パイプの厚さのためのバーローの公式の理解

公式-:t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)

バーローの式で配管の厚さを理解する

特定の圧力を処理するために配管の厚さを計算しようとしていますか？バーローの式がその答えです。この重要なエンジニアリングの公式は、内部圧力を受ける配管の必要な壁の厚さを計算するのに役立ちます。物語と現実の文脈を交えて、その意味を深く理解していきましょう。

バーローの式は次のように表されます-:

t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)

ここで、tは配管の壁厚-(インチまたはミリメートル)-を表し、Pは配管が受ける内部圧力-(ポンド/平方インチ、psi)、Dは配管の外径-(インチまたはミリメートル)、Sは配管材料の許容応力-(psi)-です。

内部圧力-(P)-は配管の内側から外側にかかる圧力です。家庭の水道管を考えてみましょう。配管内の水の圧力が蛇口まで水を流します。圧力が増加すると、たとえば水ポンプを使用する場合、配管壁にかかる応力も増加します。

外径-(D)-は配管の端から端までの幅を示します。これが重要なのは、大きな管は同じ内部圧力でも小さな管よりも壁にかかる応力が大きくなるためです。

許容応力-(S)-は材質の特性で、材質が破損せずに耐えられる最大の応力を定義します。異なる材料は異なる許容応力値を持ち、これらの値は特定の内部圧力に耐えるためにどの材料を使用するかを決定する際に重要です。

最後に、壁の厚さ-(t)-はあなたが解決しようとしているものです。それは、配管のサイズと材料を考慮して、内部圧力を安全に含むために壁の厚さがどれくらい必要かを答えるものです。

2,000-psi-の圧力で天然ガスを輸送するパイプラインを設計しているとします。配管の外径は30インチ、使用される鋼の許容応力は35,000-psiです。バーローの式を使用して:

t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)

数値を代入すると-:

t-=-(2000 psi × 30 inches) / (2 × 35000 psi)

計算すると :

t = 60000 / 70000

t ≈ 0.857 inches

したがって、2,000 psi の圧力で天然ガスを安全に運ぶには、配管の壁厚さは約0.857インチである必要があります。

さまざまな材料の許容応力が一目でわかる表です :

A1. 壁の厚さを過小評価すると、配管の破損に繋がり、漏れや破裂などの壊滅的な結果を招く可能性があります。

A2. はい、使用している材料の許容応力を知っていれば、この公式は適用できます。

A3. いいえ、バーローの式は内部圧力による厚さを計算するためのものです。

バーローの式は、内部圧力、直径、および材料を考慮した配管の必要な厚さを決定するためのエンジニアリングにおいて不可欠なものです。必要な壁厚さを正確に計算することで、エンジニアは水供給、天然ガス、その他の用途に使用される配管システムの安全性と耐久性を確保します。