Як розрахувати тиск, який може витримати труба?

9

Я дивився на труби високого тиску та їхні показники тиску. Я хотів би знати, як визначаються ці рейтинги тиску.

Я припускаю, що труби випробовуються до виходу з ладу, а тиск відмови помножується на деякий коефіцієнт безпеки для визначення його "номінального" тиску, але чи є формула для розрахунку, яким повинен бути тиск відмови перед його тестуванням (виходячи з матеріалу, стіни товщина, діаметр чи інші вимірювання труби)?

mechanical-engineering pressure mechanical-failure

— джаббот
джерело

13

Відповідно до кодового коду ASME-процесу (B31.3)

p = \frac{2 * т * S * Е}{D - 2 * т * Y}

$p = \frac{2 * t * S * E}{D - 2 * t * Y}$

де

$p$ = внутрішній тиск
$t$ = товщина стінки
$S$ = міцність на розрив матеріалу
$D$ = зовнішній діаметр
$Y$ = коефіцієнт товщини стінки (B31.3-1999, табл. 304.1.1)
$E$ = коефіцієнт якості матеріалу та конструкції труб (B31.3-1999, Таблиця A-1A)

Зауважте, що в це рівняння дійсно включений коефіцієнт безпеки.

— Кори Крамер
джерело

Зауважимо, що 2tS - сила на довжину, що тримає дві половини труби разом, а (D - 2t) p - сила на довжину, намагаючись розділити ці дві половини. Y і E - коригуючі фактори для врахування безпеки.

— Рік

5

У світі пластикових трубопроводів формула інша, тому що матеріал не поступається . Для ізотропних пластиків B31.3 показано трубопроводи як:

p = \frac{2 S т}{D - т}

$p = \frac{2St}{D-t}$

Де D, t і S залишаються такими ж, як вище. Однак допустима міцність (S) задається відповідною специфікацією ASTM, яка функціонує так само, як напруга на плинність, але не завжди базується на граничній міцності матеріалів.

Композитні трубопроводи, що складаються з ортотропних ламінатів, не мають чітко визначеної міцності - матеріал розроблений за допомогою труби. У цих випадках первісне припущення про тестування труб до відмови абсолютно правильне. B31.3 знову:

p = \frac{2 S Ж т}{D - т}

$p = \frac{2SFt}{D-t}$

Там, де новий чинник, вводиться F. S отриманий з основи гідростатичного проектування - і це, по суті, крива SN для цієї конкретної послідовності ламінування. F дозволяє перетворити між двома тестами - 0,5 для статичного тесту, 1,0 для динамічного тесту.

В даний час ASME переглядає цей метод - і це нова захоплююча область для них, оскільки вони створюють новий стандарт трубопроводів щоб позбавити галузь від дорогих і обширних вимог тестування HDB.

Тестування якості, доручене ASTM D2996 / ASTM D2992, забезпечує те, що трубопроводи зроблені однаково - будь-яка зміна формули вимагає повторного тестування. Використовуючи цей метод, композитні трубопроводи, як правило, розраховані на 50-річний життєвий цикл.

— Позначити
джерело