch, bạn có thể tìm ra cách sử dụng hợp kim kim loại để tạo ra nó. Sử dụng vật liệu thép carbon có cường độ năng suất 64.000 psi có độ dày 1/2 inch. Hệ số thiết kế là 0,72, hệ số khớp dọc là 1,00 và hệ số giảm nhiệt độ là 1,00. Sử dụng công thức, bạn có thể tính toán MAWP là:
started {căn chỉnh} P & = frac {2 × 64.000 ; {psi} × 0,72 × 1,00 × 1,00 × 0,5 ; {in}} {200 ; {in}} & = 230.4 ; {psi} end {căn chỉnh}Tiêu chuẩn MAWP
Vì MAWP được xác định bởi Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế, các bình chịu áp lực thường có các thông số thiết kế cho các đặc tính khác nhau của chúng như độ dày thành hoặc bán kính bên trong của các ống vòi. Các kỹ sư kiểm tra chúng chặt chẽ để đảm bảo thiết kế của họ có thể chịu được áp suất, nhiệt độ, ăn mòn thích hợp và bất cứ điều gì khác có thể cản trở hiệu suất của họ. Các thử nghiệm sử dụng nước áp lực xác định áp suất thử thủy tĩnh để đảm bảo rằng các tàu có thể chịu được các lực thích hợp sử dụng. Các nhà sản xuất có thể sử dụng các thử nghiệm khác là tốt.
Ví dụ, công ty Penflex giảm 20% tính toán MAWP của họ để tính đến nhiệt lượng có liên quan đến ảnh hưởng đến cường độ năng suất của dây bện trong quá trình hàn. Họ thậm chí còn tính đến các yếu tố điều chỉnh ảnh hưởng đến MAWP ở nhiệt độ cao.
Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ đã đặt ra các tiêu chuẩn sao cho các tàu phải đáp ứng 100 pound mỗi inch vuông (100 psi) và phải có thể tích đủ để chứa 10.000 gallon chất lỏng. Ví dụ trên của 230,4 psi MAWP đáp ứng mức áp suất 100 psi cần thiết.
Công thức áp suất thay thế thiết kế
Bạn cũng có thể kiểm tra độ bền của tàu bằng công thức Barlows, P = 2_St_ / CƯỜI MỞ MIỆNG, cho áp lực P, căng thẳng cho phép S trong psi, độ dày của tường tvà đường kính ngoài CƯỜI MỞ MIỆNG để kiểm tra áp suất bên trong của ống giữ với cường độ vật liệu như thế nào. Khi sử dụng công thức này, đảm bảo t và CƯỜI MỞ MIỆNG có cùng đơn vị sao cho cả hai vế của phương trình vẫn cân bằng.
Bạn có thể sử dụng công thức Barlows để tính áp suất bên trong, áp suất nổ cuối cùng, áp suất vận hành tối đa cho phép (MAOP) và áp suất thủy tĩnh Mill. Bạn tính áp suất bên trong bằng cách sử dụng cường độ năng suất cho ứng suất cho phép S và tính áp suất kết quả. Tương tự, bạn có thể tính áp suất nổ cuối cùng bằng cách sử dụng cường độ năng suất tối đa cho S.
Sử dụng Sức mạnh năng suất tối thiểu được chỉ định (SMYS) cho Shoặc cường độ liên quan đến một đặc điểm kỹ thuật nhất định để xác định MAOP. Áp suất thủy tĩnh Mill sử dụng một phần cường độ năng suất quy định, ứng suất tạo ra một lượng biến dạng dẻo cụ thể, cho S. Cường độ năng suất quy định này thường là 60% cường độ năng suất tối đa.