파이프가 견딜 수있는 압력을 계산하는 방법은 무엇입니까?

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고압 파이프와 압력 등급을보고있었습니다. 이 압력 등급이 어떻게 결정되는지 알고 싶습니다.

나는 파이프가 파손 될 때까지 테스트되고 실패 압력에 안전 등급을 곱하여 '정격'압력을 결정하지만 테스트 전에 실패 압력이 무엇인지 계산하는 공식이 있습니까 (재료, 벽 기준) 파이프의 두께, 직경 또는 기타 측정)?

mechanical-engineering pressure mechanical-failure

— hab 봇
소스

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ASME 프로세스 파이핑 코드 (B31.3)에 따르면

피 = \frac{2 ※ 티 ※ 에스 ※ 이자형}{디 - 2 ※ 티 ※ 와이}

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

어디

$p$ = 내부 압력
$t$ = 벽 두께
$S$ = 재료의 인장 강도
$D$ = 외경
$Y$ = 벽 두께 계수 (B31.3-1999, 표 304.1.1)
$E$ = 재료 및 파이프 시공 품질 계수 (B31.3-1999, 표 A-1A)

이 방정식에는 실제로 안전 계수가 포함되어 있습니다.

— 코리 크라머
소스

2tS는 파이프의 두 반쪽을 함께 유지하는 길이 당 힘이며, (D-2t) p는 두 반쪽을 분리하려고하는 길이 당 힘입니다. Y와 E는 안전을 설명하기위한 수정 요소입니다.

— Rick

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플라스틱 배관의 세계에서는 재료가 생산 하지 않기 때문에 공식이 다릅니다 . 들면 등방성 플라스틱 B31.3 쇼로 배관 :

피 = \frac{2 에스 티}{디 - 티}

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

여기서 D, t 및 S는 위와 동일하게 유지됩니다. 그러나 허용 강도 (S)는 적용 가능한 ASTM 사양에 의해 주어지며 항복 응력과 동일한 기능을 수행하지만 항상 재료의 최종 강도를 기반으로하는 것은 아닙니다.

직교 이방성 라미네이트 로 구성된 복합 배관 은 강도가 명확하지 않습니다. 재료는 파이프로 설계됩니다. 이 경우 고장 이 완전히 올 때까지 파이프가 테스트 된다는 원래 가정이 이루어 집니다. B31.3은 다시 말한다 :

피 = \frac{2 에스 에프 티}{디 - 티}

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

새로운 요소 인 F가 소개됩니다. S는 Hydrostatic Design Basis 에서 얻어지며 기본적으로 특정 라미네이션 순서에 대한 SN 곡선 입니다. F는 두 테스트 사이의 변환을 허용합니다. 정적 테스트의 경우 0.5, 동적 테스트의 경우 1.0입니다.

ASME는 현재이 방법을 검토 하고 있으며, 이는 비싸고 광범위한 HDB 테스트 요구 사항의 산업을 완화하기 위해 새로운 배관 표준 을 생성함에 따라 흥미로운 새로운 개발 영역입니다 .

ASTM D2996 / ASTM D2992에 의해 규정 된 품질 테스트는 배관이 동일한 방식으로 이루어 지도록 보장합니다. 공식을 변경하면 다시 테스트해야합니다. 이 방법을 사용하면 복합 배관은 일반적으로 50 년의 수명주기를 위해 설계됩니다.

— 표
소스