[منشور شائع] العلاقة بين ضغط تصميم الأنابيب وضغط العمل والضغط الاسمي وسلسلة الأنابيب S

1. ما هو الضغط الاسمي PN (MPa)؟
تشير القيمة المرجعية المتعلقة بمقاومة الضغط لمكون نظام الأنابيب إلى الضغط المعطى للتصميم فيما يتعلق بالقوة الميكانيكية لمكون الأنابيب.
يتم التعبير عن الضغط الاسمي عمومًا بدلالة PN.
ثانياً، ما هو ضغط العمل؟
ويشير إلى الحد الأقصى للضغط المحدد لدرجة حرارة التشغيل القصوى لوسيط نقل خط الأنابيب من أجل التشغيل الآمن لنظام خط الأنابيب.
يتم التعبير عن ضغط العمل عمومًا بـ Pt.
ثالثا، ما هو ضغط التصميم؟
ويشير إلى الحد الأقصى للضغط اللحظي الذي يمارسه نظام أنابيب إمداد المياه على الجدار الداخلي للأنبوب. يتم استخدام مجموع ضغط العمل وضغط المطرقة المائية المتبقية بشكل عام.
يتم التعبير عن ضغط التصميم عمومًا بدلالة Pe.
4. ما هو ضغط الاختبار؟
تخضع الأنابيب أو الأوعية أو المعدات لاختبارات الضغط وضيق الهواء لتحديد الضغط المطلوب تحقيقه.
يتم التعبير عن ضغط الاختبار عمومًا بـ Ps.

العلاقة بين الضغط الاسمي وضغط العمل وضغط التصميم
الضغط الاسمي هو ضغط اسمي يتم تعريفه بشكل مصطنع لتسهيل التصميم والتصنيع والاستخدام. وحدة هذا الضغط الاسمي هي في الواقع الضغط، والضغط هو الاسم الشائع للصينيين. الوحدة هي “Pa” بدلاً من “N”.
الضغط الاسمي في اللغة الإنجليزية هو ضغط اسمي: l في الاسم أو الشكل ولكن ليس في الواقع (اسمي، غير واقعي اسميًا). يشير الضغط الاسمي لوعاء الضغط إلى الضغط الاسمي لشفة وعاء الضغط.
ينقسم الضغط الاسمي لشفة وعاء الضغط عمومًا إلى 7 درجات، وهي 0.25، 0.60، 1.00، 1.60، 2.50، 4.00، 6.40 ميجا باسكال.
العلاقة بين الضغط الاسمي والضغط التصميمي وضغط العمل:
العلاقة بين الثلاثة: الضغط الاسمي ≥ الضغط التصميمي
ضغط التصميم = 1.5 × ضغط العمل
(وفقًا لمواصفات تصميم هيكل خط أنابيب هندسة إمدادات المياه والصرف الصحي GB/T50332-2002، القيمة القياسية لضغط الماء الداخلي في تصميم خط أنابيب الضغط)
الحد الأقصى لضغط العمل المسموح به للأنبوب، يتم تصحيح الضغط الاسمي وفقًا لدرجة الحرارة وعامل تخفيض الضغط
MOP= PNXfT
MOP في الصيغة - الحد الأقصى لضغط العمل المسموح به (MPa)؛
PN - الضغط الاسمي (MPa)؛
fT - متطلبات العمر الافتراضي 50 عامًا، عامل خفض درجة الحرارة مقابل الضغط

يتغير إجهاد حلقة الأنبوب σ مع الضغط P. عندما يكون σ = التصميم σD، يصل الأنبوب إلى الحد الأقصى المطلوب حسب التصميم، ولا يتغير σD في ظل ظروف الاستخدام المحددة.

سواء في الهندسة أو في المختبر، يمكن ضبط P، اعتمادًا على الاحتياجات؛ وσD فريد من نوعه للمادة نفسها، ويرتبط بقوة الترابط (القوة) بين سلاسل البوليمر؛
عندما تتغير الظروف الخارجية، مثل تغيرات درجة الحرارة، يتغير σD.
يتم قطع مقطع الأنبوب إلى نصفين على طول القطر، ويخضع مقطع مقطع الأنبوب لتحليل القوة. (لاحظ أنه أنبوب ذو جدار رقيق.) يكون الضغط الهيدروستاتيكي P في الأنبوب متعامدًا مع اتجاه القطر ويعمل بالتساوي على جدار الأنبوب، والذي يُشار إلى حجمه بواسطة مقياس الضغط. وبعد ذلك، من خلال العمل على المقطع العرضي بالكامل، يمكن تقريب القوة F1 على طول أحد جانبي القطر على النحو التالي: F1=P·(dn-en)·L
إن الإجهاد الحلقي في جدار الأنبوب الذي يكون في حالة توازن مع هذا المجموع الهيدروستاتيكي هو σ، وليس من السهل قياس σ بشكل مباشر، ولكن يمكن تأكيده عن طريق تحليل القوة، ويتجه اتجاهه إلى الطوق. تحليل الشكل: القوة الكلية F2 المؤثرة في الاتجاه الآخر للمقطع العرضي هي:
F2 = 2·σ·en·L
عندما يتم تثبيت الضغط P داخل الأنبوب، فإن الأنبوب ينتج إجهادًا σ، وإلا فلن يظهر σ.
عندما يعمل الأنبوب بشكل طبيعي، يعمل F2 وF1 على قطعة الأنبوب في نفس الوقت، ويكونان متساويين في الحجم ومعاكسين في الاتجاه.

ثم:
P·(dn-en)·L=2·σ·en·L
ثم: σ= P(dn-en)/ 2 en
تكمن أهمية هذه العلاقة في ربط إجهاد الحلقة σ في جدار الأنبوب بمعامل الهندسة الفعلي P؛
هذه العلاقة هي مجرد تقريب؛
تطبيق:
تعتمد سلسلة S أيضًا على هذا.
سلسلة الأنابيب "S" عبارة عن "نظام أرقام الأولوية" يتكون من خمسة أرقام أولوية وهي "5، 4، 3.2، 2.5، 2". يتم التعبير عنها عمومًا على النحو التالي: "S5، S4، S3.2، S2.5، S2"، وهي مجموعة من السلاسل المتساوية التي تبلغ نسبتها المشتركة حوالي "1.25".
السلسلة S هي قيمة معينة، وإعدادها، باتباع بعض القواعد الرياضية، لا يمكن أن يكون سبب إعطاء S قيمة محددة، خاصة بالنظر إلى حجم قالب البثق، غير محدود.
عام: Scalc = dn-en/2 en
ثم احسب قيمة الأنبوب: Scalc = σ / P

صيغة الضغط
S (سلسلة الأنابيب) = dn-en /2 en = (SDR-1) /2
σS (إجهاد التصميم) = σLPL/C
MOP (أقصى ضغط عمل) = 2*MRS/C*SDR-1
SDR=Dn/En
PN=2σS/(SDR-1)