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Os canos transportam petróleo das refinarias para os pontos de distribuição a centenas de quilômetros de distância e também transportam gás e água para residências individuais em áreas de serviços municipais. Como ninguém quer que esses tubos rebentem, as empresas de distribuição prestam muita atenção à resistência à tração dos tubos que usam. Um dos principais indicadores de resistência à tração é a resistência ao rendimento mínima especificada, geralmente reduzida para SMYS. Depois de determinado para um determinado material, os engenheiros podem determinar a pressão máxima admissível, ou a tensão do aro, dentro de um tubo com um determinado diâmetro e espessura de parede.
TL; DR (muito longo; não leu)
A tensão de escoamento mínima especificada (SMYS) está relacionada à pressão dentro de um tubo pela fórmula de Barlows: P = 2St / D, em que t é a espessura do tubo em polegadas e D é o diâmetro externo, também em polegadas.
Fórmula de Barlows
Os engenheiros calculam a pressão máxima permitida (P) dentro de um tubo usando a fórmula de Barlows, que relaciona a pressão com a espessura nominal da parede (t), a tensão permitida (S), que é o SYMS, e o inverso do diâmetro do tubo (D ) A fórmula é:
P = 2St / D
O SYMS é geralmente um dado nesta fórmula. Foi predeterminado para o material do tubo em questão e você geralmente o encontra pesquisando em uma tabela. Ao projetar sistemas de entrega de gás ou óleo, os códigos geralmente exigem que o valor de S usado na equação seja 72 ou 80% do SYMS para o material como um buffer de segurança. SYMS é expresso em libras por polegada quadrada (psi) e as quantidades de comprimento são expressas em polegadas.
Exemplo
Um determinado material de tubo tem um SMYS de 35.000 psi, e as considerações de projeto exigem reduzi-lo a 72% de seu valor. Se o tubo tiver um diâmetro externo de 8 5/8 polegadas e uma espessura de parede de 0,375 polegadas, qual é a pressão máxima permitida dentro do tubo?
P = 2St / D = 2 (35.500 psi) (0,375 pol.) / 8,625 pol =
3.087 psig
A unidade "psig" significa pressão manométrica ", que é uma medida de pressão responsável pela pressão atmosférica. É basicamente o mesmo que psi.
Determinando SMYS da fórmula de Barlows
Como o limite de rendimento mínimo especificado já foi determinado para a maioria dos materiais, geralmente é possível encontrar o valor necessário consultando a literatura de fabricação. Se você precisar determiná-lo para um material para o qual não consegue encontrar o valor, precisará realizar seu próprio teste de pressão e reorganizar a fórmula de Barlows para resolver S:
S = PD / 2t
Encha o tubo com um fluido, geralmente água, e aumente a pressão até que o tubo comece a se deformar permanentemente. Registre essa pressão em psig e conecte-a à equação, juntamente com a espessura do tubo e o diâmetro externo para obter o SMYS em libras por polegada quadrada.