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파이프는 정유소에서 수백 마일 떨어진 유통 지점으로 석유를 운반하며, 도시 서비스 지역의 개별 거주지로 가스와 물을 운반합니다. 아무도이 파이프가 파열되는 것을 원하지 않으므로 유통 회사는 사용하는 파이프의 인장 강도에 세심한주의를 기울입니다. 인장 강도의 주요 지표 중 하나는 지정된 최소 항복 강도이며 일반적으로 SMYS로 단축됩니다. 특정 재료에 대해 결정되면 엔지니어는 주어진 직경과 벽 두께의 파이프 내에서 최대 허용 압력 또는 후프 응력을 결정할 수 있습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
지정된 최소 항복 강도 (SMYS)는 Barlows 공식 : P = 2St / D로 파이프 내부의 압력과 관련이 있습니다. 여기서 t는 파이프 두께이며 D는 외부 직경이며 인치 단위입니다.
바로우 공식
엔지니어는 압력을 공칭 벽 두께 (t), 허용 응력 (S) (SYMS) 및 파이프 직경의 역수 (D)와 관련시키는 Barlows 공식을 사용하여 파이프 내부의 최대 허용 압력 (P)을 계산합니다. ). 공식은 다음과 같습니다.
P = 2St / D
SYMS는 일반적으로이 공식에서 제공됩니다. 해당 파이프 재료에 대해 미리 결정되어 있으며 일반적으로 테이블에서 찾아 보면 찾을 수 있습니다. 가스 또는 오일 전달 시스템을 설계 할 때, 코드는 일반적으로 방정식에 사용 된 S 값이 안전 버퍼로서 재료에 대한 SYMS의 72 % 또는 80 %가되도록 요구합니다. SYMS는 평방 인치당 파운드 (psi)로 표시되며 길이 수량은 인치로 표시됩니다.
예
특정 파이프 재료의 SMYS는 35,000psi이며 설계시 고려해야 할 사항은 72 %로 줄입니다. 파이프의 외경이 8 5/8 인치이고 벽 두께가 0.375 인치 인 경우 파이프 내부의 최대 허용 압력은 얼마입니까?
P = 2St / D = 2 (35,500psi) (0.375 인치) / 8.625 인치 =
3,087 psig
"psig"단위는 대기압을 설명하는 압력 측정치 인 게이지 압력을 나타내며 기본적으로 psi와 동일합니다.
Barlows 공식에서 SMYS 결정
지정된 최소 항복 강도는 대부분의 재료에 대해 이미 결정되었으므로 일반적으로 제조 문헌을 참조하여 필요한 값을 찾을 수 있습니다. 값을 찾을 수없는 재료에 대해 결정해야하는 경우 자체 압력 테스트를 수행하고 S를 해결하기 위해 Barlows 공식을 재 배열해야합니다.
S = PD / 2 톤
파이프에 유체, 일반적으로 물을 채우고 파이프가 영구적으로 변형되기 시작할 때까지 압력을 높이십시오. 해당 압력을 psig로 기록한 다음 파이프 두께 및 외부 직경과 함께 방정식에 꽂아 SMYS를 평방 인치당 파운드로 계산합니다.