Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Tekanan Kerja Maksimum yang Diijinkan (MAWP)
- Standar MAWP
- Formula Tekanan Desain Alternatif
Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana pipa dan selang dapat menahan tekanan besar air yang mengalir melaluinya. Banyak dari ini terjadi untuk memahami fisika di belakang mereka. Para insinyur memeriksa standar-standar ini dengan menguji seberapa kuat selang itu, dan Tekanan Kerja Maksimum yang Diijinkan (MAWP) adalah alat utama dalam menetapkan batas aman untuk selang.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Hitung Tekanan Kerja Maksimum yang Diijinkan (MAWP) dengan menggunakan P = 2 Sy Fd Fe Ft t / dHai, untuk kekuatan luluh (atau kekuatan tarik) material Sy, faktor desain Fd, faktor sendi memanjang Fe, faktor penurunan suhu Ft dan diameter pipa interior dHai.
Tekanan Kerja Maksimum yang Diijinkan (MAWP)
Anda dapat menghitung Tekanan Kerja Maksimum yang Diijinkan (MAWP), tekanan maksimum untuk selang, menggunakan formula
P = frac {2 × S_y × F_d × F_e × F_t × t} {d_o}untuk nilai MAWP P dalam psi, kekuatan luluh (atau kekuatan tarik) material Sy, faktor desain Fd, faktor sendi memanjang Fe, faktor penurunan suhu Ft dan diameter pipa interior dHai. Faktor-faktor ini mempertimbangkan fitur bahan itu sendiri, dan Anda harus mencarinya untuk bahan yang terlibat dalam kasus spesifik yang Anda pertimbangkan.
Misalnya, jika Anda tahu diameter bagian dalam bejana silindris adalah 200 inci, Anda bisa mengetahui cara menggunakan paduan logam untuk membuatnya. Gunakan bahan baja karbon dengan kekuatan luluh 64.000 psi yang memiliki ketebalan 1/2 inci. Faktor desain adalah 0,72, faktor sambungan membujur adalah 1,00 dan faktor penurunan suhu adalah 1,00. Dengan menggunakan rumus, Anda dapat menghitung MAWP sebagai:
begin {aligned} P & = frac {2 × 64,000 ; {psi} × 0,72 × 1,00 × 1,00 × 0,5 ; {in}} {200 ; {in}} & = 230,4 ; {psi} end {aligned}Standar MAWP
Karena MAWP didefinisikan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi, bejana tekan umumnya memiliki parameter desain untuk berbagai karakteristiknya seperti ketebalan dinding atau jari-jari interior bejana selang. Para insinyur memeriksa mereka dengan seksama untuk memastikan desain mereka dapat menahan tekanan, suhu, korosi yang sesuai dan apa pun yang dapat menghambat kinerja mereka. Pengujian yang menggunakan air bertekanan menentukan tekanan uji hidrostatik untuk memastikan bahwa bejana dapat menahan gaya penggunaannya yang sesuai. Produsen dapat menggunakan tes lain juga.
Sebagai contoh, Penflex perusahaan mengurangi perhitungan MAWP mereka sebesar 20 persen untuk memperhitungkan panas yang terlibat yang mempengaruhi kekuatan luluh dari kabel jalinan mereka selama proses pengelasan. Mereka bahkan memperhitungkan faktor penyesuaian akun yang memengaruhi MAWP pada suhu tinggi.
American Society of Mechanical Engineers telah menetapkan standar sehingga kapal harus memenuhi 100 pound per inci persegi (100 psi) dan harus memiliki volume yang cukup untuk menampung 10.000 galon cairan. Contoh di atas 230,4 psi MAWP memenuhi peringkat tekanan 100 psi yang diperlukan.
Formula Tekanan Desain Alternatif
Anda juga dapat menguji daya tahan kapal menggunakan formula Barlows, P = 2_St_ / D, untuk tekanan P, stres yang diijinkan S dalam psi, tebal dinding t, dan diameter luar D untuk menguji bagaimana tekanan internal pipa menahan kekuatan material. Saat menggunakan formula ini, pastikan t dan D memiliki satuan yang sama sehingga kedua sisi persamaan tetap seimbang.
Anda dapat menggunakan rumus Barlows untuk menghitung tekanan internal, tekanan meledak ultimate, tekanan operasi maksimum yang diijinkan (MAOP) dan tekanan hidrostatik Mill. Anda menghitung tekanan internal dengan menggunakan kekuatan luluh untuk stres yang diijinkan S dan menghitung tekanan yang dihasilkan. Demikian pula, Anda dapat menghitung tekanan burst ultimate dengan menggunakan kekuatan luluh maksimum untuk S.
Gunakan Kekuatan Hasil Minimum Tertentu (SMYS) untuk S, atau kekuatan yang terkait dengan spesifikasi tertentu, untuk menentukan MAOP. Tekanan Mill Hydrostatic menggunakan sebagian kecil dari kekuatan luluh yang ditentukan, tekanan di mana sejumlah deformasi plastik diproduksi, untuk S. Kekuatan luluh yang ditentukan ini umumnya 60% dari kekuatan luluh maksimum.