Wie berechnet man den Druck, dem ein Rohr standhalten kann?

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Ich habe mir Hochdruckrohre und deren Druckwerte angesehen. Ich würde gerne wissen, wie diese Druckwerte bestimmt werden.

Ich gehe davon aus, dass Rohre bis zum Ausfall geprüft werden und der Versagensdruck mit einem Sicherheitsfaktor multipliziert wird, um den Nenndruck zu bestimmen. Gibt es jedoch eine Formel, um den Versagensdruck vor dem Testen zu berechnen (basierend auf dem Material, der Wand)? Dicke, Durchmesser oder andere Maße des Rohres)?

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— Jhabbott
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Gemäß dem ASME Process Piping Code (B31.3)

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

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

wo

$p$ = Innendruck = Wandstärke = Zugfestigkeit des Materials = Außendurchmesser = Wanddickenkoeffizient (B31.3-1999, Tabelle 304.1.1) = Qualitätsfaktor für Material- und Rohrkonstruktion (B31.3-1999, Tabelle A-1A)
$t$
$S$
$D$
$Y$
$E$

Beachten Sie, dass in dieser Gleichung tatsächlich ein Sicherheitsfaktor enthalten ist.

— CoryKramer
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Beachten Sie, dass 2 tS die Kraft pro Länge ist, die zwei Rohrhälften zusammenhält, und (D - 2 t) p die Kraft pro Länge ist, die versucht, diese beiden Hälften zu trennen. Y und E sind Korrekturfaktoren, um die Sicherheit zu berücksichtigen.

— Rick

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In der Welt der Kunststoffrohre ist die Formel anders, weil das Material nicht nachgibt . Für isotrope Kunststoffe zeigt B31.3 Rohrleitungen wie folgt:

p = \frac{2 S. t}{D. - - t}

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

Wobei D, t und S gleich wie oben bleiben. Die zulässige Festigkeit (S) wird jedoch durch eine anwendbare ASTM-Spezifikation angegeben, die genauso funktioniert wie die Streckgrenze - jedoch nicht immer auf der Endfestigkeit des Materials basiert.

Verbundrohre, die aus orthotropen Laminaten bestehen, haben keine genau definierte Festigkeit - das Material wird mit dem Rohr entworfen. In diesen Fällen ist die ursprüngliche Annahme, dass Rohre bis zum Ausfall geprüft werden, absolut richtig. In B31.3 heißt es erneut:

p = \frac{2 S. F. t}{D. - - t}

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

Wo ein neuer Faktor eingeführt wird, wird F eingeführt. S wird auf der Basis der hydrostatischen Auslegung erhalten - und es ist im Wesentlichen eine SN-Kurve für diese bestimmte Laminierungssequenz. F ermöglicht die Konvertierung zwischen den beiden Tests - 0,5 für den statischen Test, 1,0 für den dynamischen Test.

ASME überprüft derzeit diese Methode - und dies ist ein aufregender neuer Entwicklungsbereich für sie, da sie einen neuen Rohrleitungsstandard generieren , um die Industrie von den teuren und umfangreichen HDB-Testanforderungen zu entlasten.

Durch ASTM D2996 / ASTM D2992 vorgeschriebene Qualitätsprüfungen stellen sicher, dass die Rohrleitungen auf die gleiche Weise hergestellt werden. Jede Änderung der Formel erfordert eine erneute Prüfung. Bei Verwendung dieser Methode sind Verbundrohre in der Regel für einen Lebenszyklus von 50 Jahren ausgelegt.

— Kennzeichen
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