I tubi trasportano petrolio dalle raffinerie ai punti di distribuzione a centinaia di chilometri di distanza, e trasportano anche gas e acqua a singole abitazioni nelle aree di servizio comunali. Nessuno vuole che questi tubi scoppino, quindi le società di distribuzione prestano molta attenzione alla resistenza alla trazione dei tubi che usano. Uno degli indicatori principali della resistenza alla trazione è la Resistenza minima allo snervamento specificata, solitamente abbreviata in SMYS. Una volta determinato per un determinato materiale, gli ingegneri possono determinare la pressione massima consentita, o lo sforzo del telaio, all'interno di un tubo con un determinato diametro e spessore del muro.

TL; DR (Troppo lungo; Non letto )

La resistenza allo snervamento minima specificata (SMYS) è correlata alla pressione all'interno di un tubo secondo la formula di Barlow: P = 2St /D, dove t è lo spessore del tubo in pollici, e D è il diametro esterno, anche in pollici.

Formula di Barlow

Gli ingegneri calcolano la pressione massima ammissibile (P) all'interno di un tubo utilizzando la formula di Barlow, che mette in relazione la pressione con lo spessore nominale della parete (t), lo sforzo ammissibile (S ), che è il SYMS e all'inverso del diametro del tubo (D). La formula è:

P = 2St /D

Il SYMS è solitamente un dato in questa formula. È stato predeterminato per il materiale del tubo in questione, e generalmente lo trovi osservandolo su un tavolo. Quando si progettano sistemi di erogazione di gas o olio, i codici di solito richiedono che il valore di S utilizzato nell'equazione sia il 72 o l'80% del SYMS per il materiale come buffer di sicurezza. SYMS è espresso in libbre per pollice quadrato (psi) e le quantità di lunghezza sono espresse in pollici.

Esempio

Un determinato materiale per tubi ha un SMYS di 35.000 psi e le considerazioni sulla progettazione richiedono una riduzione al 72 percento del suo valore. Se il tubo ha un diametro esterno di 8 5/8 pollici e uno spessore di parete di 0,375 pollici, qual è la pressione massima ammissibile all'interno del tubo?

P = 2St /D = 2 (35,500 psi) (0,375 in) /8.625 in =

3.087 psig

L'unità "psig" sta per "gauge pressure", che è una misurazione della pressione che tiene conto della pressione atmosferica, in pratica è la stessa di psi.

Determinazione di SMYS dalla formula di Barlow

Poiché la resistenza allo snervamento minima specificata è già stata determinata per la maggior parte dei materiali, di solito è possibile trovare il valore necessario consultando la letteratura di produzione. per un materiale per il quale non riesci a trovare il valore, dovresti condurre il tuo test di pressione e riordinare la formula di Barlow per risolvere S:

S = PD /2t

riempire il tubo con un fluido, di solito acqua, e aumentare la pressione fino a quando il tubo inizia a deformarsi in modo permanente. Registrare la pressione in psig, quindi inserirla nell'equazione su insieme allo spessore del tubo e al diametro esterno per ottenere lo SMYS in libbre per pollice quadrato.