Les tuyaux transportent le pétrole des raffineries aux points de distribution situés à des centaines de kilomètres de là, et acheminent également le gaz et l'eau jusqu'aux résidences individuelles dans les zones de services municipaux. Personne ne veut que ces tuyaux fassent irruption, alors les compagnies de distribution font très attention à la résistance à la traction des tuyaux qu'elles utilisent. L'un des principaux indicateurs de résistance à la traction est la résistance minimale spécifiée au rendement, généralement abrégée en SMYS. Une fois qu'il a été déterminé pour un certain matériau, les ingénieurs peuvent déterminer la pression maximale admissible, ou contrainte de cercle, à l'intérieur d'un tuyau de diamètre et d'épaisseur de paroi donnés.

TL; DR (Trop long; La limite d'élasticité minimale spécifiée (SMYS) est liée à la pression à l'intérieur d'un tuyau selon la formule de Barlow: P = 2St /D, où t est l'épaisseur du tuyau en pouces et D le diamètre extérieur, également en pouces

Formule de Barlow

Les ingénieurs calculent la pression maximale admissible (P) à l'intérieur d'un tuyau en utilisant la formule de Barlow, qui relie la pression à l'épaisseur de paroi nominale (t), ), qui est le SYMS, et à l'inverse du diamètre du tuyau (D). La formule est:

P = 2St /D

Le SYMS est généralement donné dans cette formule. Il a été prédéterminé pour le matériau de tuyauterie en question, et vous le trouvez généralement en le regardant dans une table. Lors de la conception de systèmes de distribution de gaz ou d'huile, les codes exigent généralement que la valeur de S utilisée dans l'équation soit de 72 ou 80% du SYMS pour le matériau en tant que tampon de sécurité. SYMS est exprimé en livres par pouce carré (psi), et les quantités de longueur sont exprimées en pouces.

Exemple

Un certain matériau de tuyau a un SMYS de 35 000 psi, et les considérations de conception nécessitent de réduire à 72% de sa valeur. Si le tuyau a un diamètre extérieur de 8 5/8 pouces et une épaisseur de paroi de 0,375 pouces, quelle est la pression maximale admissible à l'intérieur du tuyau?

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

3 087 psig

L'unité "psig" signifie "pression manométrique", qui est une mesure de pression qui tient compte de la pression atmosphérique, c'est fondamentalement le même que le psi.

Déterminer SMYS à partir de la formule de Barlow

Parce que la limite d'élasticité minimale spécifiée a déjà été déterminée pour la plupart des matériaux, vous pouvez généralement trouver la valeur dont vous avez besoin en consultant la littérature manufacturière. Pour un matériau dont vous ne pouvez pas trouver la valeur, vous devrez effectuer votre propre test de pression et réorganiser la formule de Barlow pour résoudre S:

S = PD /2t

Remplissez le tuyau d'un fluide, généralement de l'eau, et augmentez la pression jusqu'à ce que le tuyau commence à se déformer de façon permanente Notez cette pression en psig, puis branchez-le dans l'équation avec l'épaisseur du tuyau et le diamètre extérieur pour obtenir le SMYS en livres par pouce carré.