Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Tekanan Kerja Boleh Dibenarkan Maksimum (MAWP)
- Piawaian MAWP
- Formula Tekanan Reka Bentuk Alternatif
Anda mungkin tertanya-tanya bagaimana paip dan hos dapat menahan tekanan besar air yang mengalir melalui mereka. Kebanyakannya datang untuk memahami fizik di belakang mereka. Jurutera menyemak piawaian ini dengan menguji seberapa hos kuat, dan Tekanan Kerja Maksimum yang Dibenarkan (MAWP) adalah alat penting dalam menetapkan had selamat untuk hos.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Kirakan Tekanan Kerja Boleh Dibenarkan Maksimum (MAWP) dengan menggunakan P = 2 Sy Fd Fe Ft t / do, untuk kekuatan hasil (atau kekuatan tegangan) bahan Sy, faktor reka bentuk Fd, faktor bersama membujur Fe, suhu pemangkasan faktor Ft dan diameter paip dalaman do.
Tekanan Kerja Boleh Dibenarkan Maksimum (MAWP)
Anda boleh mengira Tekanan Kerja Boleh Dibenarkan Maksimum (MAWP), tekanan maksimum untuk hos, menggunakan formula
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}untuk nilai MAWP P dalam psi, kekuatan hasil (atau kekuatan tegangan) bahan Sy, faktor reka bentuk Fd, faktor bersama membujur Fe, suhu pemangkasan faktor Ft dan diameter paip dalaman do. Faktor-faktor ini mengambil kira ciri-ciri bahan itu sendiri, dan anda perlu melihatnya untuk bahan-bahan yang terlibat dalam kes tertentu yang anda pertimbangkan.
Contohnya, jika anda tahu diameter dalam sebuah silinder adalah 200 inci, anda boleh memikirkan cara menggunakan aloi logam untuk menciptanya. Gunakan bahan keluli karbon dengan kekuatan hasil 64,000 psi yang mempunyai ketebalan 1/2 inci. Faktor reka bentuk ialah 0.72, faktor sendi membujur ialah 1.00 dan faktor pemangkasan suhu adalah 1.00. Menggunakan formula, anda boleh mengira MAWP sebagai:
begin {aligned} P & = frac {2 × 64,000 ; {psi} × 0.72 × 1.00 × 1.00 × 0.5 ; {in}} {200 ; {psi} end {aligned}Piawaian MAWP
Oleh kerana MAWP ditakrifkan oleh Organisasi Antarabangsa bagi Standardisasi, kapal tekanan umumnya mempunyai parameter reka bentuk untuk pelbagai ciri seperti ketebalan dinding atau radius dalaman saluran hos. Jurutera memeriksa mereka dengan teliti untuk memastikan reka bentuk mereka boleh menahan tekanan, suhu, kakisan dan tekanan yang sesuai dan apa sahaja yang menghalang prestasi mereka. Ujian yang menggunakan air bertekanan menentukan tekanan ujian hidrostatik untuk memastikan bahawa kapal dapat menahan daya yang bersesuaian dengan penggunaannya. Pengilang boleh menggunakan ujian lain juga.
Sebagai contoh, syarikat Penflex mengurangkan pengiraan MAWP mereka sebanyak 20 peratus untuk menjelaskan haba yang terlibat yang menjejaskan kekuatan hasil wayar kawat mereka semasa proses kimpalan. Mereka juga mengambil kira faktor penyesuaian yang mempengaruhi MAWP pada suhu tinggi.
Persatuan Jurutera Mekanikal Amerika telah menetapkan piawaian bahawa kapal harus memenuhi 100 pon per inci persegi (100 psi) dan mesti mempunyai jumlah yang mencukupi untuk mengandungi 10,000 gelen cecair. Contoh di atas 230.4 psi MAWP memenuhi tekanan tekanan 100 psi yang diperlukan.
Formula Tekanan Reka Bentuk Alternatif
Anda juga boleh menguji daya ketahanan kapal menggunakan rumus Barlows, P = 2_St_ / D, untuk tekanan P, tekanan yang dibenarkan S dalam psi, tebal dinding t, dan diameter luaran D untuk menguji bagaimana tekanan dalaman paip menahan terhadap kekuatan bahan. Apabila menggunakan formula ini, pastikan t dan D mempunyai unit yang sama supaya kedua-dua belah persamaan tetap seimbang.
Anda boleh menggunakan rumus Barlows untuk mengira tekanan dalaman, tekanan pecah muktamad, tekanan operasi maksimum yang dibenarkan (MAOP) dan tekanan hidrostatik Mill. Anda mengira tekanan dalaman dengan menggunakan kekuatan hasil untuk tekanan yang dibenarkan S dan mengira tekanan yang terhasil. Begitu juga, anda boleh mengira tekanan pecah muktamad dengan menggunakan kekuatan maksimum hasil untuk S.
Gunakan Kekuatan Hasil Minimum yang Disediakan (SMYS) untuk S, atau kekuatan yang berkaitan dengan spesifikasi tertentu, untuk menentukan MAOP. Tekanan hidrostatik Mill menggunakan pecahan kekuatan hasil yang ditentukan, tekanan di mana jumlah ubah bentuk plastik yang dihasilkan, untuk S. Kekuatan hasil yang dinyatakan pada umumnya adalah 60% daripada kekuatan hasil maksimum.