如何计算管道可以承受的压力?


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我在看高压管及其压力等级。我想知道如何确定这些压力等级。

我假设要对管道进行测试直到失效,然后将失效压力乘以某个安全系数来确定其“额定”压力,但是是否存在一个公式可以计算出在进行测试之前的失效压力(基于材料,壁厚)管道的厚度,直径或其他尺寸)?

Answers:


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根据ASME流程管道规范(B31.3)

p=2Ť小号Ëd-2Ťÿ

哪里

p =内部压力
Ť =壁厚
小号 =材料的抗张强度
d =外径
ÿ =壁厚系数(B31.3-1999,表304.1.1)
Ë =材料和管道施工质量系数(B31.3-1999,表A-1A)

请注意,此等式的确包含安全系数。


请注意,2tS是将管道的两半保持在一起的每长度的力,(D-2t)p是试图将这两半分开的每长度的力。Y和E是考虑安全性的校正因子。
里克(Rick)2015年

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在塑料管道的世界中,公式是不同的,因为这种材料不会屈服。对于各向同性塑料,B31.3将管道显示为:

p=2小号Ťd-Ť

D,t和S与上述相同。但是,允许强度(S)由适用的ASTM规范给出,其功能与屈服应力相同-但并不总是基于材料的极限强度。

复合材料管道由正交各向异性层压板组成,强度不明确-该材料是根据管道设计的。在这些情况下,对管道进行测试直至失效的最初假设是绝对正确的。B31.3再次声明:

p=2小号FŤd-Ť

在引入新因子F的地方。S是从静液压设计基础获得的- 对于特定的层压顺序,它实质上是SN曲线。F允许在两个测试之间进行转换-静态测试为0.5,动态测试为1.0。

ASME目前正在审查此方法-这对他们来说是令人振奋的新发展领域,因为他们正在制定新的管道标准以减轻行业对昂贵且广泛的HDB测试要求的负担。

ASTM D2996 / ASTM D2992要求进行质量测试,以确保以相同的方式进行配管-配方中的任何变化都需要重新测试。使用这种方法,复合管道通常设计为使用寿命为50年。

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